Apa yang membuat manusia 'primata gemuk'? Perubahan dalam kemasan DNA membatasi kemampuan tubuh kita untuk mengubah lemak 'jahat' menjadi lemak 'baik' – Sains Terkini


Salahkan junk food atau kurang olahraga. Tetapi jauh sebelum epidemi obesitas modern, evolusi membuat kita juga gemuk.

"Kami adalah primata yang gemuk," kata Devi Swain-Lenz, rekan postdoctoral dalam biologi di Duke University.

Fakta bahwa manusia lebih gemuk daripada simpanse bukanlah berita baru bagi para ilmuwan. Tetapi bukti baru bisa membantu menjelaskan bagaimana kita bisa seperti itu.

Meskipun memiliki sekuens DNA yang hampir identik, simpanse dan manusia purba mengalami perubahan kritis dalam bagaimana DNA dikemas dalam sel lemak mereka, Swain-Lenz dan rekan Duke-nya telah menemukan. Akibatnya, kata para peneliti, ini menurunkan kemampuan tubuh manusia untuk mengubah lemak yang menyimpan kalori "buruk" menjadi jenis pembakaran kalori "baik".

Hasilnya diterbitkan 24 Juni di jurnal Biologi dan Evolusi Genom.

Dibandingkan dengan saudara hewan terdekat kami, bahkan orang dengan perut six pack dan lengan yang beriak memiliki cadangan lemak yang cukup besar, kata para peneliti. Sementara primata lain memiliki kurang dari 9% lemak tubuh, kisaran sehat untuk manusia berkisar antara 14% hingga 31%.

Untuk memahami bagaimana manusia menjadi primata gemuk, sebuah tim yang dipimpin oleh Swain-Lenz dan ahli biologi Duke Greg Wray membandingkan sampel lemak dari manusia, simpanse dan spesies monyet yang lebih jauh terkait, monyet rhesus. Dengan menggunakan teknik yang disebut ATAC-seq, mereka memindai genom setiap spesies untuk mengetahui perbedaan dalam bagaimana DNA sel lemak mereka dikemas.

Biasanya sebagian besar DNA di dalam sel terkondensasi menjadi koil dan loop dan melilit protein, sehingga hanya daerah DNA tertentu yang cukup longgar untuk dapat diakses oleh mesin seluler yang menghidupkan dan mematikan gen.

Para peneliti mengidentifikasi sekitar 780 wilayah DNA yang dapat diakses di simpanse dan kera, tetapi telah menjadi lebih banyak pada manusia. Meneliti wilayah ini secara rinci, tim juga memperhatikan potongan DNA berulang yang membantu mengubah lemak dari satu jenis sel ke yang lain.

Tidak semua lemak diciptakan sama, Swain-Lenz menjelaskan. Sebagian besar lemak terdiri dari lemak putih yang menyimpan kalori. Itulah yang membentuk marmer di steak dan menumpuk di pinggang kita. Sel-sel lemak khusus yang disebut lemak krem ​​dan coklat, di sisi lain, dapat membakar kalori daripada menyimpannya untuk menghasilkan panas dan membuat kita tetap hangat.

Salah satu alasan mengapa kita begitu gemuk, menurut penelitian, adalah karena wilayah genom yang membantu mengubah lemak putih menjadi coklat pada dasarnya terkunci – terselip dan ditutup untuk bisnis – pada manusia tetapi tidak pada simpanse.

"Kami telah kehilangan beberapa kemampuan untuk mendorong sel-sel lemak menuju lemak krem ​​atau coklat, dan kami terjebak di jalur lemak putih," kata Swain-Lenz. Masih mungkin untuk mengaktifkan lemak coklat tubuh yang terbatas dengan melakukan hal-hal seperti memaparkan orang pada suhu dingin, ia menjelaskan, "tetapi kita perlu bekerja untuk itu."

Manusia, seperti simpanse, membutuhkan lemak untuk melindungi organ-organ vital, melindungi kita dari kedinginan, dan melindungi kita dari kelaparan. Tetapi manusia purba mungkin perlu untuk menambah alasan lain, kata para peneliti – sebagai sumber energi tambahan untuk bahan bakar otak kita yang sedang tumbuh dan lapar.

Dalam enam hingga delapan juta tahun sejak manusia dan simpanse berpisah, otak manusia kira-kira tiga kali lipat. Otak simpanse belum bergerak.

Otak manusia menggunakan lebih banyak energi, pound per pon, daripada jaringan lainnya. Mengarahkan sel-sel lemak ke arah penyimpanan lemak putih daripada lemak coklat yang membakar kalori, menurut pemikiran itu, akan memberi leluhur kita keuntungan bertahan hidup.

Swain-Lenz mengatakan pertanyaan lain yang sering ia dapatkan adalah: "Apakah Anda akan membuat saya kurus?"

"Aku berharap," katanya.

Karena kemampuan pembakaran kalori lemak coklat, banyak peneliti mencoba mencari tahu apakah meningkatkan kemampuan tubuh kita untuk mengubah lemak putih menjadi krem ​​atau lemak coklat bisa membuatnya lebih mudah untuk langsing.

Swain-Lenz mengatakan perbedaan yang mereka temukan di antara primata mungkin suatu hari nanti digunakan untuk membantu pasien dengan obesitas – tetapi kita belum sampai di sana.

"Mungkin kita bisa menemukan sekelompok gen yang perlu kita nyalakan atau matikan, tetapi kita masih sangat jauh dari itu," kata Swain-Lenz. "Aku tidak berpikir itu sesederhana membalik saklar. Jika ya, kita akan menemukan ini sejak lama," jelasnya.

You may also like...

Leave a Reply

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.