Ilmuwan Ungkap Mode Evolusi Baru pada Jamur Pembawa Meningitis

Pada titik inilah sebuah enzim yang disebut maintenance methyltransferase menyapu untuk menyalin semua kelompok metil dari untai asli ke setengah yang baru dibangun.

Para peneliti ini melihat pohon evolusi yang ada untuk melacak sejarah C. neoformans, yakni jamur yang menyebabkan penyakit meningitis, melalui waktu selama periode Cretaceous, nenek moyang jamur memiliki kedua enzim yang dibutuhkan untuk metilasi DNA.

Tetapi, di suatu tempat di sepanjang garis, C. neoformans kehilangan gen yang diperlukan untuk membuat de novo methyltransferase.

Mekanisme seleksi alam

Akhirnya, tim juga menemukan sebenarnya enzim membuat kesalahan dan kehilangan jejak kelompok metil setiap kali sel membelah.

Baca juga: Infeksi Jamur Bisa sebabkan Gangguan Mental?

Ketika dibesarkan dalam cawan petri, sel C. neoformans kadang-kadang memperoleh kelompok metil baru secara kebetulan, mirip dengan bagaimana mutasi acak muncul dalam DNA.

Tim juga memperkirakan, sekitar 7.500 generasi, setiap kelompok metil terakhir akan hilang, sehingga enzim pemeliharaan tidak dapat disalin.

Mengingat kecepatan C. neoformans berkembang biak, jamur seharusnya telah kehilangan semua kelompok metilnya dalam waktu sekitar 130 tahun.

"Karena tingkat kehilangan lebih tinggi dari tingkat perolehan, sistem perlahan-lahan akan kehilangan metilasi dari waktu ke waktu jika tidak ada mekanisme untuk mempertahankannya di sana" sambung Madhani.

Menurutnya, mekanisme adalah seleksi alam. Artinya, meskipun C. neoformans mendapatkan kelompok metil baru yang jauh lebih lambat daripada kehilangan mereka, metilasi secara dramatis meningkatkan kebugaran organisme, yang berarti ia dapat mengimbangi individu dengan metilasi yang lebih sedikit.

Individu yang cocok akan menang dari mereka yang memiliki kelompok metil lebih sedikit. Dengan demikian, tingkat metilasi tetap lebih tinggi selama jutaan tahun.

Baca juga: Infeksi Jamur yang Bisa Berakibat Kematian

Namun, Madhani mengungkapkan keunggulan evolusioner yang diberikan kelompok metil terhadap C. neoformans adalah melindungi genom jamur dari kerusakan yang berpotensi mematikan.

Transposon, yang juga dikenal sebagai gen pelompat, melompat-lompat di sekitar genom dan sering memasukkan diri ke tempat-tempat yang sangat tidak nyaman.

Misalnya, transposon dapat melompat ke pusat gen yang dibutuhkan untuk kelangsungan hidup sel sehingga sel itu akan rusak atau mati.

Banyak misteri yang masih mengelilingi metilasi DNA dalam C. neoformans. Selain menyalin kelompok metil antara untai DNA, pemeliharaan methyltransferase tampaknya menjadi penting ketika sampai pada bagaimana jamur menyebabkan infeksi pada manusia, menurut sebuah penelitian tahun 2008 oleh Madhani.

Baca juga: Ilmuwan Temukan Jamur Penyuka Emas di Australia, Apa Maksudnya?

Tanpa enzim yang utuh, organisme tidak dapat meretas ke dalam sel secara efektif. "Kami tidak tahu mengapa itu diperlukan untuk infeksi yang efisien," kata Madhani.

Enzim juga membutuhkan sejumlah besar energi kimia untuk berfungsi dan hanya menyalin gugus metil ke bagian kosong untai DNA yang direplikasi.

Sebagai perbandingan, menurut laporan yang diposting di server preprint bioRxiv, enzim setara dalam organisme lain tidak memerlukan energi ekstra untuk berfungsi dan kadang-kadang berinteraksi dengan DNA telanjang, tanpa kelompok metil apa pun.

Penelitian lebih lanjut akan mengungkapkan bagaimana metilasi bekerja pada C. neoformans, jamur yang sebabkan meningitis, dan apakah bentuk evolusi baru yang ditemukan ini muncul pada organisme lain.

Baca juga: Jerawat tak Kunjung Sembuh? Mungkin Jamur Ini Sebabnya