Para peneliti di UC Riverside telah mengungkap peran penting badan Golgi dan protein COG dalam penuaan tanaman, sebuah penemuan yang mempunyai implikasi potensial untuk memahami proses penuaan pada manusia.
Penemuan ini menghidupkan kembali tanaman yang hampir mati.
Para ilmuwan telah mengetahui organel spesifik dalam sel tumbuhan selama lebih dari seratus tahun. Namun, para ilmuwan UC Riverside baru sekarang menemukan peran penting organel dalam penuaan.
Para peneliti awalnya berupaya untuk memahami secara lebih umum bagian mana dari sel tumbuhan yang mengendalikan respons tumbuhan terhadap stres akibat hal-hal seperti infeksi, terlalu banyak garam, atau terlalu sedikit cahaya. Secara kebetulan, mereka menemukan organel ini, dan protein yang bertanggung jawab untuk menjaga organel, mengontrol apakah tanaman dapat bertahan hidup jika terlalu sering dibiarkan dalam kegelapan.
Karena mereka tidak menyangka penemuan yang dijelaskan dalam a Tumbuhan Alam artikel jurnal, tim peneliti sangat senang.
“Bagi kami, temuan ini adalah masalah besar. Untuk pertama kalinya, kami telah mendefinisikan pentingnya organel dalam sel yang sebelumnya tidak terlibat dalam proses penuaan,” kata Katie Dehesh, profesor biokimia molekuler terkemuka di UCR dan salah satu penulis artikel baru ini.
Badan Golgi dan Protein COG: Pemain Kunci dalam Kesehatan Seluler
Kadang-kadang digambarkan tampak seperti tumpukan balon kempes atau lasagna yang dijatuhkan, organel yang disebut badan Golgi terdiri dari serangkaian kantung berlapis membran berbentuk cangkir. Ini memilah berbagai molekul di dalam sel dan memastikan mereka berada di tempat yang tepat.
“Golgi seperti kantor pos dalam sel. Mereka mengemas dan mengirimkan protein dan lipid ke tempat yang dibutuhkan,” kata Heeseung Choi, peneliti di Departemen Ilmu Tanaman dan Botani UCR dan salah satu penulis studi baru ini. “Golgi yang rusak dapat menimbulkan kebingungan dan masalah dalam aktivitas sel, sehingga memengaruhi cara sel bekerja dan tetap sehat.”
Peneliti UC Riverside Heeseung Choi dan Katie Dehesh memegang tanaman arabidopsis muda, hijau, dan tua berwarna kuning di laboratorium. Kredit: Katie Dehesh/UCR
Jika Golgi adalah kantor pos, maka protein COG adalah pekerja pos. Protein ini mengontrol dan mengoordinasikan pergerakan “selubung” kantung kecil yang mengangkut molekul lain di sekitar sel.
Selain itu, COG membantu badan Golgi mengikat gula ke protein atau lipid lain sebelum dikirim ke tempat lain di dalam sel. Modifikasi gula ini, yang disebut glikosilasi, sangat penting untuk banyak proses biologis, termasuk respon imun.
Wawasan Eksperimental tentang Peran COG
Untuk mempelajari lebih lanjut tentang bagaimana COG mempengaruhi sel tumbuhan, tim peneliti memodifikasi beberapa tumbuhan sehingga mereka tidak dapat memproduksinya. Dalam kondisi pertumbuhan normal, tanaman yang dimodifikasi tumbuh dengan baik dan tidak dapat dibedakan dengan tanaman yang tidak dimodifikasi.
Namun, jika tanaman kekurangan cahaya, tanaman tidak dapat membuat gula dari sinar matahari untuk mendorong pertumbuhan. Ketika terkena kegelapan yang berlebihan, daun tanaman mutan yang bebas COG mulai menguning, berkerut, dan tipis – tanda tanaman tersebut sedang sekarat.
“Dalam kegelapan, mutan COG menunjukkan tanda-tanda penuaan yang biasanya muncul pada tanaman liar yang tidak dimodifikasi sekitar hari kesembilan. Namun pada mutan, tanda-tanda ini muncul hanya dalam tiga hari,” kata Choi.
Membalikkan mutasi dan mengembalikan protein COG ke dalam tanaman dengan cepat menghidupkannya kembali. “Sepertinya tidak terjadi apa-apa pada mereka setelah kita membalikkan mutasinya,” kata Dehesh. “Respons ini menyoroti pentingnya protein COG dan fungsi normal Golgi dalam manajemen stres,” tambah Choi.
Bagian yang menarik dari penemuan ini adalah bahwa manusia, tumbuhan, dan semua organisme eukariotik memiliki badan Golgi di dalam selnya. Kini, tanaman dapat berfungsi sebagai platform untuk mengeksplorasi seluk-beluk peran Golgi dalam penuaan manusia. Untuk itu, tim peneliti merencanakan studi lebih lanjut mengenai mekanisme molekuler di balik hasil penelitian ini.
“Penelitian kami tidak hanya meningkatkan pengetahuan kami tentang bagaimana tanaman menua, namun juga dapat memberikan petunjuk penting tentang penuaan pada manusia,” kata Dehesh. “Ketika kompleks protein COG tidak bekerja dengan baik, sel-sel kita mungkin menua lebih cepat, seperti yang kita lihat pada tanaman ketika mereka kekurangan cahaya. Terobosan ini dapat mempunyai implikasi yang luas terhadap studi tentang penuaan dan penyakit yang berkaitan dengan usia.”
Referensi: “Integritas fungsional Golgi yang ditentukan oleh COG menentukan permulaan penuaan yang disebabkan oleh kegelapan” oleh Hee-Seung Choi, Marta Bjornson, Jiubo Liang, Jinzheng Wang, Haiyan Ke, Manhoi Hur, Amancio De Souza, Kavitha Satish Kumar, Jenny C. Mortimer dan Katayoon Dehesh, 26 Oktober 2023, Tumbuhan Alam.
DOI: 10.1038/s41477-023-01545-3
RisalahPos.com Network
Related posts
# PARTNERSHIP
