Sperma memasuki sel telur, embrio berkembang dan akhirnya bayi lahir. Tetapi bagaimana setengah genom ibu benar-benar bergabung dengan setengah genom ayah untuk membentuk satu genom manusia baru?
Para peneliti di Fakultas Kedokteran Universitas San Diego California telah menemukan bahwa enzim SPRK1 mengawali langkah pertama dalam mengurai genom dari sperma, mengeluarkan protein yang dikemas secara khusus, yang melepaskan DNA paternal dan memungkinkan penyusunan kembali yang sangat penting – semuanya terjadi dalam hitungan jam .
Studi ini diterbitkan di jurnal Cell.
“Dalam studi ini, kami hanya tertarik untuk menjawab pertanyaan mendasar tentang awal kehidupan,” kata penulis senior Xiang-Dong Fu dari UC San Diego. “Tetapi dalam prosesnya kami telah menemukan langkah yang bisa menyebabkan kegagalan fungsi bagi beberapa orang, dan berkontribusi pada kesulitan penghamilan pada pasangan. Sekarang kami tahu bahwa SPRK1 berperan di sini, bagiannya yang berpotensi dalam kemandulan dapat dieksplorasi lebih lanjut.”
Sperma bisa mencapai 20 kali lebih kecil dari sel normal dalam tubuh. Dan meskipun sperma hanya membawa materi genetik setengah dari jumlah sel biasa, materi genetik ini perlu diipat dan dikemas dengan cara khusus agar terdapat kecocokan. Salah satu cara yang dilakukan alam adalah dengan mengganti histon dengan jenis protein yang berbeda yang disebut protamin.
Tim Fu telah lama mempelajari SPRK1 untuk alasan yang sangat berbeda: kemampuannya untuk memisahkan RNA, sebuah langkah penting yang memungkinkan penerjemahan gen menjadi protein. Mereka sebelumnya menunjukkan bahwa SPRK1 terlalu aktif pada kanker usus besar, dan mereka mengembangkan inhibitor untuk meredam enzim.
Namun pada tahun 1999, tak lama setelah Fu menerbitkan sebuah makalah yang pertama kali menggambarkan peran enzim dalam penyambungan RNA, sebuah kelompok penelitian di Yunani mencatat kesamaan dalam urutan blok-blok pembangun asam amino yang membentuk substrat SPRK1 (protein tempat enzim bertindak) dan protamin. Fu memikirkannya selama bertahun-tahun, tetapi tidak memiliki keahlian dan alat untuk mempelajari perkembangan sperma.
“Dan, yang mengejutkan, semua yang kami coba mendukung hipotesis kami — SRPK1 menjalani kehidupan ganda, bertukar protamin untuk histon begitu sperma bertemu telur.” kata Fu.
Menurut Fu, SPRK1 kemungkinan besar mulai memainkan peran ini dalam embriogenesis awal, kemudian berkembang kemampuan untuk menyambungkan RNA. Dengan cara ini, SPRK1 dapat bertahan bahkan ketika itu tidak lagi diperlukan untuk embriogenesis.
Fu, Gou, dan tim selanjutnya ingin menentukan sinyal yang memerintahkan sperma untuk melakukan sinkronisasi dengan genom ibu.
“Kami punya banyak ide baru sekarang,” kata Fu. “Dan semakin baik kita memahami setiap langkah dalam proses spermatogenesis, pembuahan, dan embriogenesis, semakin besar kemungkinan kita dapat melakukan intervensi ketika sistem tidak berfungsi untuk pasangan yang mengalami masalah reproduksi.”
