Dua ilmuwan asal Amerika Serikat (AS), Victor Ambros dan Gary Ruvkun, meraih hadiah Nobel bidang kesehatan tahun 2024 berkat penelitiannya tentang molekul microRNA yang membantu sel mengendalikan protein yang mereka hasilkan.
Kedua ilmuwan ini melakukan penelitiannya pada cacing gelang yang bernama C.elegans. Mereka secara independen menjelaskan mekanisme lain dan mempublikasikan temuan-temuannya pada awal tahun 1990-an.
Penelitian mereka menunjukkan bentangan kecil dari RNA, yang dikenal sebagai microRNA, dapat langsung mengikat mRNA dan mencegah instruksi untuk protein terkait “dibaca” oleh mesin pembuat protein. mRNA atau messenger RNA adalah molekul beruntai tunggal yang berfungsi sebagai “perantara” yang membawa protein ke mesin pembuat protein di dalam sel.
ADVERTISEMENT
SCROLL TO RESUME CONTENT
“Namun, selama ini microRNA dianggap sebagai keanehan yang hanya terjadi pada C.elegans,” ucap Olle Kampe, wakil ketua komite Nobel untuk fisiologi atau kedokteran, melansir The Guardian (7/10).
Apa itu microRNA?
Merujuk laman resmi Ohio State University, microRNA adalah nama keluarga molekul yang membantu sel mengontrol jenis dan jumlah protein yang mereka buat. Artinya, sel menggunakan microRNA untuk membantu mengontrol ekspresi gen. Molekul microRNA ditemukan di dalam sel dan di dalam aliran darah.
Ekspresi gen mengacu pada apakah gen tertentu memproduksi terlalu banyak, terlalu sedikit, atau jumlah protein yang normal pada waktu tertentu.
Untuk memahami ekspresi gen dan cara kerja microRNA, akan sangat membantu jika kita mengetahui bagaimana sel menggunakan DNA gen untuk membuat protein. Hal ini terjadi melalui proses empat langkah yang disebut sintesis protein.
microRNA mengontrol ekspansi gen dengan mengikat messenger RNA (mRNA) di dalam sitoplasma sel. Alih-alih mengubah dengan cepat menjadi protein, mRNA yang ditandai akan dihancurkan dan komponen-komponennya didaur ulang, atau akan dipertahankan dan diterjemahkan kemudian.
“Jadi, jika tingkat mikroRNA tertentu kurang diekspresikan [levelnya di dalam sel rendah secara tidak normal], protein yang biasanya diatur mungkin diekspresikan secara berlebihan [levelnya akan sangat tinggi di dalam sel]; jika mikroRNA diekspresikan secara berlebihan [levelnya sangat tinggi], proteinnya akan diekspresikan secara berlebihan [levelnya akan sangat rendah],” demikian keterangan Ohio State University.
Selain gen yang menyandikan informasi untuk membuat protein, sel juga memiliki gen yang menyandikan informasi untuk membuat mikroRNA.
Pada sel kanker, gen microRNA dapat rusak akibat mutasi. Mutasi pada gen microRNA dapat membuat sel tidak memiliki microRNA tertentu atau menguranginya pada tingkat yang rendah di dalam sel.
Kadar microRNA yang rendah secara tidak normal dapat menyebabkan ekspresi berlebih dari gen yang diatur oleh microRNA tersebut, dan hal ini dapat menyebabkan perkembangan dan pertumbuhan kanker. Ekspresi mikroRNA yang tidak normal telah terlibat dalam banyak kanker pada manusia.
Banyak di tubuh manusia
Pada tahun-tahun selanjutnya, lebih banyak microRNA ditemukan dan lebih dari seribu gen microRNA yang berbeda dalam tubuh manusia.
Penelitian selanjutnya oleh berbagai tim mengungkapkan microRNA tidak hanya dapat mengikat mRNA untuk memblokir produksi protein, tetapi juga dapat menyebabkan mRNA rusak.
“Penemuan selanjutnya menyebutkan setiap microRNA meregulasi banyak mRNA dan tiap mRNA biasanya diregulasi oleh beberapa microRNA yang berbeda, membuat sistem yang kuat untuk regulasi gen,” ucap Kampe.
Ambros dan Ruvkun juga pernah melakukan riset pasca doktoral di laboratorium Robert Horvitz yang juga menerima hadiah Nobel dalam bidang fisiologi atau kedokteran pada tahun 2002.
Prof Venki Ramakrishnan, pemenang hadiah nobel di bidang kimia pada tahun 2009 atas karyanya yang menjelaskan struktur alat pembuat protein sel, menyambut baik kabar ini, namun ia menyayangkan David Baulcombe tidak ikut menerima penghargaan tersebut. Padahal, menurutnya David ikut menemukan fenomena yang sama pada tumbuhan dan membagi hadiah Lasker 2008 dengan Ambros dan Ruvkun.
Hadiah Nobel yang Ambros dan Ruvkun diumumkan oleh majelis Nobel di Karolinska Institute, Stockholm, Sweden. Para pemenang akan berbagi hadiah sebesar 11 juta kronor Swedia atau sekitar Rp16 miliar.
tim | CNN Indonesia
Sumber: CNN Indonesia, Rabu, 09 Okt 2024
———————
Hadiah Nobel Kedokteran 2024 Diraih Dua Ilmuwan AS berkat Penemuan MicroRNA, Apa Itu?
Dua ilmuwan Amerika Serikat (AS) mendapat Hadiah Nobel bidang kedokteran 2024 berkat penemuan MicroRNA.
Victor Ambros dan Gary Ruvkun menjadi pemenang Hadiah Nobel di bidang medis di Stockholm, Swedia, Senin (7/10/2024).
Mereka pun mendapatkan hadiah uang tunai sebesar 11 juta krona atau setara Rp16,7 miliar.
Penemuan MicroRNA sendiri merupakan prinsip dasar meregulasi aktivitas gen.
Dikutip dari CNN International, penelitian mereka mengungkapkan bagaimana gen memunculkan sel-sel berbeda di dalam tubuh manusia, sebuah proses yang dikenal sebagai regulasi gen.
Regulasi gen melalui MicroRNA, sebuah kelompok molekul yang membantu sel mengontrol jenis protein yang mereka buat, telah bekerja selama ratusan tahun. Namun, fakta ini untuk pertama kalinya diungkapkan oleh Ambros dan juga Ruvkun.
Komite Nobel pun memuji penemuan kedua ilmuwan biologi AS itu sebagai penemuan yang inovatif.
Menurut komite tersebut, penemuan Ambros dan Ruvkun mengungkapkan dimensi baru dalam regulasi gen.
Ambros adalah profesor ilmu alam di Fakultas Kedokteran Universitas Massachusetts, dan melakukan penelitiannya di Universitas Harvard.
Sedangkan Ruvkun melakukan penelitiannya di Rumah Sakit Umum Massachusetts, dan merupakan profesor genetika di Sekolah Medis Harvard.
“Infromasi yang tersimpan di dalam kromosom kita dapat diibaratkan seperti bukti petunjuk untuk semua sel di tubuh kita,” bunyi pernyataan Komite Nobel.
“Setiap sel mengandung kromosom yang sama, sehingga setiap sel mengandung kumpulan gen yang sama persis, dan serangkaian instruksi yang persis sama,’ tambahnya.
Namun, jenis sel yang berbeda, seperti sel otot dan saraf, memiliki karakteristik yang berbeda.
Kedua ahli biologi ini telah mendedikasikan karier mereka untuk menyelidiki bagimana perbedaan ini muncul.
“Jawabannya terletak pada regulasi gen, yang memungkinkan setiap sel memilih instruksi yang relevan saja,” tutur Komite Nobel.
“Hal ini memastikan bahwa hanya kumpulan gen yang benar, yang aktif di setiap jenis sel,” sambungnya.
Regulasi gen oleh MicroRNA telah membantu evolusi organisme yang semakin kompleks.
Jika regulasi gen tak berjalan baik, hal ini dapat menyebabkan kanker dan kondisi lain yang ditemukan pada manusia dan hewan lain, seperti gangguan pendengaran dan kelainan tulang.
Penulis : Haryo Jati | Editor : Vyara Lestari
Sumber: Kompas.tv – 7 Oktober 2024
———————
Profil Victor Ambros Pemenang Nobel Kedokteran 2024
Victor Ambros bersama Gary Ruvkun berhasil mengungkap MicroRNA. Simak profil Victor Ambros, pemenang Nobel Kedokteran 2024.
Victor Ambros adalah pemenang The Nobel Prize in Physiology or Medicine atau Nobel Kedokteran 2024. Bersama Gary Ruvkun, Ambros meraih penghargaan atas penemuan microRNA dan peran dalam regulasi gen pasca-transkripsi.
Victor Ambros, ilmuwan biologi asal Amerika Serikat, menerima anugerah Nobel bidang Kedokteran 2024. Ia tak sendirian, melainkan bersama Gary Ruvkun.
Penemuan keduanya berupa RNA-mikro dan fungsinya dalam regulasi gen pascatranskripsi. Menurut pihak Komite Nobel, hasil penemuan Ambros dan Ruvkun berperan penting dalam memahami asal muasal banyak penyakit.
“Victor Ambros dan Gary Ruvkun tertarik pada bagaimana tipe sel yang berbeda dapat berkembang. Mereka menemukan microRNA, sebuah kelas baru molekul RNA kecil yang memainkan peran penting dalam regulasi gen,” bunyi pernyataan Nobel Prize, 7 Oktober 2024.
Profil Victor Ambros, Rekam Jejak, & Hasil Penemuan
Victor Ambros lahir di Hanover, New Hampshire, Amerika Serikat (AS) pada 1 Desember 1963. Usianya menginjak 70 tahun ketika menerima Nobel Kedokteran 2024. Ia meraih gelar doktor dari Massachusetts Institute of Technology (MIT), Cambridge, pada 1979.
Ambros melakukan penelitian pascadoktoral pada tahun 1979-1985. Ia juga menjadi Peneliti Utama di Harvard University, Cambridge (1985). Kemudian menjadi profesor di Dartmouth Medical School (1992-2007) dan sekarang sebagai silverman professor di Natural Science di University of Massachusetts Medical School, Worcester.
