Ilmuan Mengurutkan Genom Tertua dari Kuda Purba Berusia 700 Ribu Tahun

Terobosan dalam dunia riset DNA kembali hadir, kali ini dipersembahkan oleh para ilmuwan dari Center for GeoGenetics di Museum Sejarah Alam Denmark (University of Copenhagen): Mengurutkan genom paling tua yang pernah ditemukan dari peninggalan makhluk prasejarah. Mereka melakukannya dengan mengurutkan dan menganalisis potongan pendek molekul DNA yang masih bertahan dalam tulang seekor kuda yang terbaring beku selama 700 ribu tahun dalam lapisan es di kawasan Yukon, Kanada. Dengan melacak perubahan-perubahan genom yang menggiring kuda liar prasejarah menjadi keturunan domestik, para peneliti mengungkap komposisi genetik kuda modern dalam rincian yang belum pernah ada sebelumnya.

Hasil spektakuler itu kini dipublikasikan dalam jurnal ilmiah internasional Nature.

Molekul DNA dapat bertahan dalam fosil meskipun organisme sudah lama mati. Tidak sebagai keseluruhan kromosom, namun sebagai potongan pendek yang bisa disusun ulang layaknya puzzle. Terkadang molekul-molekul ini cukup bertahan sehingga urutan lengkap genom spesies yang sudah punah dapat dibangkitkan kembali, dan dalam tahun-tahun terakhir ini, urutan genom lengkap dari manusia purba serta beberapa hominin purba lainnya sudah berhasil dikarakteristikkan. Namun sejauh ini, belum ada pengurutan genom yang berusia lebih dari 70.000 tahun.

Kini, Dr. Ludovic Orlando dan Profesor Eske Willerslev dari Pusat GeoGenetics berhasil mengerjakan rekor DNA tertua sekitar 10 kali lipat. Dengan hasil kerja ini, mereka beserta para kolega lainnya dari berbagai negara, mampu melacak perubahan-perubahan besar genomik selama 700 ribu tahun terakhir dalam evolusi garis keturunan kuda.

Pertama, dengan membandingkan genom dari kuda berusia 700 ribu tahun dengan genom kuda berusia 43 ribu tahun, kuda masa kini yang masih berusia enam hari serta genom keledai, para peneliti mampu memperkirakan seberapa banyak mutasi cepat yang terakumulasi melewati waktu serta mengkalibrasi tingkat mutasi genom. Dari hasil ini, ditemukan petunjuk bahwa nenek moyang terakhir dari seluruh equid modern (kuda, keledai dan zebra) hidup sekitar 4 hingga 4,5 juta tahun yang lalu. Dengan demikian, radiasi evolusioner yang mendasari asal usul kuda, keledai dan zebra, dua kali lebih lama ke masa lalu dari yang diduga sebelumnya. Selain itu, hasil pernanggalan terbaru ini menunjukkan beberapa episode fluktuasi demografis yang bergolak dalam sejarah kuda, dalam fase di mana terjadinya perubahan-perubahan iklim besar seperti pada zaman Maksimum Glasial Akhir, sekitar 20 ribu tahun yang lalu.

Satu-satunya Kuda Liar di Dunia

Hasil riset ini juga mengakhiri perdebatan panjang mengenai apa yang disebut sebagai Kuda Przewalski dari kawasan padang rumput Mongolia. Populasi kuda ini ditemukan oleh orang-orang Barat pada paruh kedua abad kesembilan belas dan secara cepat keberadaannya menjadi terancam. Kuda ini nyaris punah di alam liar pada tahun 1970, namun akhirnya tetap bertahan hingga kini berkat upaya konservasi secara besar-besaran. Asal usul evolusioner kuda ini, yang menunjukkan perbedaan fisik yang mencolok dengan kuda domestik, serta pasangan-ekstra kromosomnya, tetap menjadi misteri di kalangan ilmuwan.

Para peneliti mengungkapkan bahwa populasi Kuda Przewalski menjadi terisolasi dari garis turunan yang mengarah ke kuda domestik masa kini sekitar 50 ribu tahun yang lalu. Para ilmuwan bisa mendeteksi tingkat keragaman genetik yang sama dalam genom Kuda Przewalski daripada dalam genom beberapa keturunan domestik, dan hal ini menunjukkan bahwa Kuda Przewalski secara genetis memang layak memperoleh upaya konservasi.

Single DNA Molecule Sequencing Helicos

Konteks geologis dan informasi penanggalan yang sudah tersedia dalam riset ini memiliki akurasi yang sangat kuat dan dibangun dalam kerja lapangan selama sekitar sepuluh tahun. Selain itu, kondisi dingin seperti pada lapisan es di Kutub Utara, diketahui sangat menguntungkan bagi kelestarian DNA. Meski demikian: “Pengurutan genom pertama dari zaman Pertengahan Pleistosen bukanlah hal yang mudah,” tutur Dr. Ludovic Orlando, yang menghabiskan sebagian besar tiga tahun terakhirnya dalam proyek ini bersama tim riset.

Para peneliti awalnya bergairah saat mereka mendeteksi keberadaan asam-amino yang paling melimpah dalam kolagen; hal ini menunjukkan bahwa protein di dalamnya masih bertahan. Mereka bahkan lebih bersemangat saat berhasil mengurutkan peptida kolagennya secara langsung. Harapan yang menjanjikan kian nampak ketika terdeteksi adanya protein darah meski protein ini nyaris menghilang. Pada tahap itu, bisa jadi DNA purba pun masih bertahan.

Sumber : Ilmuan Mengurutkan Genom Tertua dari Kuda Purba Berusia 700 Ribu Tahun