Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2022 telah diumumkan, sebagai penghormatan kepada ilmuwan Svante Pääbo “atas penemuannya dalam genom manusia purba dan evolusi manusia yang telah punah,” di mana biologi molekuler reaksi berantai polimerase (PCR) memainkan peran kunci.
Gambar 1 Ilmuwan Svante Pääbo memenangkan Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2022
Ahli genetika evolusioner Svante Pääbo menggunakan biologi molekuler untuk mempelajari manusia prasejarah dan paleontologi lainnya, tidak hanya memetakan genom Neanderthal—kerabat dekat manusia—tetapi juga menyumbangkan metode dan teknik berharga bagi paleoantropologi. Misalnya, dalam pembukaan Lab DNA Kuno yang ia dirikan bidang baru: Paleogenetika.
Seiring waktu, DNA mengalami perubahan kimia, dan terdegradasi menjadi fragmen pendek.Ribuan tahun kemudian, hanya sedikit yang tersisa, dan sisanya terkontaminasi bakteri dan DNA manusia masa kini.Pada tahun 1987, Pääbo melakukan penelitian pascadoktoral di Universitas California-Berkeley.Pada saat itu, penggunaan PCR untuk memperkuat fragmen DNA tertentu adalah hal yang tidak lazim.Dengan bantuan teknologi PCR, Pääbo mengekstraksi DNA dari sisa sampel keledai di laboratorium Wilson dan menganalisisnya.Pengurutan yang dihasilkan menunjukkan hasil serupa dengan yang dipublikasikan pada tahun 1985. Artinya pengurutan DNA purba tidak hanya dapat dilakukan dengan lebih efisien, namun hasilnya juga dapat diverifikasi berulang kali.
Gambar 2 DNA terletak di dua wilayah dalam sel.DNA nukleat menyimpan sebagian besar informasi genetik, sementara genom mitokondria yang lebih kecil berisi ribuan salinan.Setelah kematian, DNA akan rusak, dan pada akhirnya hanya menyisakan jumlah yang sedikit.Itu juga dapat terkontaminasi bakteri dan DNA lainnya.
Urutan Genom Neanderthal
Pada tahun 1990, Pääbo terlibat dalam analisis DNA mitokondria Neanderthal.Genom mitokondria berukuran kecil dan hanya berisi sebagian kecil informasi genetik, namun jumlahnya ribuan salinan, sehingga meningkatkan peluang keberhasilan.Pääbo berhasil mengurutkan wilayah DNA mitokondria pada tulang berusia 40.000 tahun untuk mendapatkan urutan kerabat yang telah punah ini.
Sejak itu, di Max Planck Institute, Pääbo terus menyempurnakan metode untuk mengisolasi dan menganalisis DNA dari sisa-sisa tulang purba, dan telah mempekerjakan beberapa kolaborator utama dengan keahlian di bidang genetika populasi dan analisis urutan tingkat lanjut.Pada tahun 2010, Pääbo menerbitkan rangkaian genom Neanderthal pertama, yang menunjukkan nenek moyang terbaru Neanderthal dan Neanderthal.Homo sapienshidup sekitar 800.000 tahun yang lalu.
Gambar 3 Kiri: Fragmen tulang jari Neanderthal di Jerman;dan pecahan tulang jari dari Gua Denisovan di Siberia selatan.Kanan: Pohon filogenetik evolusi antaraHomo sapiensdan hominin yang sudah punah.
Analisis komparatif terhadap Pääbo menunjukkan bahwa urutan DNA Neanderthal lebih mirip dengan urutan DNA orang-orang sezamannya dari Eropa atau Asia, dibandingkan dengan urutan DNA dari Afrika.Ini berarti Neanderthal danHomo sapienskawin selama ribuan tahun hidup berdampingan.Pada manusia modern dengan keturunan Eropa atau Asia, sekitar 1% hingga 4% genomnya berasal dari Neanderthal.
Pengantar PCR
Reaksi berantai polimerase, atau PCR, ditemukan pada tahun 1985 oleh ahli biokimia Amerika Kary Mullis dan rekannya.Teknik ini melibatkansecara in vitroamplifikasi enzimatik dari fragmen DNA tertentu.Penerapan teknologi PCR secara luas sangat mendorong pengembangan berbagai bidang biologi molekuler.Pada tahun 1993, para penemunya berbagi Hadiah Nobel Kimia.
PCR memiliki posisi fundamental yang tak tergoyahkan dalam analisis biologi molekuler dan genetika modern.Bersama dengan kloning dan analisis urutan DNA, ini menjadi landasan bagi hampir semua biologi molekuler.Dalam bioteknologi modern, bidang penerapannya mencakup semua aspek, termasuk pertanian, kedokteran, hukum, ilmu pangan, dll.
HymonBio sangat terlibat dalam pengembangan dan penerapan teknologi PCR.Perusahaan ini memiliki sejumlah teknologi yang dipatenkan, menyediakan pengujian genetik yang cepat dan efisien untuk praktik klinis.Lini produknya meliputi skrining dini terhadap kanker, penyakit menular, dan lain-lain.
Waktu posting: 12 Oktober 2022