Pada 1980, Victor Ambros bekerja sama dengan rekannya Gary Ruvkun. Mereka adalah kolega postdoctoral di Robert Horvitz, laboratorium pemenang Nobel Kedokteran 2002.
Berdasarkan laman resmi Nobel Prize, penemuan Victor Ambros dan Gary Ruvkun berhasil mengungkap MicroRNA, yakni kelas baru molekul RNA kecil dan memiliki peran penting dalam pengaturan gen.
Hasil penemuan menyebutkan prinsip regulasi gen yang baru dan penting bagi organisme multiseluler, termasuk manusia. Hingga diketahui bahwa genom manusia mengkode lebih dari seribu microRNA.
Pada dasarnya, informasi genetik mengalir dari DNA ke messenger RNA (mRNA) melalui proses transkripsi. Lalu menuju ke mesin seluler untuk produksi protein.
Dari situ, mRNA kemudian diterjemahkan sehingga protein dibuat sesuai instruksi genetik yang tersimpan dalam DNA. Hal ini memungkinkan berbagai sel, seperti sel otot, sel usus, dan jenis sel saraf untuk menjalankan fungsi khusus.
Aktivitas gen terus-menerus disetel dengan baik demi menyesuaikan fungsi seluler dengan perubahan kondisi tubuh dan lingkungan. Jika regulasi gen tidak berjalan dengan baik, hal itu dapat menyebabkan penyakit serius seperti kanker, diabetes, atau autoimunitas.
Penemuan Ambros dan Ruvkun sekaligus memperjelas sejumlah penemuan ilmiah mendasar sejak abad 20 tentang cara kerja tersebut.
Ambros dan Ruvkun mempelajari cacing gelang berukuran 1 mm, C. elegans di laboratorium Robert Horvitz. Meski berukuran kecil, C. elegans nyatanya memiliki banyak tipe sel khusus seperti sel saraf dan otot yang juga ditemukan pada hewan yang lebih besar dan kompleks.
Mereka menjadikan sebagai model yang berguna untuk menyelidiki bagaimana jaringan berkembang dan matang dalam organisme multiseluler. Ambros dan Ruvkun tertarik pada gen yang mengendalikan waktu aktivasi berbagai program genetik hingga memastikan berbagai tipe sel berkembang pada waktu yang tepat.
Kerja sama Ambros dan Ruvkun lalu mempelajari 2 strain cacing mutan, lin-4 dan lin-14, yang menunjukkan cacat pada waktu aktivasi program genetik selama perkembangan. Mereka ingin mengidentifikasi gen yang bermutasi dan memahami fungsi.
Ambros sebelumnya telah menunjukkan bahwa gen lin-4 sepertinya merupakan pengatur negatif gen lin-14. Namun, bagaimana aktivitas lin-14 dihentikan, tidak diketahui. Ambros dan Ruvkun tertarik dengan mutan ini dan hubungan potensial keduanya, hingga berhasil memecahkan sebuah misteri.
Setelah itu, Ambros menganalisis mutan lin-4 di sebuah laboratorium pribadi di Harvard. Kemudian mengungkapkan penemuan tak terduga.
Gen lin-4 menghasilkan molekul RNA yang sangat pendek dan tidak memiliki kode untuk produksi protein. Penemuan menunjukkan bahwa RNA kecil dari lin-4 bertanggung jawab untuk menghambat lin-14.
Sejalan dengan itu, Ruvkun menyelidiki regulasi gen lin-14 di laboratorium pribadi di Massachusetts dan Harvard. Ruvkun menunjukkan bahwa bukan produksi mRNA dari lin-14 yang dihambat oleh lin-4. Namun, sepertinya terjadi pada tahap selanjutnya dalam proses ekspresi gen melalui penghentian produksi protein.
Mereka lantas membandingkan temuan masing-masing. Ambros dan Ruvkun melakukan eksperimen lebih lanjut. Hasilnya, microRNA lin-4 mematikan lin-14 dengan mengikat urutan komplementer dalam mRNA yang menghalangi produksi protein lin-14.
Prinsip baru pengaturan gen yang dimediasi jenis RNA sebelumnya tidak dikenal. Dan MicroRNA kini telah ditemukan. Penemuan itu dipublikasikan pada tahun 1993.
Awalnya, mekanisme regulasi gen yang tidak biasa seperti C. elegans dianggap tidak relevan bagi manusia dan hewan lain yang lebih kompleks. Akan tetapi, pandangan itu berubah pada tahun 2000. Kelompok penelitian Ruvkun menerbitkan penemuan tentang microRNA lain yang diberi kode gen let-7.
Hingga saat ini, ada lebih dari seribu gen microRNA berbeda pada manusia. Regulasi gen oleh microRNA bersifat universal di antara organisme multiseluler.
tirto.id – Edusains
Kontributor: Dicky Setyawan
Penulis: Dicky Setyawan
Editor: Beni Jo & Yulaika Ramadhani
Sumber: tirto.id, 8 Oct 2024
