Teori Penuaan Pada Tingkat DNA

Berikut akan di jelaskan beberapa teori

Teori Penuaan Aldbat Genetis

Teori Mutasi

Mutasi adalah perubahan permanen pada materi genetis suatu sel. Konsep mutasi dapat dipakai dalam pembahasan penuaan melalui tiga pendekatan:

- diperkirakan selama penuaan terjadi mutasi dalam sel tubuh (somatis),

- teori evolusi penuaan memperkirakan bahwa akumulasi mutasi telah terjadi setiap kali pergantian generasi, dan

- dengan identifikasi mutasi, transformasi, atau seleksi akan didapat gen yang berperan dalam mengatur panjang usia hewan.

1. Teori Kerusakan dan Perbaikan DNA

Pada dasarnya, teori ini merupakan pengembangan lebih lanjut dari teori mutasi somatis. Kenyataannya, memang DNA organisme multiseluler secara terus-menerus mengalami kerusakan dan perbaikan. Kemampuan mengatasi kerusakan DNA ini mengalami penurunan seiring bertambahnya usia. Hal ini disebabkan efisiensi enzim yang memperbaiki kerusakan DNA tidak mencapai 100%. Akibatnya, dengan berjalannya waktu, akan terakumulasi sel-sel yang mutan.

2 Teori Mutasi Somatis

Teori ini merupakan teori pertama yang menerangkan tentang penuaan pada tingkatan DNA. Pada tahun 1959, Szilard mengusulkan “mutasi somatis” sebagai teori penuaan. Menurut teori ini, mutasi terjadi secara acak dan spontan yang meng-akibatkan rusaknya gen dan kromosom pada sel pascamitosis selama rentang hidup organisme dan secara berangsur-angsur meningkatkan jumlah mutasi. Meningkatnya mutasi dan hilangnya gen fungsional akan menurunkan produksi protein fungsional. Kematian sel terjadi ketika mutasi dalam sel meningkat melebihi batas toleransi. Berkurangnya sel-sel pascamitosis akan menyebabkan kemampuan keseluruhan dari organisme juga menurun.

3. Teori Sindroma Progenia

Progenia (Hutchinson-Gilford Syndrome) adalah sindrom pada manusia yang memperlihatkan kemunculan gejala penuaan dini. Biasanya mulai muncul setelah melewati tahun pertama atau kedua dan penderita akan mati pada dekade kedua dari kehidupannya akibat gagal jantung atau stroke. Beberapa jenis progenia ini antara lain: Werner syndrome, Ataxia telongiectasia (AT), Xeroderma pigmentosum (XP), dan Cochoyne syndrome. Semuanya terkait pada ketidakstabilan genom. Penuaan yang normal bisa jadi mirip dengan mekanisme sindrom progeria yaitu akibat ketidakstabilan genom (Fleming, 1996).

4. Teori Mitokondria

Fungsi mitokondria adalah untuk mensintesis energi (ATP, ADP, dan lain-lain) melalui fosforilasi oksidatif yang energinya diperoleh dan transport elektron. Untuk menjalankan tugas ini, diperlukan sistem genetis mitokondria. Sayangnya, transfer elektron yang tidak tepat akan mengakibatkan munculnya radikal bebas (oksidan) yang dapat mengakibatkan kerusakan dan mutasi genetis mitokondria. Akumulasi kerusakan DNA somatis mitokondria akhirnya menghancurkan diri sendiri, dengan hancurnya mesin energi, maka organisme pun ikut.

5. Teori Kesalahan

Teori ini dikemukakan pertama kali oleh Orgel pada tahun 1963. Prototip teori ini berasal dari error catastrophe. Berdasarkan teori mutasi, diprediksi akan terjadi kerusakan permanen pada DNA dan error catastrophe memperkirakan hal tersebut terjadi sebagai akumulasi kesalahan katalitis ketika dilakukan biosintesis protein atau asam nukleat. Berkurangnya ketepatan sintesis protein akan terakumulasi dan mengakibatkan kerusakan. Kerusakan-kerusakan sintesis protein inilah yang menimbulkan penuaan.

6. Teori Kromosom Abnormal

Kromosom adalah bangun seperti benang yang tercat kuat pada proses pewarnaan dan terdapat dalam inti sel. Kromosom tersusun oleh DNA dan protein yang merupakan pembawa informasi genetis (Emeny, 1985). Semakin tua usia organisme, semakin meningkat jumlah kromosom yang abnormal atau menyimpang. Hal ini terjadi karena setiap kali kromosom melakukan penggandaan inti (replikasi) maka akan terjadi kerusakan. Menumpuknya kerusakan-kerusakan akibat replikasi, fragmen asentrik, transkripsi, dan inversi akan menyebabkan banyak sel yang rusak dan mati.

