Peneliti Muda Indonesia Menelisik Fenomena Biologis di Balik Jam Tidur

Protein inilah yang saya teliti lebih dalam, karena Ritme Sirkadian dasarnya adalah translasi genetik lewat ekspresi protein. Ada beberapa protein utama dalam Ritme Sirkadian seperti Bmal, Clock, Chryptochrom, dan Per.

Protein Bmal dan Clock(Clk) disebut juga transcription factor protein, dimana saat keduanya berinteraksi dalam promotor ia akan mulai mengekspresikan protein lain seperti protein Chryotochrom(Cry) dan Per. Nah selanjutnya level protein Cry dan Per yang semakin tinggi akan menghambat faktor transkripsi Bmal dan Clk, yang kemudian lama kelamaan akan juga menghentikan Cry dan Per itu sendiri. Fenomena ini disebut juga Transcription-Translational Feedback Loop yang nampak dalam siklus 24 jam sehingga dinamakan Circadian atau about a day (dalam satu hari).

Aktivasi dan deaktivasi protein inilah yang jadi sinyal penanda di mana seseorang seharusnya tidur atau makan atau melakukan aktivitas lainnya. Ini semua terjadi dalam waktu 24 jam.

Penelitian saya fokus di protein Cryptochrome1 atau Cry1. Pola Cry1 bisa diobservasi dalam satu hari. Dalam dunia kronobiologi, kita berangkat dari sel. Nah untuk melihat ekspresi protein dalam sel, kita buat cloning atau rekayasa genetika.

Kami merekayasa gen dari Cry1 dan menambahkan fitur buatan kepadanya jadi fungsi selnya bisa kita manfaatkan. Dalam kasus ini kita hubungkan Cry1 dengan enzim Luciferase. Luciferase dapat mencerna substratnya yakni Luciferin dan memancarkan sinyal dengan pendar cahaya (bioluminesensi). Dari pendar cahaya ini kita bisa memonitor ekspresi protein Cry1 dalam sel. Ekspresi Cry1 dalam 24 jam bisa fluktuatif.

Lantas jam biologis semata-mata dibedakan oleh faktor protein dalam gen atau ada faktor eksternal lain yang mempengaruhi?
Dari yang saya pelajari, jam biologis seseorang bisa berbeda dari faktor genetika. Jika seorang ibu punya mutasi gen dari perubahan pola tidur, ini bisa terbawa pada anak- anaknya.

Faktor eksternal juga punya pengaruh, walau tak sekuat faktor internal. Faktor eksternal ini apa saja? Yang dominan adalah cahaya dan temperatur (suhu).