Telomer adalah "topi" yang melindungi ujung untaian DNA agar tidak dihancurkan oleh sel. Telomere terdiri dari area urutan DNA berulang yang dikombinasikan dengan protein spesifik di ujung kromosom — struktur DNA dan protein yang melilit erat di dalam sel. Telomer berperan dalam seberapa cepat sel menua, meskipun bagaimana persisnya masih belum jelas.
Organisme tanpa kromosom sirkuler — termasuk manusia, hewan lain, tumbuhan, dan bahkan protista bersel tunggal — memiliki telomer. Telomer bertindak sebagai penghalang, mencegah DNA terdegradasi dan rusak;
Jika sel kita tidak memiliki telomer, mesin seluler "akan mengunyah ujung kromosom dan menjadi gen-gen penting," kata Jan Karlseder (terbuka di tab baru), seorang profesor di Salk Institute for Biological Studies di California dan direktur Glenn Center for Biology of Aging Research di Salk Institute. Sel tersebut mungkin juga menempelkan ujung satu kromosom ke ujung kromosom lainnya, yang menurutnya akan menjadi "peristiwa bencana" bagi sel.
"Karena kromosom kita adalah potongan-potongan DNA linier, sebuah struktur yang disebut telomer telah berevolusi untuk melindungi ujung-ujung alami kromosom agar tidak dikenali sebagai kerusakan DNA," kata Karlseder kepada Live Science.
Setiap kali sel membelah, beberapa bagian dari urutan berulang dalam telomer akan hilang. Ketika telomer menjadi terlalu pendek untuk berfungsi secara efektif, sel akan mati atau berhenti membelah. Jadi, karena sebagian besar sel tidak dapat meregenerasi telomernya, telomer menjadi lebih pendek seiring bertambahnya usia. Tingkat pemendekan telomer juga dikaitkan dengan tingkat penuaan.
Apa fungsi telomer?
Apa fungsi telomer?
Pada manusia dan semua vertebrata, telomer mengulangi urutan nukleotida TTAGGG — dua timin, satu adenin, dan tiga molekul guanin. Nukleotida adalah molekul yang membentuk urutan DNA. Pada manusia, urutan ini dapat berulang hingga sekitar 3.000 kali, tetapi jumlah pengulangannya bervariasi untuk spesies yang berbeda. Di ujung telomer, terdapat semacam "simpul" yang disebut T-loop, yang dipertahankan oleh struktur protein spesifik yang disebut kompleks shelterin. T-loop dan shelterin mempersulit sel untuk menghancurkan DNA di ujung kromosom, sedangkan urutan yang berulang menyediakan lapisan kode genetik yang dapat dihancurkan oleh sel tanpa mengganggu DNA yang dibutuhkan untuk berfungsi.
Pada sebagian besar sel, telomer menjadi lebih pendek dari waktu ke waktu karena sel menghancurkan lebih banyak kode genetiknya. Namun, beberapa sel, seperti sel punca, yang menghasilkan berbagai jenis sel khusus tubuh, dan sel germinal, yang membentuk sel telur dan sperma, dapat menggunakan enzim yang disebut telomerase untuk meregenerasi telomernya. Beberapa penelitian menunjukkan bahwa mungkin ada cara untuk meningkatkan sedikit panjang telomer pada jenis sel lainnya.
Telomer dan penuaan<
Telomer dan penuaan<
Sebagian besar sel tidak dapat meregenerasi telomer mereka, menyebabkan telomer menjadi lebih pendek selama masa hidup sel dan organisme. "Pemendekan telomer benar-benar menentukan masa hidup sel kita dengan membatasi jumlah penggandaan populasi atau proliferasi sel yang dapat dilakukan," kata Karlseder.
