Penyelidikan kanser: Gen dan gajah zombie
Penyelidikan mendalam mengenai genetik gajah membantu menjelaskan mengapa mereka kurang terdedah kepada barah daripada manusia. Jawapannya datang dalam bentuk "gen zombie."
Kira-kira 17 peratus orang mati akibat barah, tetapi penyakit ini bukan masalah yang dihadapi manusia; ia mempengaruhi pelbagai jenis.
Dari kucing dan anjing hingga ikan dan syaitan Tasmania - bahkan dinosaur yang dibebankan itik sepertinya telah menderita.
Menariknya, di bawah 5 peratus gajah dalam kurungan mati akibat barah. Ini mengejutkan kerana mereka hidup selama rata-rata 70 tahun dan mempunyai kira-kira 100 kali lebih banyak sel.
Hidup lebih lama dan mempunyai lebih banyak sel boleh menyebabkan barah lebih mudah muncul. Ini disebabkan oleh fakta bahawa setiap kali sel terbelah, DNAnya disalin, yang meningkatkan kemungkinan kesalahan. Oleh kerana kesalahan ini meningkat dalam jangka masa panjang, barah kemungkinan besar akan berkembang.
Semakin banyak sel yang anda ada, semakin banyak peluang yang ada pada barah. Sebagai contoh, orang yang lebih tinggi mempunyai risiko kanser yang sedikit lebih tinggi daripada orang yang lebih pendek, dan jumlah keseluruhan sel di dalam badan mereka mungkin menjadi sebahagian daripada sebab mengapa.
Jadi, dalam spesies, bilangan sel berkorelasi dengan risiko barah yang lebih besar, tetapi antara spesies, korelasi ini tidak muncul. Ini disebut sebagai paradoks Peto, dinamai ahli epidemiologi kanser Richard Peto yang pertama kali menggambarkan teka-teki ini pada tahun 1970-an.
Memahami apa yang menjadikan spesies yang lebih besar lebih tahan terhadap barah adalah menarik dan penting; jika kita dapat memahami bagaimana sel gajah mengeluarkan tumor, mungkin kita dapat menggunakan pengetahuan itu untuk membantu mengurangkan kemungkinan barah manusia.
Kawalan kerosakan DNA gajah
Pada tahun 2015, saintis yang bekerja secara bebas di University of Chicago di Illinois dan University of Utah di Salt Lake City membuat kejayaan dalam memahami daya tahan gajah terhadap barah.
Pada manusia dan banyak haiwan lain, gen yang disebut p53 berfungsi sebagai penekan tumor; ia mengenal pasti kerosakan DNA yang belum diperbaiki dan mencetuskan kematian sel. Dengan cara ini, sel-sel yang berpotensi untuk menjadi penyangak digigit.
Ketika para saintis melihat genom gajah, mereka mendapati bahawa mereka membawa sekurang-kurangnya 20 salinan p53. Sebagai perbandingan, kebanyakan haiwan, termasuk kita, hanya membawa satu salinan. Salinan tambahan gajah ini bermaksud sel dengan DNA yang rosak dikenal pasti dan dimusnahkan dengan lebih pantas dan cekap.
Ingin membina penemuan yang mengejutkan ini, pasukan dari University of Chicago baru-baru ini menerbitkan makalah baru dalam jurnal itu Laporan Sel. Kajian ini menguraikan bahagian kedua dari teka-teki, menjelaskan lebih lanjut bagaimana gajah nampaknya dapat mencegah perkembangan barah.
Penulisnya menerangkan gen antikanker yang telah kembali dari kematian. Sebagai penulis kajian kanan Vincent Lynch, Ph.D., seorang penolong profesor genetik manusia, menjelaskan, "Gen berganda sepanjang masa. Kadang-kadang mereka melakukan kesilapan, menghasilkan versi yang tidak berfungsi yang dikenali sebagai pseudogenes. Kita sering menyebutnya sebagai gen mati. "
Kebangkitan gen zombie
Semasa menyiasat p53 pada gajah, mereka mendapati bahawa pseudogene yang dikenali sebagai faktor penghambat leukemia 6 (LIF6) bukan lagi pseudogene dan telah "kembali hidup;" ia telah "mengembangkan on-switch baru."
Fungsi menghidupkan semula LIF6 memberikan satu lagi teka-teki; sekali diaktifkan oleh p53, LIF6 dapat bertindak balas terhadap DNA yang rosak dengan menyerang dan membunuh sel. Ia melakukannya dengan menghasilkan protein yang menembusi membran mitokondria, sehingga menghancurkan bekalan kuasa sel dan membunuhnya dengan cepat.
"Gen mati ini hidup kembali. […] Ini bermanfaat kerana bertindak sebagai tindak balas terhadap kesalahan genetik, kesalahan yang dilakukan ketika DNA sedang diperbaiki. Menyingkirkan sel itu dapat mencegah barah berikutnya. "
Vincent Lynch, Ph.D.
Gen zombie ini nampaknya telah membantu gajah menghindari barah sejak sekian lama: dari 25-30 juta tahun yang lalu. "Kita dapat menggunakan trik evolusi untuk mencoba mengetahui kapan gen yang tidak berfungsi ini berfungsi kembali," jelas Lynch.
Mereka menduga bahawa gen LIF6 dihidupkan kembali pada waktu yang hampir sama dengan saudara-mara yang jauh dari tanah gajah itu mulai tumbuh tinggi. Mutasi genetik seperti ini mungkin telah membantu gajah berkembang menjadi raksasa seperti sekarang ini.
"Haiwan besar yang berumur panjang mesti mempunyai mekanisme yang kuat untuk menekan atau menghilangkan sel barah agar dapat hidup selagi ia hidup dan mencapai ukuran dewasa mereka," jelas penulis bersama kajian Juan Manuel Vazquez.
Penemuan ini menarik; bukan sahaja mereka memberi gambaran baru mengenai barah, mereka juga memberi gambaran tentang evolusi gajah. Seterusnya, pasukan merancang untuk menyiasat LIF6, dengan fokus pada bagaimana ia mencetuskan apoptosis.
