Sejak paleontologi University of North Carolina Mary Schweitzer menemukan jaringan lunak mereka dalam fosil dinosaurus, pertanyaan telah diajukan ke sains modern tentang makhluk purba: Bisakah kita menemukan DNA dinosaurus asli? Dan jika demikian, apakah kita tidak dapat menciptakan kembali hewan-hewan menakjubkan ini dengan bantuannya?
Tidak mudah untuk memberikan jawaban pasti atas pertanyaan-pertanyaan ini, tetapi Dr. Schweitzer setuju untuk membantu kita memahami apa yang kita ketahui saat ini tentang materi genetik dinosaurus dan apa yang dapat kita andalkan di masa depan.
Bisakah kita mendapatkan DNA dari fosil?
Pertanyaan ini harus dipahami sebagai "bisakah kita mendapatkan DNA dinosaurus"? Tulang terdiri dari mineral hidroksiapatit, yang memiliki afinitas tinggi terhadap DNA dan banyak protein yang secara aktif digunakan di laboratorium saat ini untuk memurnikan molekulnya. Tulang dinosaurus telah berada di tanah selama 65 juta tahun, dan kemungkinannya cukup tinggi bahwa jika Anda mulai secara aktif mencari molekul DNA di dalamnya, maka sangat mungkin untuk menemukannya. Hanya karena beberapa biomolekul dapat menempel pada mineral ini seperti Velcro. Masalahnya, bagaimanapun, tidak hanya menemukan DNA dalam tulang dinosaurus sebagai bukti bahwa molekul ini milik dinosaurus dan tidak berasal dari beberapa sumber lain yang mungkin.
Akankah kita bisa memulihkan DNA asli dari tulang dinosaurus? Jawaban ilmiahnya adalah ya. Segalanya mungkin sampai terbukti sebaliknya. Apakah sekarang kita bisa membuktikan ketidakmungkinan mengekstraksi DNA dinosaurus? Tidak, mereka tidak bisa. Apakah kita sudah memiliki molekul gen dinosaurus asli? Tidak, pertanyaan ini masih terbuka.
Berapa lama DNA dapat diawetkan dalam catatan geologi dan bagaimana seseorang dapat membuktikan bahwa itu milik dinosaurus, dan tidak mendapatkan sampel yang sudah ada di laboratorium bersama dengan beberapa kontaminan?
Banyak ilmuwan percaya bahwa DNA memiliki umur simpan yang cukup pendek. Menurut pendapat mereka, molekul-molekul ini tidak mungkin bertahan lebih lama dari satu juta tahun, dan tentu saja tidak lebih dari lima sampai enam juta tahun paling baik. Posisi ini menghilangkan harapan kita untuk melihat DNA makhluk yang hidup lebih dari 65 juta tahun yang lalu. Tapi darimana angka-angka ini berasal?
Video promosi:
Ilmuwan yang menangani masalah ini memasukkan molekul DNA dalam asam panas dan menentukan waktu yang dibutuhkan untuk membusuk. Suhu tinggi dan keasaman telah digunakan sebagai pengganti untuk jangka waktu yang lama. Menurut temuan para peneliti, DNA membusuk agak cepat. Hasil dari salah satu studi tersebut, yang membandingkan jumlah molekul DNA yang berhasil diekstraksi dari sampel dari berbagai usia - dari beberapa ratus hingga 8000 tahun - menunjukkan bahwa jumlah molekul yang diekstraksi menurun seiring bertambahnya usia. Para ilmuwan bahkan mampu mensimulasikan "laju pembusukan" dan memperkirakan, meskipun mereka tidak memverifikasi klaim ini, bahwa sangat tidak mungkin menemukan DNA dalam tulang Kapur. Ironisnya, studi yang sama menunjukkan bahwa usia saja tidak dapat menjelaskan kerusakan atau pelestarian DNA.
Di sisi lain, kami memiliki empat garis bukti independen bahwa molekul yang secara kimiawi mirip dengan DNA dapat terlokalisasi di sel-sel tulang kita sendiri, dan ini sangat sesuai dengan dugaan penemuan semacam itu di tulang dinosaurus. Jadi, jika kita mengekstrak DNA dari tulang milik dinosaurus, bagaimana kita bisa yakin bahwa ini bukan hasil kontaminasi di kemudian hari?
Gagasan bahwa DNA dapat bertahan begitu lama memang memiliki peluang sukses yang agak kecil, jadi klaim apa pun untuk menemukan atau memulihkan DNA dinosaurus asli harus memenuhi kriteria yang paling ketat. Kami menawarkan yang berikut ini:
1. Urutan DNA yang diisolasi dari tulang harus sesuai dengan yang diharapkan berdasarkan data lain. Saat ini, ada lebih dari 300 tanda yang menghubungkan dinosaurus dengan burung, dan secara meyakinkan membuktikan bahwa burung berevolusi dari dinosaurus theropoda. Oleh karena itu, urutan DNA dinosaurus yang diperoleh dari tulangnya harus lebih mirip dengan materi genetik burung daripada DNA buaya, namun berbeda dari keduanya. Mereka juga akan berbeda dari DNA mana pun yang berasal dari sumber modern.
2. Jika DNA dinosaurus itu nyata, jelas ia akan sangat terfragmentasi dan sulit dianalisis dengan metode kami saat ini, yang dirancang untuk mengurutkan DNA modern yang sehat dan bahagia. Jika "DNA Tirex" ternyata terdiri dari string panjang yang relatif mudah diuraikan, kemungkinan besar kita berurusan dengan kontaminasi, dan bukan DNA dinosaurus asli.
3. Molekul DNA dianggap lebih rapuh dibandingkan senyawa kimia lainnya. Oleh karena itu, jika DNA asli ada dalam materi, maka pasti ada molekul lain yang lebih tahan lama, misalnya kolagen. Pada saat yang sama, hubungan dengan burung dan buaya juga harus dilacak dalam molekul senyawa yang lebih stabil ini. Selain itu, pada bahan fosil misalnya, dapat ditemukan lipid yang menyusun membran sel. Lipid rata-rata lebih stabil daripada protein atau molekul DNA.
4. Jika protein dan DNA telah berhasil diawetkan dari zaman Mesozoikum, hubungannya dengan dinosaurus harus dikonfirmasi tidak hanya dengan pengurutan, tetapi juga dengan metode penelitian ilmiah lainnya. Misalnya, protein yang mengikat pada antibodi tertentu akan membuktikan bahwa ini memang protein jaringan lunak dan bukan kontaminasi dari batuan luar. Dalam penelitian kami, kami berhasil melokalisasi substansi kimiawi mirip DNA di dalam sel tulang T. Rex menggunakan metode spesifik DNA dan antibodi terhadap protein yang terkait dengan DNA vertebrata.
5. Akhirnya, dan mungkin yang paling penting, pengawasan yang tepat harus diterapkan di semua tahap penelitian. Bersama dengan sampel yang ingin kami ekstrak DNA-nya, perlu juga dilakukan penyelidikan terhadap batuan inang, serta semua senyawa kimia yang digunakan di laboratorium. Jika mereka juga mengandung urutan yang menarik bagi kita, maka kemungkinan besar itu hanyalah polutan.
Jadi, apakah kita bisa mengkloning dinosaurus?
Dalam arti tertentu. Kloning, seperti yang biasa dilakukan di laboratorium, adalah penyisipan potongan DNA yang diketahui ke dalam plasmid bakteri. Fragmen ini mereplikasi setiap kali sel membelah, menghasilkan banyak salinan DNA yang identik. Metode kloning lainnya melibatkan penempatan seluruh rangkaian DNA ke dalam sel yang dapat hidup, dari mana bahan inti mereka telah dihilangkan sebelumnya. Kemudian sel semacam itu ditempatkan di dalam organisme inang, dan DNA donor mulai mengontrol pembentukan dan perkembangan keturunan, sepenuhnya identik dengan donor. Domba Dolly yang terkenal adalah contoh penggunaan metode kloning ini saja. Saat orang berbicara tentang "kloning dinosaurus", yang mereka maksud biasanya seperti ini. Namun, proses ini sangat kompleks, dan, meskipun asumsi ini bersifat tidak ilmiah,kemungkinan bahwa suatu hari kita akan mampu mengatasi semua ketidakkonsistenan antara fragmen DNA dari tulang dinosaurus dan menghasilkan keturunan yang layak sangat kecil sehingga saya menggolongkannya sebagai "tidak mungkin".
Tetapi hanya karena kemungkinan untuk menciptakan Jurassic Park yang sebenarnya sangat sedikit, tidak dapat dikatakan bahwa tidak mungkin untuk mengembalikan DNA dinosaurus asli itu sendiri atau molekul lain dari sisa-sisa purba. Faktanya, molekul kuno ini bisa memberi tahu kita banyak hal. Bagaimanapun, semua perubahan evolusioner pertama-tama harus terjadi pada gen dan tercermin dalam molekul DNA. Kita juga bisa belajar banyak tentang umur panjang molekul in vivo secara langsung, daripada melalui eksperimen laboratorium. Akhirnya, memulihkan molekul dari spesimen fosil, termasuk dinosaurus, memberi kita informasi penting tentang asal dan distribusi berbagai inovasi evolusi, seperti bulu.
Kami masih harus banyak belajar dalam analisis molekuler fosil, dan kami harus melanjutkan dengan sangat hati-hati, tidak pernah melebih-lebihkan data yang kami terima. Tetapi kita dapat mengekstraksi begitu banyak hal menarik dari molekul yang diawetkan dalam fosil yang tentunya layak untuk kita upayakan.
