Pentingnya Siklus Biologis Selaras dengan Siklus Waktu

Menjaga jam biologis internal selaras dengan lingkungan eksternal ternyata diperlukan untuk menjaga kesehatan tubuh manusia.

KOMPAS/RADITYA HELABUMI–Ilustrasi beristirahat. Penumpang pesawat terbang asal Lombok yang akan berangkat umrah tidur di kursi ruang tunggu di area pelaporan Terminal Keberangkatan Bandara Internasional Soekarno-Hatta, Tangerang, Banten, Kamis (27/2/2020). Ratusan calon jemaah umrah dari berbagai daerah batal terbang ke Arab Saudi setelah Pemerintah Arab Saudi menghentikan sementara layanan ibadah umrah dan kunjungan ke Masjid Nabawi di Madinah terkait penyebaran virus korona baru.

Para peneliti berhasil mengidentifikasi akar perilaku yang diatur oleh jam sirkadian atau jam biologis tubuh pada bakteri. Penelitian mereka memberikan contoh pentingnya menjaga jam biologis internal selaras dengan lingkungan eksternal sehingga “momen utama” terjadi pada waktu yang tepat.

Dalam penelitian terkait ritme sirkadian ini, pola internal 24 jam yang memengaruhi aktivitas tidur-bangun dan siklus metabolisme telah menunjukkan bahwa waktu merupakan kunci untuk kesehatan manusia. Ketika aktivitas dan jam sirkadian internal tidak sesuai dengan siklus siang-malam alami – misalnya saat kerja shift yang tak teratur, jet lag, dan kebiasaan tidur-bangun yang buruk – bisa meningkatkan risiko penyakit karena terjadi penyimpangan proses biologis yang penting.

Para ilmuwan di Universitas California San Diego yang mempelajari bakteri fotosintetik yang disebut cyanobacteria, atau “ganggang biru-hijau,” telah mengidentifikasi perilaku menarik yang diatur oleh jam sirkadian. Temuan ini, dipimpin oleh Division of Biological Sciences Associate Project Scientist Arnaud Taton serta penulis senior James and Susan Golden. Hasil riset diterbitkan di Nature Communications, serta dipublikasikan Sciencedaily, 8 April 2020.

“Saya pikir makalah ini menunjukkan pentingnya memiliki waktu biologis internal yang bertepatan dengan waktu lingkungan,” kata Profesor Susan Golden UC San Diego, Direktur Center for Circadian Biology sekaligus penulis senior makalah itu.

Menurutnya, terdapat banyak penyakit manusia akibat pola hidup yang tak selaras dengan lingkungan mereka. Hal ini dapat disebabkan oleh kebiasaan seperti mendapatkan terlalu banyak cahaya di malam hari, makan tak teratur di siang hari, dan tidak tidur secara teratur.

VLADIMIR SIMICEK—Aktivis berbaring di bangku di pusat kota Bratislava, Slovakia, Kamis (8/11/2018) waktu setempat. Aksi itu untuk menunjukkan solidaritas kepada tunawisma di Hungaria yang dilarang tidur di tempat-tempat umum, seperti taman dan pinggir jalan setelah diberlakukannya undang-undang tunawisma oleh pemerintah.

Para ilmuwan telah mengetahui sejak awal bahwa bakteri memasukkan DNA dari lingkungan dalam perburuan gen baru. Proses semacam itu untuk memastikan terdapat bahan mentah untuk menghasilkan variasi genetik.

Proses tersebut merupakan cara spesies berevolusi. Detail pada proses yang membingungkan ini hanya dipahami dalam beberapa organisme. Kemampuan untuk mengambil DNA pada bakteri tersebut biasanya diatur dengan ketat yang bertujuan agar tidak merugikan organisme tersebut saat mengambil gen asing tanpa pandang bulu.

Dalam studi baru tersebut, para peneliti mengidentifikasi mesin pengambilan DNA dalam cyanobacteria jenis Synechococcus elongatus dan menemukan bahwa jam sirkadian internal dalam sel mereka mencegah pengambilan DNA pada awal hari dan meningkatkan prosesnya di awal malam. Mereka menemukan saat kegelapan terjadi saat jam internal sel memberitahu mereka telah tiba saat senja dan pengambilan DNA serta penggabungan meningkat secara dramatis. Sebaliknya, kondisi gelap pada waktu yang tidak cocok dengan waktu jam internal (sirkadian) ternyata tak memberi dorongan bagi bakteri tersebut dalam penyerapan dan penggabungan DNA.

Adapun mengapa pengambilan DNA awal hari tidak dilakukan, para ilmuwan tidak yakin. Mereka sedang menguji hipotesis hal tersebut bertujuan untuk menghindari pengambilan DNA yang berpotensi berbahaya atau terinfeksi virus yang lazim ada di siang hari.

“Studi ini memberikan contoh yang mencolok tentang pentingnya menjaga jam biologis internal selaras dengan lingkungan eksternal sehingga proses (pengambilan DNA) terjadi pada waktu yang tepat,” kata para peneliti.

Oleh ICHWAN SUSANTO

Sumber: Kompas, 9 April 2020