Gen yang Mengatur Pola Warna

chewan

Para ilmuwan di Harvard University bergerak maju lebih dekat untuk menjawab beberapa pertanyaan lama. Bagaimana macan tutul memperoleh tutul-tutulnya? Bagaimana zebra memperoleh garis-garisnya?

Jawabannya mungkin adalah gen yang disebut Agouti, gen di mana telah ditemukan mengatur pola warna pada tikus rusa, mamalia paling tersebar luas di Amerika Utara. Gen ini, yang ditemukan di semua vertebrata, dapat membentuk pola warna dalam berbagai jenis, sebuah proses yang telah lama kurang dipahami baik pada tingkat molekul maupun evolusi.

“Pertanyaan tentang bagaimana pola-pola warna dibentuk pada vertebrata telah menjadi ‘kotak hitam’,” kata Marie Manceau, rekan penelitian di Department of Organismic and Evolutionary Biology Harvard dan sebagai penulis utama makalah yang muncul minggu ini dalam jurnal Science. “Dengan mengambil keuntungan dari pola warna sederhana tikus rusa – yang memiliki warna gelap di bagian dan dan warna terang di bagian perut – kami menunjukkan bahwa perubahan kecil dalam aktivitas gen pigmentasi tunggal dalam embrio menghasilkan perbedaan besar dalam pola warna tikus dewasa.”

Manceau dan penulis senior Hopi E. Hoekstra menemukan bahwa warna pola pada tikus tersebut bergantung pada pembentukan sebuah “pre-pola” embrio pada ekspresi Agouti. Pada tikus yang mereka pelajari, ini mengambil jalan tengah melalui kehamilan – hanya 12 hari setelah pembuahan, jauh sebelum pigmen pertama diproduksi pada kulit.

Agouti sebelumnya diketahui mempengaruhi jenis pigmen yang ditemukan pada bulu dan sisik vertebrata: Ekspresi kecil gen pada spesies dewasa dihasilkan dalam produksi pigmen gelap, sedangkan aktivitas Agouti yang kuat umumnya menghasilkan produksi pigmen terang. Namun Manceau dan Hoekstra menemukan bahwa perubahan halus dalam aktivitas embrio gen juga bisa membuat perbedaan besar dalam distribusi pigmen di seluruh tubuh.

“Selama embriogenesis, Agouti diekspresikan di dalam perut, di mana penundaan pematangan sel pada akhirnya akan menghasilkan pigmen,” kata Hoekstra, Profesor Asosiasi John L. Loebdari Ilmu Pengetahuan Alam di Harvard. “Hal ini menyebabkan perut berwarna lebih terang pada mahkluk dewasa, yang mana merupakan pola warna paling umum pada berbagai vertebrata, dari ikan hingga kijang.”

Di luar pola warna, studi ini menyoroti bagaimana mekanisme genetik dan perkembangannya yang mendasari variasi sifat dapat mempengaruhi evolusi keanekaragaman alam: Bahkan perubahan kecil pada ekspresi gen Agouti dapat membangun pola warna yang sama sekali baru. Pada tikus rusa, seleksi alam mendorong perubahan jumlah dan tempat ekspresi Agouti, yang pada gilirannya menghasilkan pola warna baru yang bisa mengkamuflasekan hewan dari predator visual dalam habitat termasuk hutan gelap dan pantai berpasir yang terang benderang.

“Sulit untuk tidak berspekulasi bahwa Agouti berperan dalam menghasilkan pola yang lebih kompleks – dari garis-garis hingga bintik-bintik – dalam keragaman vertebrata,” kata Hoekstra.

Manceau dan Hoekstra kini berencana untuk terus meneliti dasar molekul hewan dengan pola warna yang lebih kompleks, seperti tikus zebra, tupai, tupai tanah berlapis tiga belas, dan mungkin akhirnya macan tutul dan zebra.

“Apakah mekanisme pre-pola yang sama yang kami lihat pada tikus rusa juga terlibat dalam pembentukan dan evolusi pola pigmen yang lebih kompleks, seperti garis-garis pada tupai?” kata Manceau. “Sekarang itu adalah pertanyaan yang menarik.”

Rekan penulis Manceau dan Hoekstra di atas makalah Science adalah Vera S. Domingues dan Ricardo Mallarino, keduanya dari Department of Organismic and Evolutionary Biology, Harvard. Pekerjaan mereka didukung oleh National Science Foundation dan Yayasan Portugis untuk Sains dan Teknologi.
Sumber artikel: Scientists Find Gene Responsible For Color Patterns In Mice (fas.harvard.edu)
Kredit: Harvard University & http://www.faktailmiah.com/