Protein Padi Membentuk RNA dari Nol, Menantang Aturan Buku Teks
Selama puluhan tahun, biologi molekuler mengajarkan bahwa RNA adalah penyalin. Untuk membuat untai asam ribonukleat, sel memerlukan cetakan, biasanya DNA, dan enzim yang disebut polimerase yang membacanya dan menuliskan urutan yang cocok. Sebuah makalah baru dari laboratorium di Universitas Westlake di Hangzhou, Tiongkok, berpendapat bahwa aturan ini mungkin tidak universal, setidaknya tidak untuk satu protein tumbuhan.
Karya itu berasal dari laboratorium Shi Yigong, seorang ahli biologi struktural dan presiden Universitas Westlake, dan diterbitkan di jurnal Vita. Menurut laporan Science and Technology Daily, tim tersebut menemukan bahwa protein padi bernama OsNTP4 dapat membangun RNA dari nol dalam tabung reaksi. Protein itu tidak memerlukan cetakan dan tidak memerlukan untai RNA yang sudah ada untuk memulai.
Itu klaim yang mengejutkan. Sintesis RNA tanpa cetakan bukan hal yang tidak dikenal dalam biologi, tetapi jarang dan biasanya dimiliki oleh enzim khusus dalam konteks yang tidak biasa. Menemukannya pada tanaman pangan umum, dan pada protein yang diteliti untuk alasan lain, menunjukkan bahwa reaksi ini mungkin lebih luas daripada yang diizinkan buku teks. Tim melaporkan bahwa dua protein lain, OsNTP10 dari padi dan AtURT1 dari Arabidopsis, menunjukkan aktivitas serupa, mengisyaratkan bahwa kemampuan ini dimiliki bersama antarspesies tumbuhan dan tidak terbatas pada satu spesies.
Pengumuman itu singkat dan teknis, dan peneliti luar belum sempat memberikan komentar publik. Replikasi independen akan penting, karena temuan ini menyentuh asumsi inti tentang bagaimana informasi genetik mengalir. Jika sel tumbuhan dapat menghasilkan RNA tanpa cetakan, implikasinya mulai dari bagaimana tanaman merespons stres hingga bagaimana ilmuwan memikirkan asal-usul kehidupan, ketika molekul RNA pertama mungkin terbentuk tanpa cetak biru DNA untuk disalin.
Shi adalah salah satu ilmuwan kehidupan paling terkenal di Tiongkok, dikenal karena karya struktural pada protein dan perannya membangun Westlake menjadi universitas riset. Peralihan laboratoriumnya ke metabolisme RNA tumbuhan patut dicatat, tanda bahwa kelompok biologi struktural terkemuka di negara itu mulai menjangkau pertanyaan-pertanyaan baru.
Sisi praktisnya masih spekulatif. RNA berperan sentral dalam cara sel mewariskan instruksi genetik, mengatur gen, dan membangun protein. Protein tumbuhan yang dapat memulai rantai RNA sendiri pada prinsipnya dapat memberi sel cara untuk merespons perubahan dengan cepat tanpa menunggu DNA. Namun mengubah gagasan itu menjadi penggunaan pertanian atau medis masih bertahun-tahun lagi, dan kontribusi langsung makalah ini adalah teka-teki bagi laboratorium lain untuk diuji.
Untuk saat ini, kisah ini menjadi pengingat bahwa dogma sentral, gagasan bahwa informasi mengalir dari DNA ke RNA ke protein, menggambarkan jalan utama tetapi tidak setiap jalur. Protein padi yang menulis RNA tanpa cetakan adalah jenis hasil yang mengirim mahasiswa pascasarjana kembali ke bangku laboratorium dan penulis buku teks kembali ke draf mereka.