Berandasehat.id – Ketika sperma bertemu sel telur, banyak hal ‘harus’ berjalan lancar agar embrio dapat berkembang menjadi organisme yang lengkap. Salah satu langkah penting dalam perkembangan awal adalah reorganisasi DNA induk untuk membentuk genom terpadu baru, sebelum embrio dapat menjalani pembelahan sel pertamanya.

Para ilmuwan telah lama mengetahui bahwa sperma dan sel telur menggabungkan DNA mereka secara berbeda. Namun, diasumsikan bahwa sentromer mereka (daerah khusus pada setiap kromosom yang berfungsi seperti pegangan untuk memisahkan DNA selama pembelahan sel), pada dasarnya sama.

Asumsi tersebut didasarkan pada keberadaan protein sentromer A, atau CENPA, protein histon unik yang menandai sentromer dan mempertahankan identitasnya di setiap pembelahan sel dan lintas generasi.

Karena CENPA bertindak seperti penanda molekuler, yang mempertahankan situs-situs ini sebagai daerah genom ‘jangan dihapus’, sentromer dianggap secara fungsional tidak dapat dibedakan antara kromosom ibu dan ayah.

Penelitian baru U-M menunjukkan sebaliknya. Tim dari laboratorium Sue Hammoud, Ph.D., dari Departemen Genetika Manusia dan Obstetri dan Ginekologi menemukan bahwa sperma menandai daerah-daerah ini hanya dengan sebagian kecil CENPA yang terdapat pada DNA sentromer sel telur.

“Jika tidak dikoreksi, ketidakseimbangan ini dapat mengganggu segregasi kromosom, meningkatkan risiko kesalahan kromosom yang dikenal sebagai aneuploidi, yang merupakan penyebab utama keguguran atau gangguan perkembangan seperti sindrom Down,” kata Catherine Tower, kandidat Ph.D. dan salah satu penulis pertama studi dikutip MedicalXpress.

“Observasi ini menimbulkan pertanyaan sederhana: Bagaimana embrio memperbaiki ketidakcocokan ini sebelum pembelahan pertama?” kata Emily Ferrel, M.D., salah satu penulis pertama studi.

Untuk mengetahuinya, para peneliti melacak CENPA maternal dan paternal pada embrio tikus yang dihasilkan melalui fertilisasi in vitro.

Apa yang terlihat mengejutkan peneliti. Protein kedua, CENPC, menumpuk secara istimewa pada kromosom ayah, bertindak seperti perekrut. Protein ini menarik CENPA ekstra yang tersimpan dalam sitoplasma sel telur, ke sentromer paternal hingga jumlah CENPA seimbang.

“Hal ini menunjukkan bahwa kromosom maternal dan paternal harus menyeimbangkan kekuatan sentromernya sebelum pembelahan sel terjadi,” kata rekan penulis Dilara Anbarci, Ph.D.

Asimetri kadar CENPA ini bukan hanya keanehan pada tikus, tetapi juga terdapat pada manusia, catat Hammoud.

Selain itu, kadar ini tampak sangat bervariasi antar sel telur dan antar individu.

“Hal ini dapat membantu menjelaskan mengapa beberapa embrio mengalami perkembangan yang terhambat sementara yang lain mengalami kemajuan,” kata Hammoud.

Ambarci menambahkan, hal ini juga menunjukkan kemungkinan baru untuk terapi di masa depan, terutama dalam kasus di mana sel telur wanita mungkin mengandung kadar CENPA yang sangat rendah. (BS)