Reseptor Rasa Asam Purba – Technology OrgTechnology Org – Majalah Time.com

  • Whatsapp


Manusia dan lalat buah merespon banyak rasa yang sama — manis, asin, pahit, dan sebagainya. Reseptor yang mengidentifikasi zat ini, bagaimanapun, sangat berbeda antara kita dan serangga. Kecuali kalau soal asam.

Bacaan Lainnya

Dalam sebuah studi baru, rekan postdoctoral Anindya Ganguly(tautan bersifat eksternal) dan Profesor Terhormat Craig Montell(tautan bersifat eksternal) dari UC Santa Barbara mengidentifikasi dan mendeskripsikan reseptor rasa yang sensitif terhadap keasaman pada lalat buah. Protein berada dalam kelompok yang sama dengan reseptor asam manusia, keluarga saluran ion yang dikenal sebagai otopetrin. Hasilnya muncul di Prosiding National Academy of Sciences(tautan bersifat eksternal).

“Yang menarik dari makalah ini adalah bahwa makalah ini memecahkan pertanyaan lama tentang reseptor asam pada serangga,” kata Montell, Profesor Duggan di Departemen Biologi Molekuler, Seluler, dan Perkembangan UC Santa Barbara. “Dan ternyata, tidak seperti reseptor rasa lainnya, yang satu ini telah dilestarikan selama 800 juta tahun sejak lalat dan manusia memiliki nenek moyang yang sama.”

Temuan ini menunjukkan bahwa penginderaan asam – rasa yang kita tafsirkan sebagai asam – pasti sangat penting untuk kelangsungan hidup. Mungkin lebih mengejutkan bahwa begitu banyak jalur rasa penting lainnya yang tidak dipertahankan antara lalat dan manusia, karena reseptor yang tidak terkait mendeteksi banyak bahan kimia yang sama.

Identitas reseptor rasa asam masih menjadi teka-teki sampai sekarang. Tidak ada yang tahu reseptor rasa asam pada hewan apapun sampai beberapa tahun yang lalu, menurut Montell. Dan otopetrin tidak akan menjadi kandidat yang jelas. Mereka tidak diketahui memainkan peran apa pun dalam rasa sama sekali sampai penemuan baru-baru ini bahwa mereka berfungsi dalam rasa asam mamalia yang dibuat oleh Profesor Emily Liman di USC – rekan penulis studi terbaru ini.

Lalat buah memiliki tiga otopetrin: OtopLA, OtopLB dan OtopLC. Tim menemukan bahwa menghilangkan ekspresi gen untuk OtopLA sangat mengganggu perilaku lalat terhadap asam. Lalat-lalat ini tidak dapat mengenali keasaman larutan asam-gula yang berbeda yang diberikan kepada mereka. Memang, mutan menunjukkan aktivitas yang jauh lebih sedikit di neuron rasa mereka ketika disajikan dengan larutan gula asam.

Terlebih lagi, OtopLA memainkan peran ganda dalam perilaku lalat. Sangat penting untuk ketertarikan serangga terhadap makanan yang sedikit asam serta keengganan mereka terhadap makanan yang sangat asam. Meskipun reseptor adalah yang merespons suatu stimulus, neuron dan koneksinyalah yang memberi tahu otak bagaimana menafsirkannya. Misalnya, jika Anda mengekspresikan reseptor untuk senyawa pahit di neuron manis, dan kemudian memberi lalat sesuatu yang pahit, serangga mungkin akan memakannya. “Ini bukan substansinya, tetapi neuron dan daerah otak yang mengaktifkan materi itu,” kata penulis utama Ganguly. Itulah mengapa satu bahan kimia dapat menimbulkan respons positif atau negatif, tergantung pada konsentrasinya.

Sekarang setelah tim mengetahui Otop mana yang harus difokuskan, mereka melihat di mana OtopLA diekspresikan dalam sistem rasa lalat. Lalat memiliki lima neuron respons gustatory (GRN), jelas Montell.

  • – GRN diaktifkan oleh rangsangan yang menarik, seperti gula;
  • – B GRN dirangsang oleh senyawa pahit;
  • – C GRN merespons air;
  • – D GRN mendeteksi ion positif, seperti kalsium;
  • – E GRN merespons garam rendah.

Para peneliti menemukan OtopLA diekspresikan dalam GRN A, B, C dan D.

Dengan eksperimen tambahan, tim menentukan bahwa reseptor OtopLA di GRN B dan D bertanggung jawab atas keengganan serangga terhadap zat yang sangat asam. Sementara itu, memulihkan protein ke GRN A atau C mengembalikan daya tarik lalat terhadap asam lemah. Ini menunjukkan sistem rasa lalat memiliki ambang keasaman. Jika levelnya rendah, maka daya tarik GRN A dan C menang. Di sisi lain, tolakan GRN B dan D menang ketika keasaman tinggi.

Fungsi dari dua otopetrin lalat lainnya masih menjadi misteri, dan sebuah pertanyaan yang ingin segera dijawab oleh para peneliti.

Identitas otopetrin sebagai reseptor asam sedikit mengejutkan. Protein awalnya diidentifikasi dalam sistem vestibular tikus. Peran mereka dalam rasa adalah contoh lain dari seleksi alam yang mengkooptasi protein yang digunakan di satu organ untuk fungsi yang sama sekali berbeda di organ lain. Evolusi bukanlah penemu atau insinyur; itu adalah seorang pengotak, bekerja dengan potongan-potongan yang ada di tangan.

OtopLA sebenarnya bukan reseptor rasa pertama yang dihubungkan tim dengan asam. Di awal tahun 2019, grup telah menemukan bahwa protein IR7a juga merespons keasaman. Namun, IR7a secara khusus mendeteksi asam asetat, komponen utama dalam cuka. OtopLA, di sisi lain, merespons kondisi asam dari semua varietas.

Spesifisitas IR7a dapat bekerja sama dengan OtopLA, memungkinkan lalat menghindari makanan yang berpotensi berbahaya. “Lalat memakan makanan yang terlalu matang,” jelas Ganguly. “Masak hanya selangkah dari busuk, dan makanan busuk buruk bagi lalat.” IR7a dapat membantu lalat buah membedakan asam yang berbeda, yang dapat dihasilkan dari proses kimia yang berbeda. Misalnya, beberapa bakteri menghasilkan asam asetat sementara yang lain menghasilkan asam laktat.

Para ilmuwan juga telah mengidentifikasi tiga otopetrin pada manusia dan tikus, meskipun ini tidak secara langsung berhubungan dengan tiga otopetrin pada lalat buah. Namun demikian, penggunaan otopetrin untuk rasa asam menunjukkan bahwa mekanisme untuk mendeteksi asam ini berkembang sejak dini dan bertahan selama ratusan juta tahun. Mungkin ada leluhur otopetrin gen yang diduplikasi dan berevolusi menjadi varietas yang ada saat ini.

Temuan ini menimbulkan pertanyaan apakah reseptor otopetrin secara universal diperlukan untuk rasa asam pada hewan. Jika benar, itu akan membuat protein menjadi unik di antara kemoreseptor, kata Montell.

Sumber: UC Santa Barbara



Pos terkait

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *