Para ilmuwan telah menemukan potongan DNA yang sangat besar dan misterius di dalamnya mikrobioma mulut – populasi bakteri dan mikroba lain yang hidup di mulut kita – dan mereka mengatakan DNA raksasa ini mungkin mempengaruhi sistem kekebalan tubuh manusia.
Sudah diketahui bahwa kita memiliki banyak bakteri di mulut kita dan mikroba ini dapat berdampak positif dan negatif pada kesehatan mulut dan kesehatan kita secara keseluruhan.
Studi ini memberikan “potongan teka-teki baru yang merupakan langkah dalam memahami mikrobioma mulut, kesehatan manusia, dan penyakit manusia,” Floyd Dewhirstseorang profesor di ADA Forsyth Institute yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan kepada Live Science melalui email.
Studi mikrobiomayang berkembang pesat dalam dekade terakhir, telah menunjukkan bahwa mikrobioma di seluruh tubuh memainkan peran utama dalam kesehatan dan penyakit manusia. Para peneliti telah mengidentifikasi jenis dan proporsi spesies mikroba berbeda yang hidup di tempat seperti kita mulut Dan nyalilalu menggunakan data tersebut untuk melihat bagaimana perbedaan fitur-fitur tersebut dikaitkan dengan kesehatan kita.
Selama bertahun-tahun, genom spesies ini telah dipelajari secara ekstensif namun analisis genetik konvensional belum mampu menjelaskan semua hubungan antara mikrobioma kita dan status kesehatan secara keseluruhan.
Para peneliti di Yutaka Suzuki laboratorium di Universitas Tokyo ingin mengeksplorasi data yang hilang ini dan terinspirasi oleh penemuan elemen ekstrachromosomal raksasa (ECE) baru-baru ini pada bakteri yang hidup di tanah. ECE adalah potongan DNA yang terpisah dari genom utama suatu organisme. Pada manusia, DNA mitokondria kita – yang tersimpan di pusat kekuatan sel kita – adalah ECE. Pada bakteri, ECE kecil yang umum dikenal disebut plasmid.
Penulis studi utama Yuya Kiguchiyang kini menjadi peneliti di Universitas Stanford, dan rekan-rekannya di laboratorium Suzuki memperkirakan bahwa ECE raksasa dapat ditemukan pada bakteri yang hidup di tempat selain tanah.
“Mungkin banyak dari elemen ekstra kromosom raksasa ini ditemukan di lingkungan, bidang mikrobioma, atau patogen,” kata Kiguchi kepada Live Science. “Tetapi kita tidak mengetahui contoh elemen ekstra kromosom raksasa semacam ini dari komensal [human] mikrobioma.” Mikroba komensal adalah mikroba yang hidup secara simbiosis di dalam atau pada tubuh manusia.
Dengan menggunakan sampel air liur dari ratusan orang, para peneliti untuk pertama kalinya menemukan bahwa ECE raksasa juga ada di mikrobioma mulut kita. Tim peneliti menamai potongan DNA raksasa ini dengan nama “inocles;” nama itu singkatan dari “di dalamurutan sertion dikodekan; Haiasal usul; sekitarbersih struktur genom.” Mereka juga menemukan bahwa sekitar 74% orang dalam penelitian mereka memiliki inokel ini dalam mikrobioma mulut mereka.
Jadi mengapa ini pertama kalinya inokel ditemukan? Sebagian besar eksperimen genetik pada bakteri menggunakan metode pengurutan DNA baca singkat. Ini melibatkan pemotongan DNA sel menjadi potongan-potongan kecil, membaca kodenya, dan kemudian menyusun potongan-potongan tersebut menjadi genom lengkap menggunakan komputer. Meskipun metode pengurutan ini dapat dengan mudah mendeteksi ECE kecil, seperti plasmid bakteri pada umumnya, inokel terlalu besar dan rumit untuk dikenali oleh pengurutan yang dapat dibaca secara singkat.
Dengan menggunakan pengurutan DNA yang sudah lama dibaca – metode yang lebih mahal dan memakan waktu di mana potongan DNA yang jauh lebih besar diurutkan dan dijahit menjadi satu – para ilmuwan dapat mengidentifikasi potongan besar DNA ekstrachromosomal ini dalam sampel bakteri air liur manusia. Dengan mengkorelasikan hasil tersebut dengan sampel darah dari orang yang sama, mereka juga menemukan bahwa perbedaan tingkat inokles dikaitkan dengan perbedaan sistem kekebalan tubuh, termasuk respons kekebalan terhadap infeksi bakteri dan virus tertentu.
Enam puluh delapan orang dalam penelitian ini menderita salah satu jenis kanker kepala dan leher atau kanker kolorektal, dan orang-orang ini memiliki tingkat inokel yang lebih rendah dalam mikrobioma mulut mereka dibandingkan dengan orang-orang yang tidak menderita kanker tersebut. Hal ini meningkatkan kemungkinan penggunaan potongan DNA raksasa yang baru ditemukan ini sebagai biomarker kanker di masa depan, saran penulis penelitian.
Sebagai langkah selanjutnya, para peneliti bertujuan untuk mengembangkan inokel ini di laboratorium sehingga mereka dapat menyelidiki lebih lanjut fungsinya dan bagaimana vaksin tersebut dapat menyebar antara bakteri dan manusia.
“Sekarang kita mengetahui keberadaan inokulasi, kita dapat mencoba dan mencari tahu fungsi dan potensi perannya dalam kesehatan dan penyakit,” kata Dewhirst.
