Jakarta, Gatra.com -- Para peneliti telah mengurutkan genom hewan yang hidup paling dalam di bawah tanah: cacing iblis! Ilmuwan mendapatkan wawasan baru tentang adaptasi genetik yang diperlukan untuk kehidupan di bawah kondisi yang keras dan di bawah tanah.
Para ilmuwan pertama kali menemukan cacing setan, yang mereka beri nama Halicephalobus mephisto, pada 2008, yang hidup di akuifer hampir satu mil (1,5 kilometer) di bawah tanah di Afrika Selatan. Akuifer adalah lapisan bawah tanah yang mengandung air dan dapat mengalirkan air. Melalui akuifer inilah air tanah dapat diambil. Penelitian aliran air di akuifer dan karakterisasi akuifer disebut hidrogeologi. Akuifer ada dalam berbagai kedalaman.
Tim peneliti awalnya tidak berangkat untuk mencari binatang. Para ilmuwan mengambil sampel komunitas bakteri di bawah tanah yang menjajah tambang emas aktif. Sebelum penemuan cacing iblis, para ilmuwan berasumsi hanya bakteri yang bisa bertahan hidup di lingkungan bawah tanah yang ekstrem seperti: suhu tinggi, kadar oksigen rendah, dan berlimpahnya metana.
Organisme yang dapat bertahan hidup dalam kondisi tidak ramah dikenal sebagai ekstrofil. Sekarang, lebih dari satu dekade setelah penemuannya, cacing iblis telah menjadi hewan ekstrofil pertama yang memiliki urutan genomnya.
"Genom hewan ekstrofil sangat menarik justru karena tidak banyak hewan ekstrofil yang diketahui," John Bracht, asisten profesor biologi di American University. Menurut Bracht, yang memimpin proyek sekuensing (pengurutan) genom, sebagian besar hewan ekstrofil yang terkenal ditemukan di laut dalam. Mengambil sampel genetik dari hewan yang hidup di dasar parit laut terlalu sulit.
Pekerjaan pengurutan yang dilakukan oleh Bracht dan rekan-rekannya mengungkapkan beberapa adaptasi genetik yang menarik. Pertama, para ilmuwan menemukan gen Hsp70 cacing, yang menghasilkan protein Hsp70. Berbagai bentuk gen Hsp70 ditemukan dalam semua bentuk kehidupan, dan protein yang dihasilkannya meningkatkan penyembuhan sel-sel yang rusak akibat tekanan panas. Kode genom cacing iblis untuk sejumlah besar produksi protein tekanan panas.
Para peneliti juga menemukan salinan tambahan gen AIG1, yang menurut penelitian memainkan peran penting dalam meningkatkan kelangsungan hidup sel pada tumbuhan dan hewan. Adaptasi genetik yang ditemukan dalam genom cacing berbeda dari jenis perubahan yang diamati pada genom organisme yang lebih sederhana, seperti bakteri ekstrofil.
"Menariknya, gen AIG1 yang kami temukan bahkan tidak ada pada bakteri, sejauh yang kami tahu, dan keluarga Hsp70 yang tepat yang diperluas juga hanya ditemukan pada organisme yang lebih kompleks," kata Bracht. "Jadi sangat penting untuk memeriksa hewan untuk memahami bagaimana kehidupan yang lebih kompleks beradaptasi dengan kondisi stres."
Ketika para peneliti mencari genom yang sebanding, mereka menemukan kerang, tiram, dan kerang menemukan kombinasi serupa dari keluarga gen Hsp70 dan AIG1 yang diperluas. Seperti cacing iblis, kerang telah berevolusi untuk melindungi diri dari tekanan panas.
"Fakta bahwa dua keluarga gen yang sama diperluas, secara independen, dalam H. mephisto dan bivalvia - kerang, dan tiram - menunjukkan metode umum untuk adaptasi terhadap panas," kata Bracht. "Kami berharap untuk melihat jejak Hsp70 dan AIG1 yang diperluas di planet yang semakin lama semakin panas ini."
Selain mempelajari efek dari pemanasan planet pada genom hewan, temuan terbaru - yang diterbitkan pekan lalu di jurnal Nature Communications - dapat membantu pencarian kehidupan di planet lain.
"Karena banyak dari pencarian kehidupan di luar bumi berfokus pada ada atau tidak adanya atmosfer atau suhu yang sesuai, H. mephisto mengajarkan kita bahwa mungkin kehidupan bawah tanah dapat bertahan di tempat-tempat yang tidak kita harapkan sebelumnya," kata Bracht.
