What is epigenetics? - Carlos Guerrero-Bosagna

Translator: Gwyneth Jocelyn Reviewer: Sarmoko Sarmoko

Here's a conundrum:

Ada sebuah teka-teki:

identical twins originate from the same DNA,

kembar identik berasal dari DNA yang sama,

so how can they turn out so different

bagaimana mereka bisa menjadi sangat berbeda

even in traits that have a significant genetic component?

bahkan untuk sifat-sifat dengan komponen genetik yang utama?

For instance, why might one twin get heart disease at 55,

Contohnya, kenapa salah seorang bisa menderita penyakit jantung pada usia 55,

while her sister runs marathons in perfect health?

sedangkan saudarinya yang suka maraton masih sehat dan bugar?

Nature versus nurture has a lot to do with it,

Genetik dan lingkungan memainkan peran penting,

but a deeper related answer can be found within something called epigenetics.

tetapi jawaban yang lebih dalam bisa ditemukan pada epigenetik.

That's the study of how DNA interacts

Epigenetik adalah studi tentang interaksi DNA

with the multitude of smaller molecules found within cells,

dengan banyak molekul kecil yang ditemukan di dalam sel,

which can activate and deactivate genes.

yang bisa mengaktifkan dan menonaktifkan gen.

If you think of DNA as a recipe book,

Jika kamu bayangkan DNA sebagai buku resep,

those molecules are largely what determine what gets cooked when.

molekul-molekul itulah yang menentukan apa yang akan dimasak dan kapan.

They aren't making any conscious choices themselves,

Mereka tidak membuat keputusan dengan kesadaran mereka sendiri,

rather their presence and concentration within cells makes the difference.

tapi ditentukan keberadaan dan kadar mereka di dalam sel.

So how does that work?

Jadi bagaimana cara kerja epigenetik?

Genes in DNA are expressed when they're read and transcribed into RNA,

Gen di DNA diekspresikan pada saat dibaca dan ditranskripsikan menjadi RNA,

which is translated into proteins by structures called ribosomes.

lalu diterjemahkan menjadi protein oleh ribosom.

And proteins are much of what determines a cell's characteristics and function.

Protein inilah yang menentukan fungsi dan karakteristik sebuah sel.

Epigenetic changes can boost or interfere with the transcription of specific genes.

Perubahan epigenetik bisa meningkatkan atau mengganggu transkripsi gen tertentu.

The most common way interference happens is that DNA,

Gangguan yang paling sering terjadi yaitu pada DNA,

or the proteins it's wrapped around,

atau protein yang dililit DNA,

gets labeled with small chemical tags.

dilabeli dengan penanda kimia kecil.

The set of all of the chemical tags that are attached to the genome

Seluruh label kimia yang tercantum di genom

of a given cell

dari sebuah sel

is called the epigenome.

disebut epigenom.

Some of these, like a methyl group, inhibit gene expression

Beberapa epigenom, seperti gugus metil, menghambat ekspresi gen

by derailing the cellular transcription machinery

dengan mengganggu sistem transkripsi di dalam sel

or causing the DNA to coil more tightly,

atau menyebabkan DNA tergulung lebih ketat,

making it inaccessible.

sehingga lebih sulit diakses.

The gene is still there, but it's silent.

Gen-gen itu masih ada, tetapi tidak diekspresikan.

Boosting transcription is essentially the opposite.

Mempercepat transkripsi adalah kebalikannya.

Some chemical tags will unwind the DNA, making it easier to transcribe,

Label kimia tertentu akan membuka DNA, membuatnya lebih mudah ditranskripsi,

which ramps up production of the associated protein.

sehingga produksi protein yang bersangkutan meningkat.

Epigenetic changes can survive cell division,

Perubahan epigenetik dapat bertahan melalui proses pembelahan sel,

which means they could affect an organism for its entire life.

sehingga perubahan itu bisa memengaruhi organisme seumur hidupnya.

Sometimes that's a good thing.

Terkadang, ini sebuah hal baik.

Epigenetic changes are part of normal development.

Perubahan epigenetik yaitu bagian dari perkembangan normal.

The cells in an embryo start with one master genome.

Sel-sel di dalam embrio bermula dengan satu genom utama.

As the cells divide, some genes are activated

Seiring dengan pembelahan sel, gen tertentu diaktifkan

and others inhibited.

dan gen lainnya dihambat.

