Panser Invasion

Dalam sebuah penemuan mengejutkan, para ilmuan telah menemukan kalau sebuah tipe gen bertindak sebagai pengatur utama syaraf motorik di tulang belakang.

Penemuan ini diterbitkan dalam jurnal Neuron edisi 9 September 2010. Penemuan gen ini dapat membantu para ilmuan mengembangkan perawatan baru untuk penyakit seperti Lou Gehrig dan cidera tulang belakang.

Sang pengatur utama ini adalah anggota dari keluarga gen Hox, yang paling terkenal karena mengatur pola keseluruhan perkembangan tubuh. Dengan menyelaraskan seperangkat ekspresi gen di janin muda, gen Hox memungkinkan pembentukan struktur keseluruhan tubuh hewan dan juga orientasi bagian tubuhnya. Para ilmuan pertama menemukan gen ini di lalat buah namun kemudian mereka juga menemukan aktivitas Hox pada mamalia. Manusia memiliki 39 gen tersebut dan 21 diantaranya telah ditemukan sebagai pengatur syaraf motorik di tulang belakang.

“Kita tahu kalau ada 21 gen Hox yang menentukan bagaimana hubungan di buat antara syaraf motorik di tulang belakang dan otot tangan dan kaki,” kata Jeremy S. Dasen, PhD, seorang profesor di jurusan fisiologi dan ilmu syaraf di Pusat Medis Langone NYU dan Lembaga Medis Howard Hughes. “Namun apa yang mengejutkan kami dalam penelitian ini adalah ditemukannya satu gen Hox yang bertindak sebagai pengatur global syaraf motorik dan koneksinya. Langkah selanjutnya adalah melihat bagaimana Hoxc9 di syaraf motorik mempengaruhi perilaku motorik seperti berjalan dan bernapas.”

Evolusi Gen Hox

Pada mamalia, ada ratusan syaraf motorik yang diperlukan untuk mengendalikan beragam sel otot untuk mengkoordinasi gerakan. Fungsinya tergantung pada tiap syaraf ini pada janin saat mencari jalan dari tulang belakang ke kelompok otot yang diperlengkapi untuk dikendalikan. Dr. Dasen dan teman-temannya telah berusaha mempelajarinya untuk menemukan cetak biru untuk keanekaragaman syaraf motorik ini.

Untuk studi ini, para ilmuan mempelajari tikus dengan sebuah mutasi di gen Hoxc9. Mereka menganalisa penanda molekul yang membedakan antara syaraf motorik di tangan/kaki dan thorak dan menemukan mutasi di Hoxc9 mengubah syaraf motorik thorak menjadi syaraf motorik tangan/kaki. Dalam sederetan percobaan biokimia mereka lebih jauh menunjukkan kalau Hoxc9 menyelaraskan ekspresi gen di syaraf motorik dengan menekan gen Hox yang ditujukan pada koordinasi tangan/kaki.

“Apa yang kami coba pahami adalah bagaimana sistem syaraf mampu mengendalikan gerakan seperti bernapas dan berjalan dan melihat bagaimana program genetik dapat mengendalikannya rangkaian ini lebih jauh dengan menjelajahi pradigma ini sebagai cara melihat rangkaian vital tubuh,” tambah Dr. Dasen.

Tulang belakang janin tikus

Peneliti lain dalam studi ini adalah Heekyung Jung, Julie Lacombe, dan Jonathan Grinstein dari Pusat Medis Langone NYU. Penelitian dilakukan dengan bekerja sama dengan para peneliti dari Pusat Medis Universitas Columbia, Insitut Teknologi Massachusetts dan Pusat Kanker Sloan Kettering Memorial. Studi ini didukung dana dari Lembaga Kesehatan Nasional di Bethesda, Maryland.