Bhataramedia.com – Tim ilmuwan internasional telah membuat langkah besar di dalam pemahaman mengenai bagaimana enzim “mengedit” gen. Hal ini akan membuka jalan untuk menyembuhkan penyakit genetik pada pasien.

Para peneliti di Universitas Bristol, Münster dan Institut Bioteknologi Lithuania telah mengamati proses dari suatu kelas enzim yang disebut CRISPR di dalam mengikat dan mengubah struktur DNA.

Hasil penelitian yang diterbitkan di Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) hari ini, memberikan bagian penting dari teka-teki apakah alat genom editing (enzim CRISPR) tersebut pada akhirnya dapat digunakan untuk menyembuhkan penyakit genetik pada manusia.

Enzim CRISPR pertama kali ditemukan pada bakteri di tahun 1980-an. Enzim ini berfungsi sebagai sistem kekebalan yang digunakan oleh bakteri terhadap invasi virus. Para ilmuwan baru-baru ini telah menunjukkan bahwa salah satu jenis dari enzim CRISPR, Cas9, dapat digunakan untuk mengedit genom manusia (satu set lengkap informasi genetik manusia).

Enzim tersebut telah dimodifikasi secara akurat untuk menargetkan satu kombinasi huruf di dalam tiga miliar pasangan basa molekul DNA. Hal ini setara dengan mengoreksi kesalaha penulisan satu huruf di dalam ensiklopedia 23 volume.

Agar dapat menemukan “jarum di dalam tumpukan jerami”, enzim CRISPR menggunakan molekul RNA (asam nukleat yang mirip dengan struktur DNA). Proses penargetan membutuhkan enzim CRISPR untuk memisahkan untai DNA dan memasukkan RNA untuk membentuk struktur yang memiliki urutan spesifik yang disebut disebut ‘R loop’.

Tim peneliti menguji model R-loop dengan menggunakan mikroskop yang dimodifikasi khusus. Molekul DNA tunggal yang diamati melalui mikroskop tersebut dibentangkan di dalam medan magnet. Dengan mengubah gaya memutar pada DNA, para peneliti dapat langsung memantau peristiwa pembentukan R-loop oleh enzim CRISPR tunggal. Hal ini memungkinkan para peneliti untuk mengungkapkan langkah-langkah yang tersembunyi di dalam proses tersebut dan untuk menyelidiki pengaruh dari urutan basa DNA.

“Tantangan terpenting di dalam memanfaatkan alat-alat editing genom adalah untuk memastikan bahwa hanya satu lokasi tertentu di dalam genom yang ditargetkan, kata Profesor Mark Szczelkun, dari Bristol University School of Biochemistry, seperti dilansir dari Eurekalert (26/5/2014).

“Analisis yang kami lakukan mengenai proses pembentukan R-loop telah membuka pemahaman yang lebih besar mengenai pengaruh urutan DNA terhadap pembentukan R-loop. Di masa depan, hal ini akan membantu di dalam proses modifikasi enzim CRISPR untuk meningkatkan akurasi dan meminimalkan efek off-target (tidak merubah basa DNA yang diinginkan). Kedua faktor tersebut merupakan hal yang penting jika kita ingin menerapkan “alat” ini untuk memperbaiki penyakit genetik pada manusia,” pungkas Mark Szczelkun.

Referensi Jurnal :

Mark D. Szczelkuna, Maria S. Tikhomirovab, Tomas Sinkunasd, Giedrius Gasiunasd, Tautvydas Karvelisd, Patrizia Pscherac, Virginijus Siksnysd and Ralf Seidel. Direct observation of R-loop formation by single RNA-guided Cas9 and Cascade effector complexes. PNAS, May 2014. DOI: 10.1073/pnas.1402597111.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here