Over time, through this epigenetic reprogramming,

Seiring waktu, melalui banyak perubahan epigenetik,

some cells develop into heart cells,

beberapa sel berkembang menjadi sel jantung,

and others into liver cells.

dan sel lain menjadi sel hati.

Each of the approximately 200 cell types in your body

Masing-masing dari kira-kira 200 jenis sel di dalam tubuh

has essentially the same genome

mempunyai genom yang sama

but its own distinct epigenome.

tetapi epigenom yang berbeda.

The epigenome also mediates a lifelong dialogue

Epigenom juga menggabungkan

between genes and the environment.

efek genetik dan lingkungan.

The chemical tags that turn genes on and off

Label kimia yang mengaktifkan dan menonaktifkan gen

can be influenced by factors including diet,

dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti pola makan,

chemical exposure,

paparan kimia,

and medication.

dan obat-obatan.

The resulting epigenetic changes can eventually lead to disease,

Hasil perubahan epigenetik dapat menyebabkan penyakit,

if, for example, they turn off a gene that makes a tumor-suppressing protein.

misalnya, tidak diaktifkannya gen yang menyandi protein penekan tumor.

Environmentally-induced epigenetic changes are part of the reason

Perubahan epigenetik yang disebabkan oleh lingkungan adalah bagian dari

why genetically identical twins can grow up to have very different lives.

alasan mengapa kembar identik dapat menjalani hidup yang sangat berbeda.

As twins get older, their epigenomes diverge,

Seiring dengan bertambahnya usia, epigenom anak kembar berbeda,

affecting the way they age and their susceptibility to disease.

yang memengaruhi cara mereka menua dan kerentanan terhadap penyakit.

Even social experiences can cause epigenetic changes.

Bahkan pengalaman sosial bisa menyebabkan perubahan epigenetik.

In one famous experiment,

Di sebuah eksperimen terkenal,

when mother rats weren't attentive enough to their pups,

jika ibu tikus tidak perhatian terhadap anak-anaknya,

genes in the babies that helped them manage stress were methylated

gen yang membantu anak tahan stres mengalami metilasi

and turned off.

dan menjadi tidak aktif.

And it might not stop with that generation.

Dan hal ini mungkin tidak berhenti di generasi itu.

Most epigenetic marks are erased when egg and sperm cells are formed.

Kebanyakan label epigenetik terhapus pada saat sperma dan sel telur dibentuk.

But now researchers think that some of those imprints survive,

Namun kini para peneliti berpendapat beberapa jejak epigenetik tetap bertahan,

passing those epigenetic traits on to the next generation.

mewariskan ciri epigenetik tersebut ke generasi berikutnya.

Your mother's or your father's experiences as a child,

Pengalaman ibu atau ayah pada masa kecilnya,

or choices as adults,

atau keputusan mereka pada masa dewasa,

could actually shape your own epigenome.

dapat membentuk epigenetikmu.

But even though epigenetic changes are sticky,

Meskipun perubahan epigenetik sulit untuk dihapus,

they're not necessarily permanent.

mereka tidak selalu permanen.

A balanced lifestyle that includes a healthy diet,

Gaya hidup dengan pola makan yang sehat,

exercise,

olah raga,

and avoiding exposure to contaminants

dan menghindari paparan zat kimia berbahaya

may in the long run create a healthy epigenome.

bisa membentuk epigenom yang sehat jangka panjang.

It's an exciting time to be studying this.

Sungguh menarik untuk mempelajari epigenetik.

Scientists are just beginning to understand

Para ilmuwan mulai memahami

how epigenetics could explain mechanisms of human development and aging,

bagaimana epigenetik bisa menjelaskan mekanisme perkembangan dan penuaan manusia

as well as the origins of cancer,

serta asal kanker,

heart disease,

penyakit jantung,

mental illness,

penyakit jiwa,

addiction,

kencanduan,

and many other conditions.

dan penyakit-penyakit lainnya.

Meanwhile, new genome editing techniques are making it much easier

Sementara itu, teknik penyuntingan genom baru telah mempermudah proses

to identify which epigenetic changes really matter for health and disease.

untuk mengenali perubahan epigenetik mana yang memengaruhi kesehatan dan penyakit.

Once we understand how our epigenome influences us,

Setelah kita mengerti bagaimana epigenom memengaruhi kita,

we might be able to influence it, too.

kita mungkin bisa memengaruhi epigenom juga.