Lebih dari 3.000 gen tersembunyi ditemukan dalam penemuan genom yang menakjubkan

SEATTLE — Pemahaman kita tentang genom manusia telah berkembang pesat sejak Proyek Genom Manusia diselesaikan lebih dari 20 tahun yang lalu. Saat itu, para ilmuwan yakin mereka telah memetakan semua gen penyandi protein dalam DNA kita. Namun, sebuah penelitian baru mengungkapkan bahwa kita mungkin telah melewatkan sejumlah besar gen tersembunyi. Apa yang disebut “gen gelap” ini dapat membantu menjelaskan proses seperti kanker dan respon imun yang telah membingungkan para ilmuwan selama beberapa dekade.

Apa yang membuat gen-gen ini sulit dipahami? Mereka terletak di wilayah DNA yang pernah dianggap sebagai “sampah” – bagian dari genom yang diasumsikan tidak memiliki tujuan karena tampaknya tidak mengkode protein. Namun, ketika para peneliti menggali lebih dalam, mereka menemukan bahwa beberapa wilayah ini sebenarnya tidak ada gunanya. Sebaliknya, mereka berisi instruksi untuk memproduksi mikroprotein – protein kecil yang terbuat dari hanya segelintir bahan penyusun, yang disebut asam amino.

Dalam upaya besar global, masih menunggu peer review di jurnal pra-cetak bioRxivpara ilmuwan menganalisis data dari hampir 100.000 percobaan untuk mencari bukti adanya mikroprotein ini. Mereka menggunakan teknik mutakhir seperti spektrometri massa, yang memecah protein menjadi potongan-potongan kecil untuk mempelajari strukturnya, dan imunopeptidomik, yang berfokus pada fragmen protein yang terdeteksi oleh sistem kekebalan.

Hasilnya mengungkapkan bahwa dari 7.264 rangkaian DNA yang sebelumnya diabaikan, setidaknya seperempatnya ternyata menghasilkan protein, sehingga menambahkan lebih dari 3.000 gen baru ke dalam pemahaman kita tentang genom. Ini mungkin hanya permulaan – para peneliti yakin masih ada puluhan ribu lainnya yang menunggu untuk ditemukan.

Mengapa gen-gen ini luput dari perhatian begitu lama?

Hal ini bergantung pada cara para ilmuwan secara tradisional mencarinya. Gen pengkode protein biasanya dimulai dengan rangkaian DNA spesifik yang bertindak sebagai saklar “on” yang jelas. Namun, gen-gen tersembunyi ini tidak mengikuti aturan – mereka dimulai dengan urutan yang jauh lebih pendek atau sulit dideteksi, sehingga mudah untuk dilewatkan. Meskipun demikian, mereka masih menghasilkan RNA, yang kemudian dapat digunakan sebagai cetakan untuk membuat protein.

Beberapa dari mikroprotein ini telah dikaitkan dengan kanker. Misalnya, sel kanker tertentu diketahui mengandung ratusan protein kecil ini. Para ilmuwan menduga bahwa beberapa gen ini mungkin dimasukkan ke dalam DNA kita oleh virus atau bahkan mungkin merupakan versi gen normal yang “rusak”. Misalnya, beberapa protein yang diidentifikasi dalam penelitian ini hanya ditemukan pada sampel kanker, yang menunjukkan bahwa gen terkait mungkin berperilaku tidak normal atau bukan merupakan bagian dari genom manusia yang sehat.

Penemuan gen-gen gelap ini bukan hanya sebuah terobosan ilmiah yang menarik – namun bisa mempunyai implikasi dunia nyata terhadap dunia kedokteran. Karena banyak dari mikroprotein ini aktif dalam penyakit seperti kanker, mereka dapat digunakan sebagai target pengobatan baru. Para peneliti saat ini sedang mengeksplorasi bagaimana protein ini dapat digunakan dalam imunoterapi kanker, di mana sistem kekebalan dilatih untuk mengenali dan menyerang sel kanker. Hal ini dapat mengarah pada terapi inovatif seperti vaksin atau perawatan seluler yang dirancang untuk menargetkan pemain-pemain tersembunyi ini.

Studi ini mengingatkan betapa masih banyak yang belum kita ketahui tentang genom manusia. Jauh dari kata statis atau dipahami sepenuhnya, kode genetik kita terus mengungkap rahasianya, berkat kemajuan teknologi dan eksplorasi yang lebih dalam. Ketika kita menambahkan gen-gen tersembunyi ini ke dalam “perpustakaan” genetik kita, kita membuka pintu bagi penemuan-penemuan baru yang dapat membentuk kembali dunia kedokteran dan memperdalam pemahaman kita tentang kehidupan itu sendiri.