Temui tardigrade kecil, pencuri DNA terbesar di dunia

Tardigrades adalah hewan yang hidup dalam kondisi ekstrem. Juga dikenal sebagai beruang air, invertebrata air mikroskopis ini dapat bertahan dari panas dingin dan ekstrim, serta kondisi ruang yang keras. Jika mereka mengalami dehidrasi, mereka dapat dihidupkan kembali hanya dengan air, bahkan jika mereka telah menghabiskan waktu puluhan tahun seperti ini. Mereka ditemukan di setiap benua, termasuk Antartika, dan hidup di lingkungan mulai dari parit laut hingga gurun ke puncak Himalaya.

Sekarang tim ilmuwan telah menemukan bahwa makhluk ini memiliki kondisi unik lain: genom mereka mengandung DNA yang paling "dicangkok" di antara semua spesies hewan yang dikenal. Para peneliti menemukan bahwa alih-alih mewarisi semua gen mereka dari leluhur mereka, tardigrades memperoleh seperenam dari susunan genetik mereka dari tanaman, bakteri, jamur, dan archaea. Keseluruhan campuran ini mengungkapkan bahwa spesies dapat terbentuk dengan cara yang jauh lebih linier daripada yang kita bayangkan.

"Ketika orang berpikir tentang keragaman kehidupan dan aliran informasi genetik, mereka membayangkan sebuah pohon dengan cabang besar menghasilkan yang lebih kecil, tetapi tanpa hubungan di antara mereka, " kata Thomas Boothby. Dia adalah seorang postdoctoral fellow di Foundation for Life Scientific Research di University of North Carolina di Chapel Hill. "Kami mulai menyadari bahwa alih-alih pohon kehidupan, akan lebih tepat untuk berpikir tentang jaring kehidupan, " lanjutnya.

Boothby mulai mempelajari genom tardigrade dengan harapan menemukan fondasi paling mendasar dari strategi bertahan hidup makhluk ekstrem. Untuk membuat katalog setiap gen, ia dan rekan-rekannya pertama kali mengekstraksi dan mengurutkan beberapa potongan pendek DNA dari ribuan makhluk ini. Mereka kemudian menggunakan program komputer untuk "menjahit" semua potongan dan mengungkapkan kode secara keseluruhan.

"Ketika kami melakukan itu, kami awalnya melihat bahwa ada banyak gen yang tampaknya tidak berasal dari hewan, " kata ilmuwan. "Reaksi naluriah kami adalah berpikir bahwa kami telah melakukan kesalahan atau sesuatu yang seharusnya telah mencemari sampel kami, " katanya. Untuk memeriksa kembali hasilnya, tim menguji reaksi berantai polimerase, suatu metode yang memperkuat daerah target materi genetik hanya jika mereka cocok dengan beberapa "pemicu" spesifik.

Dalam hal ini, mereka ingin melihat apakah mereka dapat memperkuat gen hewan dan bakteri sebagai unit individu, yang hanya akan mungkin jika mereka secara fisik terhubung dalam genom yang sama. "Kami melakukannya selama lebih dari 100 gen, dengan keberhasilan 98%, " kata Boothby.

Yakin bahwa pembacaan genom itu benar, tim kemudian merekonstruksi nenek moyang evolusioner dari sekuens gen spesifik, yang menegaskan bahwa apa yang tampak sebagai gen asing adalah hanya itu, daripada sesuatu yang serupa dikembangkan oleh tardigrades sendiri. "Hasilnya dengan jelas mengungkapkan bahwa gen yang terlihat asing sebenarnya berasal dari bentuk kehidupan non-hewan, " kata peneliti.

Tim menyimpulkan bahwa 17, 5% gen beruang air terbuat dari beberapa bahan asing. Sebagian besar gen eksternal ini memiliki asal bakteri, dengan ribuan spesies terwakili dalam komposisi genetik tardigrade. Para ilmuwan percaya banyak dari gen-gen ini bertanggung jawab untuk memainkan peran yang sama dalam toleransi stres dengan "pemilik aslinya".

Dalam beberapa kasus, unsur-unsur asing menggantikan orang-orang dari tardigrades, sementara dalam kasus lain hewan-hewan ini mempertahankan struktur mereka sendiri, tetapi terintegrasi dengan mereka salinan tunggal atau ganda dari satu atau lebih spesies bakteri. Para peneliti berspekulasi bahwa ini bukan peristiwa satu kali dan mungkin masih terjadi sampai hari ini. Tetapi yang belum ditemukan adalah bagaimana makhluk-makhluk ini dapat memperbaiki DNA mereka sendiri dengan bahan genetik asing.

Apa yang Anda pikirkan tentang tardigrades? Komentari di Mega Curious Forum