7.Teori Redundansi

Medvedev mengemukakan bahwa penuaan adalah diakibatkan oleh hilangnya kekhasan dan ketidakberulangan informasi genetis dari genom. Ketika pengulangan suatu gen, bagian terbesarnya akan tersembunyi. Hal ini menyebabkan proses penuaan. Dalam masa hidupnya, sebuah sel hanya menggunakan 2-5% saja dari informasi genetisnya, dan gen yang terdapat dalam molekul DNA terdapat dalam keadaan berulang-ulang yang pada umumnya dalam keadaan nonaktif. jika gen aktif mengalami kerusakan, gen cadangan yang nonaktif akan menggantikannya. Diyakini bahwa perbedaan rentang kehidupan tiap-tiap spesies merupakan fungsi dari derajat pengulangan yang teratur.

8.Teori Telomer

Sel-sel somatis eukariotik, normalnya pada kondisi in vitro hanya dapat membelah dalam jumlah terbatas. Fenomena ini dikenal dengan istilah “Hayflick Limit”. Peristiwa ini digunakan untuk menjelaskan proses penuaan pada tingkat seluler dan digunakan untuk menjelaskan proses penuaan pada eukariotik tingkat tinggi. Penuaan pada tingkat seluler dikaitkan pada hilangnya Telomer DNA selama replikasi sel-sel somatis dan ini dianggap sebagai jam biologis dalam proses penuaan sel. Telomer adalah elemenlisik pada ujung kromosom eukariotik dan berperan sebagai penjaga kestabilan genetis. Telomer ini ibarat ikatan plastik pada ujung tali sepatu yang berfungsi menjaga tali sepatu agar tidak tercerai-berai. Dengan berulang-ulangnya replikasi, telomer menjadi pendek dan akhirnya menghentikan proses pembelahan sel. Pada sel-sel kanker, telomer tidak pernah memendek dan merupakan penyebab sel kanker bersifat immortal.

9.Teori Program Genetis Penuaan

Teori ini menjelaskan bahwa penuaan merupakan peristiwa yang telah terprogram sejak organisme mulai tumbuh. Program penuaan tersebut berasal dari gen atau berada dalam gen. Gen inilah yang menentukan kapan, di mana, dan bagaimana penuaan itu berlangsung.

10.Teori Soma yang Dapat Dibuang

Fungsi sel somatis atau soma (tubuh) setiap organisme menjadi wahana untuk perkembangan embrio guna berlangsungnya reproduksi. Proses ini berlangsung melalui penyediaan nutrisi untuk tubuh pada kisaran terlalu sedikit atau terlalu banyak. Pasokan nutrisi yang terlalu sedikit akan berakibat organisme tidak memiliki waktu yang cukup untuk mencapai terjadinya reproduksi. Terlalu banyak nutrisi yang tersedia untuk tubuh akan mengurangi persediaan nutrisi untuk perkembangan embrio yang berakibat potensi reproduksi menjadi rendah. Tekanan yang berat dalam penyediaan nutrisi untuk tubuh akan memicu penuaan dan kematian.

11. Teori Regulasi Gen

Menurut teori ini, penuaan terkait dengan fase-fase kehidupan suatu organisme dan dikendalikan oleh mekanisme pengaturan (regulasi) gen-gen: mulai dari tumbuh-kembang, reproduksi, dan akhirnya menua. Pergantian fase-fase tersebut diatur oleh perubahan berbagai enzim, hormon, dan protein. Kanungo (1994) mengusulkan teori ini untuk menjelaskan adanya dua karakter utama penuaan: 

(1) merosotnya kemampuan fungsional terjadi setelah fase reproduksi, dan 

(2) rentang hidup dalam satu spesies relatif tetap pada setiap individunya.

12. Teori Disdeferensiasi Sel

Teori ini dikemukakan oleh Cutler pada tahun 1985. Menurut teori ini, penuaan diakibatkan oleh bergesernya sel-sel dari tempat yang seharusnya setelah melalui proses diferensiasi. Semakin tua organisme, sel-sel semakin jauh bergeser dari tempat seharusnya. Akibatnya, seluruh fungsi organisme terus menurun dan makin menurun dengan bertambahnya usia.

Posted in: Pelajaran

Ramalan Hari Ini