Eksplorasi

Mekanisme Molekuler Kendalikan Jam Tubuh Manusia

Sabtu, 28 October 2017 09:31 WIB Penulis: Desi Yasmini Siregar

Sumber: Nobelprize.org/ Grafis: Tim MI

SUDAH sering kita dengar jika organisme hidup, termasuk manusia, memiliki jam internal biologis. Jam itu membantu makhluk hidup mengantisipasi dan beradaptasi dengan ritme teratur setiap harinya. Namun, bagaimanakah jam biologis itu bekerja, adakah mekanisme yang mengatur?

Hal itulah yang diungkap tiga ilmuwan Amerika Serikat, Jeffrey C Hall, Michael Rosbash, dan Michael W Young. Berkat pengungkapan mekanisme molekuler yang mengendalikan jam tubuh manusia (ritme sirkadian) itu pun mereka diganjar Hadiah Nobel 2017 untuk bidang fisiologi atau kedokteran.

Komite Nobel mengatakan penelitian yang dilakukan ketiga ilmuwan ini sangat berpengaruh pada kesehatan dan kesejahteraan manusia. Penemuan ini menjelaskan bagaimana tanaman, hewan, dan manusia menyesuaikan ritme biologisnya sehingga selaras dengan gerakan bumi.

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengetahui proses 'mengatur ulang' ritme alami tubuh, tetapi tidak ada yang secara efektif merinci jam biologis kita pada tingkat molekuler.

Manusia memiliki jam tubuh yang telah diatur sedemikian rupa, seperti jam makan, jam tidur, dan jam bekerja.

Ritme sirkadian dalam tubuh manusia

Jeffrey, Rosbash, dan Young menggunakan lalat buah sebagai organisme model, lalu mengisolasi gen yang mengontrol ritme biologis harian. Mereka menunjukkan gen ini mengode sebuah protein yang akan terakumulasi dalam sel di malam hari dan kemudian didegradasi di siang hari.

Dalam temuan mereka juga teridentifikasi komponen protein tambahan yang memperlihatkan mekanisme yang mengatur jam kerja mandiri di dalam sel. Para ilmuwan kini menyadari jam biologis berfungsi dengan prinsip yang sama pada sel organisme multiseluler lainnya, termasuk manusia.

Jam tubuh atau ritme sirkadian mendorong perubahan besar dalam cara tubuh manusia berfungsi. Suasana hati, tingkat hormon, suhu tubuh dan metabolisme berfluktuasi dalam ritme sehari-hari.

Bahkan risiko kita terkena serangan jantung meningkat setiap pagi ketika tubuh kita mulai bangkit untuk memulai hari baru. Jam tubuh secara tepat mengendalikan tubuh kita untuk menyesuaikan diri dengan waktu siang dan malam sehingga perubahan apa pun dapat berdampak luas.

Dalam jangka panjang, gangguan jam tubuh memengaruhi daya ingat, tetapi untuk jangka jangka panjang, risiko yang ditimbulkan meningkat, termasuk risiko diabetes tipe 2, kanker, dan penyakit jantung.

Gen pengatur jam biologis
Pada 1970-an peneliti Seymour Benzer mengidentifikan gen yang mengontrol ritme sirkadian lalat buah. Hasilnya, diketahui mutasi pada gen mengganggu jam biologis lalat. Gen itu dinamakan period.

Pada 1984, Jeffrey Hall dan Michael Rosbash, bekerja sama dengan Universitas Brandeis di Boston, dan Michael Young di Universitas Rockefeller di New York berhasil mengisolasi gen period. Hall dan Rosbash kemudian menemukan PER, protein yang dikode oleh period, berputar selama siklus 24 jam dan akan diakumulasi di malam hari dan terdegradasi di siang hari.

PER yang kemudian menjadi 'pengontrol' ritme sirkadian. Gen ini yang akan menyesuaikan kapan tubuh harus bekerja dan kapan tubuh dapat beristirahat. PER akan meningkat pada waktu malam dan turun di siang hari. Stabilitas PER menjadi faktor mengapa sebagian orang terbiasa bangun pagi, sedangkan yang sebagian lagi terjaga pada malam hari.

Melalui penelitian ini diketahui, manusia memiliki jam tubuh yang telah diatur sedemikian rupa, seperti jam makan, jam tidur, dan jam bekerja. Idealnya, Anda pun harus menyesuaikan jam tersebut untuk mendapatkan hasil maksimal sekaligus menjaga kesehatan tubuh. (BBC/AFP/l-1)

Komentar