Genom Lalat Menunjukkan Seleksi Alam dan Kembali ke Afrika

Minggu, 14 Oktober 2012 - Genom-genom lalat Afrika menunjukkan bahwa, hanya dalam beberapa dekade ini, lalat-lalat yang serupa dengan yang ditemukan di Eropa dan AS telah membangun kembali populasi di Afrika.

Saat nenek moyang manusia keluar dari Afrika puluhan ribu tahun yang lalu, lalat buah Drosophila melanogaster ikut serta bersama mereka. Kini lalat buah, yang secara luas digunakan untuk penelitian genetika, kembali ke Afrika dan membangun populasi, berdampingan dengan lalat yang tak pernah meninggalkan Afrika — menawarkan wawasan baru tentang pendorong yang membentuk variasi genetik.

Itulah salah satu temuan dari dua makalah yang dipublikasikan bulan ini oleh para peneliti dari Universitas California, Davis, serta para kolega lainnya, yang mendeskripsikan genom dari hampir 200 strain lalat kecil.

Hasil kerja ini mengungkap bukti kuat seleksi alam secara keseluruhan pada genom D. melanogaster, kata Charles Langley, profesor genetika di Departemen Evolusi dan Ekologi Universitas California, Davis, dan sebagai penulis dalam kedua makalah. Itu sangat kontras dengan apa yang diketahui dari genom manusia, yang menunjukkan bukti yang relatif sedikit mengenai adaptasinya selama 100.000 tahun terakhir.

Riset ini secara keseluruhan bertujuan untuk memahami secara lebih mendalam pada berbagai pendorong yang membentuk variasi genetik, kata Langley. Sementara, para ahli genetika manusia tengah mengerjakan pengurutan seribu genom manusia untuk mencapai tujuan yang sama, pengetahuan yang diperoleh dari mempelajari genetik lalat telah dan akan membantu upaya tersebut.

“Sebagian besar teori dan metode statistik tentang genetik manusia sejak awal mendorong dilakukan studi tentang lalat, karena lalat lebih mudah dan lebih cepat dalam pengerjaannya,” kata Langley, “Model organisme seperti ini berperan penting dalam mengembangkan peralatan dan berbagai gagasan.”

Makalah pertama, yang dipublikasikan pada 1 Oktober dalam jurnal Genetics, melaporkan genom dari 37 strain Drosophila yang dikumpulkan di Raleigh, N.C., dan enam strain dari sub-Sahara bagian Malawi. Makalah lainnya, yang dipublikasikan baru-baru ini dalam PLoS Genetics, mendeskripsikan 139 strain lalat yang meliputi 22 populasi di Afrika dan satu di Eropa.

Drosophila melanogaster berasal muasal dari Afrika, dan di situlah mereka menunjukkan sebagian besar keragaman genetik — seperti yang terjadi pula pada manusia. Lalat ini diduga muncul di Eropa sekitar 50.000 tahun yang lalu, berdampingan dengan manusia modern. Dalam perjalanannya, baik manusia maupun lalat dipersempit sedemikian rupa melalui ’hambatan’ genetik^[1] yang mengurangi keragaman dalam populasi. Dari generasi ke generasi, strain-strain lalat yang berbeda mengembangkan ceruk-ceruk yang cukup terspesialisasi – misalnya, kegemaran mendiami tempat pembuatan bir.

Namun genom-genom lalat Afrika menunjukkan bahwa, hanya dalam beberapa dekade terakhir, lalat-lalat yang serupa dengan yang ditemukan di Eropa dan AS telah membangun kembali populasi di Afrika, terutama dalam lingkungan-lingkungan baru seperti perkotaan dan industrial yang sedang berkembang. Sebagai contoh, di mana pabrik bir dan botol bir modern telah mengganti posisi pembuatan bir tradisional di Afrika, maka lalat-lalat pabrik yang “ter-Eropanisasi” mengikuti perubahan tersebut.

Gen-gen “Eropa” tersebut menyebar lebih cepat dibanding apabila penyebarannya terjadi melalui proses acak, tulis para peneliti.

“Mungkin urbanisasi dan pembangunan disukai oleh lebih banyak lalat “Eropa”,” kata Langley.

Universitas California, Davis, dikenal dalam dunia internasional untuk risetnya di bidang evolusi, ekologi dan genetika. Para peneliti di universitas ini melakukan kerjasama dalam upaya mengurutkan genom dari berbagai varietas tanaman dan hewan, meliputi gandum, padi, ketimun, kuda, kucing dan ayam. Untuk penelitian kali ini, mereka memperoleh pendanaan dari National Institutes of Health.

Keterangan:

1. Hambatan genetik, atau hambatan populasi (population bottleneck), adalah peristiwa evolusioner yang menyebabkan berkurangnya ukuran populasi akibat berbagai dorongan seleksi alam.

Kredit: Universitas California – Davis
Jurnal: C. H. Langley, K. Stevens, C. Cardeno, Y. C. G. Lee, D. R. Schrider, J. E. Pool, S. A. Langley, C. Suarez, R. B. Corbett-Detig, B. Kolaczkowski, S. Fang, P. M. Nista, A. K. Holloway, A. D. Kern, C. N. Dewey, Y. S. Song, M. W. Hahn, D. J. Begun. Genomic Variation in Natural Populations of Drosophila melanogaster. Genetics, 2012; 192 (2): 533 DOI: 10.1534/genetics.112.142018