Sejak karya pemenang Hadiah Nobel biologi Elizabeth Blackburn (terbuka di tab baru) yang mengungkap sifat telomer dan keberadaan enzim telomerase, banyak penelitian yang mendukung hubungan antara usia biologis, panjang telomer, kesehatan secara keseluruhan, dan kematian;
Sebuah studi tahun 2003 dalam jurnal The Lancet (terbuka di tab baru) menemukan bahwa dalam sampel orang yang tampaknya sehat di atas usia 60 tahun yang diikuti oleh para peneliti dari waktu ke waktu, orang dengan telomer yang lebih pendek memiliki tingkat kematian yang lebih tinggi akibat penyakit jantung dan penyakit menular. Pada tahun 2013, studi pertama (terbuka di tab baru) dari jenisnya menemukan bahwa perubahan gaya hidup dalam olahraga, diet, manajemen stres, dan dukungan sosial dikaitkan dengan peningkatan panjang telomer pada sekelompok kecil pria dengan kanker prostat berisiko rendah. Sebuah tinjauan pada tahun 2022 (terbuka di tab baru) menemukan bahwa aktivitas fisik sedang hingga berat secara teratur tampaknya membantu mempertahankan panjang telomer. Tingkat pemendekan telomer telah dikaitkan dengan masa hidup di berbagai organisme. Sebuah studi tahun 2019 di jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences (terbuka di tab baru) menemukan bahwa meskipun pengukuran umum panjang telomer suatu organisme tidak memiliki korelasi dengan masa hidup, semakin cepat telomer suatu organisme berkurang panjangnya, semakin pendek masa hidupnya.
"Penyebab pasti penuaan masih belum dipahami, dan tidak jelas mengapa beberapa spesies hidup kurang dari 1 [hari], sementara yang lain bisa hidup lebih dari 400 [tahun]," demikian bunyi pembuka penelitian tersebut. Telomere dapat membantu menjelaskan misteri yang sudah berlangsung lama ini.
Sebuah studi tahun 2021 di jurnal GeroScience (terbuka di tab baru) menyatakan bahwa konsekuensi dari panjang telomer dapat memengaruhi usia seseorang. Para peneliti memeriksa hasil survei dari lebih dari 400.000 peserta di UK Biobank, sebuah basis data besar berisi informasi kesehatan dari orang-orang yang tinggal di Inggris. Mereka menemukan bahwa orang yang memiliki prediktor genetik dengan panjang telomer yang lebih panjang lebih mungkin untuk mengatakan bahwa orang cenderung berpikir bahwa mereka terlihat lebih muda dari usia mereka;
- Terkait: Apa itu 'Zona Biru', dan apakah mereka benar-benar menyimpan rahasia untuk hidup lebih lama?
Telomer dan kanker<
Telomer dan kanker<
Cara utama telomere dikaitkan dengan kesehatan adalah melalui risiko kanker. Ketika telomer menjadi sangat pendek, DNA yang disalin selama pembelahan sel lebih mungkin rusak, yang dapat meningkatkan risiko kanker.
Cara lain kerusakan telomer dapat menyebabkan kanker adalah jika enzim telomerase menjadi aktif dalam sel yang tidak seharusnya.
"Hampir setiap sel kanker telah menemukan mekanisme untuk mempertahankan telomer dan mengatasi pemendekan telomer," kata Karlseder. "Dan itulah yang membuat sel kanker tetap abadi."
Tubuh mencoba menggagalkan kanker dengan mencegah sel dengan telomer yang terlalu pendek untuk membelah, yang disebut penuaan.
Karlseder, bersama dengan tim peneliti Salk Institute, menyelesaikan sebuah penelitian, yang diterbitkan pada tahun 2023 di jurnal Nature (terbuka di tab baru), yang menunjukkan bagaimana telomer dapat memicu kematian sel: Mereka berbicara dengan mitokondria sel, penyedia energinya, untuk menyebabkan peradangan mematikan selama krisis, inisiasi kematian sel terprogram sebagai respons terhadap telomer yang sangat pendek. Proses ini menjelaskan bagaimana telomer membantu mencegah sel menjadi kanker.
Meskipun beberapa penelitian (terbuka di tab baru) menunjukkan bahwa melindungi, atau bahkan meregenerasi, telomere dapat memperpanjang usia, Karlseder mengatakan bahwa risiko menyebabkan kanker membuat hal ini tidak pasti;
"Saya sangat berhati-hati terhadap pendekatan yang hanya memanjangkan telomer," katanya. "Kita tahu bahwa itu akan menyebabkan kanker, dan belum tentu memperpanjang umur.
Daripada mencoba memperpanjang masa hidup dan membalikkan penuaan, katanya, para peneliti seharusnya lebih fokus untuk memperpanjang "masa sehat", yaitu jumlah waktu yang mereka habiskan dalam kondisi sehat;
Salah satu tujuan dari proses penuaan adalah untuk mencegah terjadinya kanker," kata Karlseder. "Kita harus menyambut penuaan sebagai mekanisme penekan kanker."
