RADARPAPUA - Kolagen, protein utama yang terdapat pada tulang dan jaringan ikat, telah ditemukan dalam fosil dinosaurus berusia hingga 195 juta tahun. Penemuan ini menimbulkan pertanyaan besar mengingat umur paruh normal dari ikatan peptida yang menyusun protein ini hanya sekitar 500 tahun. Namun, sebuah studi baru dari MIT menawarkan penjelasan menarik tentang bagaimana kolagen bisa bertahan jauh lebih lama dari yang diperkirakan.
Tim peneliti MIT menemukan bahwa interaksi pada tingkat atom memberikan perlindungan khusus terhadap kolagen dari serangan molekul air. Interaksi ini membentuk penghalang yang mencegah proses hidrolisis, di mana air biasanya memecah ikatan peptida.
"Kami memberikan bukti bahwa interaksi ini mencegah air menyerang ikatan peptida dan memutusnya. Ini bertentangan dengan apa yang biasanya terjadi pada ikatan peptida normal, yang memiliki umur paruh hanya 500 tahun," kata Ron Raines, Profesor Kimia di MIT dan penulis utama studi yang akan diterbitkan di ACS Central Science.
Kolagen adalah protein paling melimpah dalam tubuh hewan, tidak hanya ditemukan di tulang, tetapi juga di kulit, otot, dan ligamen. Struktur kolagen yang terdiri dari untaian protein panjang yang saling melilit membentuk heliks rangkap tiga, memberikan kekuatan dan stabilitas yang luar biasa.
Dalam beberapa dekade terakhir, paleobiolog telah menemukan bukti adanya kolagen yang terawetkan dalam fosil dinosaurus, termasuk fosil Tyrannosaurus rex berusia 80 juta tahun dan fosil sauropodomorph berusia hampir 200 juta tahun.
Selama 25 tahun terakhir, lab Raines di MIT telah mempelajari struktur kolagen dan bagaimana struktur tersebut memungkinkan fungsinya bertahan lama. Dalam studi ini, mereka berhasil mengungkap mengapa ikatan peptida dalam kolagen sangat tahan terhadap kerusakan oleh air.
Para peneliti menemukan bahwa atom oksigen dalam grup karbonil kolagen memiliki sepasang elektron yang dapat dibagi dengan grup karbonil dari ikatan peptida tetangga. Karena elektron ini dimasukkan ke dalam ikatan peptida, molekul air tidak bisa masuk dan mengganggu ikatan tersebut.
Untuk membuktikan teori ini, Raines dan timnya menciptakan dua bentuk tiruan kolagen — satu yang biasanya membentuk heliks rangkap tiga yang dikenal sebagai trans, dan satu lagi dengan sudut ikatan peptida yang berbeda, dikenal sebagai cis. Mereka menemukan bahwa bentuk trans dari kolagen tidak memungkinkan air untuk menyerang dan menghidrolisis ikatan, sementara dalam bentuk cis, air berhasil memecah ikatan tersebut.
Penelitian ini memberikan wawasan baru tentang bagaimana kolagen dapat bertahan selama jutaan tahun dalam fosil dinosaurus, menantang penjelasan sebelumnya yang mengandalkan faktor-faktor seperti dehidrasi ekstrem. "Saya tidak bisa mengabaikan kontribusi dari faktor lain, tetapi 200 juta tahun adalah waktu yang sangat lama, dan saya pikir diperlukan sesuatu di tingkat molekuler, di tingkat atom, untuk menjelaskannya," kata Raines. (aj)
Penelitian ini didanai oleh National Institutes of Health dan National Science Foundation. Temuan ini tidak hanya mengungkap misteri umur panjang kolagen dalam fosil, tetapi juga membuka pintu untuk pemahaman yang lebih mendalam tentang kelangsungan hidup molekuler dalam kondisi ekstrem. (aj)
Editor : Prisilia Rumengan