Baca Juga
Portalandalas.com - Sebuah penelitian terbaru mengungkap mekanisme baru yang berperan dalam proses penuaan pada tingkat sel. Salah satu indikator pentingnya adalah ukuran nukleolus, yang ternyata mampu memprediksi kapan sebuah sel mendekati akhir masa hidupnya.
Studi dari Weill Cornell Medicine menunjukkan bahwa perubahan pada ukuran struktur kecil ini dapat memberikan dua dampak berbeda: menjaga stabilitas atau justru merusak bagian DNA yang paling rentan. Temuan ini membuka peluang besar untuk memahami dasar biologis penuaan sekaligus mencari cara untuk memperlambatnya.
**Nukleolus Membesar Seiring Bertambahnya Usia**
Nukleolus adalah bagian di dalam inti sel yang tidak memiliki membran dan berfungsi sebagai tempat pembentukan ribosom, yang penting untuk produksi protein dalam sel.
Di dalam nukleolus terdapat ribosomal DNA (rDNA), yaitu bagian genom dengan susunan berulang yang sangat rentan mengalami kesalahan saat proses penyalinan maupun perbaikan. Kesalahan tersebut bisa memicu penghapusan, penggandaan, hingga ketidakstabilan genom—yang cenderung meningkat seiring pertambahan usia.
“Penuaan merupakan faktor risiko utama bagi berbagai penyakit,” ujar Jessica Tyler dari Weill Cornell Medicine, seperti dikutip dari SciTech Daily (30/12/2024).
Para peneliti telah lama mengamati bahwa nukleolus cenderung membesar pada sel yang menua. Sebaliknya, ukuran yang lebih kecil sering ditemukan pada sel yang berumur panjang atau yang mengalami intervensi seperti pembatasan kalori.
Penelitian ini bertujuan memastikan apakah pembesaran nukleolus hanya sekadar berkaitan dengan penuaan, atau justru menjadi penyebab yang mempercepat kematian sel.
Untuk menjawabnya, para ilmuwan menggunakan sel ragi sebagai objek penelitian, karena sel ragi induk memiliki batas jumlah pembelahan sebelum akhirnya berhenti.
Mereka kemudian merekayasa sel ragi agar ukuran nukleolusnya tetap kecil sepanjang masa hidup sel.
“Keunggulan sistem kami adalah mampu memisahkan pengaruh ukuran nukleolus dari faktor anti-penuaan lainnya,” jelas J. Ignacio Gutierrez.
Hasilnya, sel dengan nukleolus kecil mampu membelah lebih banyak sebelum mencapai akhir hidupnya.
Peneliti juga menemukan bahwa pembesaran nukleolus tidak terjadi secara bertahap. Sebaliknya, ada titik ambang tertentu yang, setelah terlewati, menyebabkan ukuran nukleolus membesar secara drastis. Setelah melewati titik ini, sel rata-rata hanya mampu bertahan sekitar lima kali pembelahan lagi.
Pada fase tersebut, batas nukleolus menjadi lebih “longgar” sehingga memungkinkan protein asing masuk ke dalamnya.
Kondisi ini menghilangkan perlindungan terhadap rDNA dan memicu ketidakstabilan genom, yang pada akhirnya mempercepat kematian sel.
**Nukleolus Kecil Dapat Memperpanjang Umur Sel**
Temuan ini menunjukkan bahwa ukuran nukleolus yang kecil berperan penting dalam menjaga stabilitas rDNA dan memperpanjang umur replikasi sel.
Efek ini tidak disebabkan oleh berkurangnya produksi ribosom atau melambatnya pertumbuhan sel secara umum, melainkan berkaitan langsung dengan kemampuan menjaga kestabilan rDNA.
“Ketika kami melihat bahwa peningkatan ukurannya tidak terjadi secara linear, kami menyadari ada mekanisme penting yang sedang berlangsung,” ujar Gutierrez.
Para peneliti menyebut titik ambang pembesaran nukleolus ini sebagai “mortality timer”, yaitu semacam penanda yang menunjukkan hitungan mundur sebelum sel berhenti berfungsi.
“Masuknya protein lain ke dalam nukleolus menyebabkan ketidakstabilan genom, yang kemudian memicu akhir masa hidup sel,” tambah Tyler.
Ke depan, penelitian akan dilanjutkan untuk melihat apakah pola yang sama juga terjadi pada sel punca manusia. Jika terbukti, pengendalian ukuran nukleolus berpotensi menjadi strategi baru dalam memperpanjang fungsi sel manusia.
