Ilmuwan Ungkap Petunjuk Evolusi Komodo Melalui Genom

TEMPO.CO, Jakarta - Studi baru dari para peneliti di Gladstone Institutes yang bekerja sama dengan para ilmuwan di UC San Francisco (UCSF) dan Zoo Atlanta, memberikan urutan resolusi tinggi genom pertama dari komodo, serta wawasan tentang bagaimana komodo berevolusi.

"Kami memulai proyek ini 9 tahun yang lalu untuk melihat bagaimana genom berevolusi, tapi untuk melakukannya, kami membutuhkan urutan genom terlebih dahulu," ujar Investigator Senior Gladstone Benoit Bruneau, penulis senior studi ini, dikutip laman Phys, Senin, 29 Juli 2019.

Komodo adalah kadal terbesar di dunia, predator dengan berat hingga 200 pound atau 91 kilogram, yang dapat mendeteksi mangsanya dari jarak 7,5 mil. Hewan berdarah dingin itu dapat meningkatkan metabolisme mereka hingga mendekati tingkat mamalia, yang memberikan kecepatan dan daya tahan tinggi.

Namun, para ilmuwan hanya sedikit memahami tentang bagaimana DNA dari kadal yang luar biasa ini mengkodekan karakteristik yang menakjubkan. Bruneau menyatakan bahwa pada saat itu belum ada yang membahas tentang genom dari Komodo.

"Pada saat ini, kelompok-kelompok lain telah mengurutkan genom penyu, ular dan genom burung, serta genom buaya sedang dalam proses, tapi cabang yang hilang adalah kadal varanid, keluarga yang menjadi milik komodo," kata Bruneau.

Peneliti senior dan direktur Institut Gladstone untuk Ilmu Data dan Bioteknologi Katherine Pollard mengaku bahwa dirinya bertahun-tahun pergi ke Pulau Komodo. "Saya tidak akan pernah menduga kalau suatu hari akan mengerjakan genom mereka. Kami bahkan tidak memiliki genom manusia pada waktu itu," tutur Pollard

Tim mempelajari DNA dua komodo dari Zoo Atlanta bernama Slasher dan Rinca, yang sampel darahnya diperoleh sebagai bagian dari jadwal pemeriksaan tahunan mereka. Penelitian itu merupakan kesempatan besar untuk mempelajari lebih lanjut tentang komodo menggunakan teknologi terbaru dan terbaik, sehingga dapat berkontribusi terhadap pengetahuan umum tentang biologi kadal.

Penelitian yang diterbitkan dalam jurnal Nature Ecology and Evolution dan dirilis di BioRxiv ini memberikan urutan kualitas yang sangat tinggi dari genom komodo. Penelitian tersebut dapat digunakan sebagai referensi dalam upaya untuk urutan genom vertebrata lainnya.

"Genom vertebrata besar, dan mengandung banyak urutan berulang," ujar Pollard, profesor di UCSF dan peneliti Chan Zuckerberg Biohub. "Sebagian besar teknologi pengurutan hanya menghasilkan rentetan pendek pada satu waktu. Ketika bentangan pendek itu mencakup elemen berulang, tidak mungkin untuk mengetahui di mana mereka berada dan apa yang mereka hubungkan, sehingga sulit untuk merangkai mereka bersama-sama."

Bruneau dan ilmuwan lainnya menggunakan beberapa teknologi, termasuk pengurutan jarak jauh dan teknik pemetaan fisik untuk melakukan perakitan. Hasilnya, kata Bruneau, dia memiliki urutan yang sangat dalam dan berkualitas tinggi untuk Komodo.

Setelah para ilmuwan memiliki urutan, mereka menggunakan alat komputasi untuk membandingkannya dengan reptil lain dan melihat apa yang membuat genom komodo unik. Secara khusus, ilmuwan mencari perubahan dalam genom yang membantu komodo beradaptasi dengan lingkungannya, dan mengalami proses evolusi yang disebut seleksi positif.

Selain itu, peneliti menemukan bahwa komodo, bersama dengan beberapa kadal lainnya, memiliki sejumlah besar gen yang menyandikan sensor kimia yang dikenal sebagai reseptor vomeronasal. Reseptor ini adalah bagian dari sistem sensorik canggih yang memungkinkan hewan mendeteksi hormon dan feromon.

PHYS | NATURE ECOLOGY AND EVOLUTION | BIORXIV