Meningkatnya usia ayah dikaitkan dengan peningkatan risiko kesehatan bagi generasi berikutnya, termasuk risiko obesitas dan bayi lahir mati yang lebih tinggi. Namun apa yang melatarbelakangi peningkatan risiko ini masih belum diketahui.
Sebagian besar penelitian terkait hal ini berfokus pada bagaimana DNA di dalam sperma berubah seiring bertambahnya usia. Namun sperma juga mengangkut senyawa lain, termasuk molekul RNA, penting untuk sintesis protein.
Sekarang yang baru belajar dari Universitas Utah (UUH), diterbitkan Selasa ini di Jurnal EMBOmenunjukkan bahwa kandungan RNA sperma mengalami perubahan serupa dari waktu ke waktu, yang dapat menyebabkan perubahan cepat dan dramatis di tengah kehidupan.
Selanjutnya muncul “RNA lama”. mengubah metabolisme selberpotensi berkontribusi pada risiko kesehatan yang terkait dengan memiliki anak di kemudian hari dalam hidup, kata penulis penelitian.
“Ini seperti menemukan jam molekuler yang berkembang seiring bertambahnya usia baik pada tikus maupun manusia, menunjukkan adanya tanda molekuler yang mendasar dan terpelihara dari penuaan sperma,” katanya. Qi Chenprofesor urologi dan genetika manusia di Universitas Utah dan salah satu penulis senior studi tersebut
“Mungkin perubahan panjangnya yang progresif terakumulasi secara diam-diamhingga memicu perubahan ‘mendadak’ di tengah kehidupan”, tambah Chen.
Pentingnya RNA
Penelitian sebelumnya di laboratorium Chen telah membuktikan bahwa RNA ada dalam sperma dapat diubah oleh konteks induktermasuk pola makan, dan perubahan ini dapat terjadi berdampak pada generasi berikutnya.
Namun jenis molekul RNA yang tampaknya paling penting adalah sulit dideteksi dengan teknik konvensional. Tim Chen mengembangkan metode pengurutan RNA canggih yang disebut PANDORA-sequntuk “melihat” dunia RNA sperma yang sebelumnya tidak terdeteksi.
Saat mereka menggunakan alat baru ini untuk menganalisis sperma pada tikus, para peneliti mengidentifikasi sebuah pola yang tidak dapat dideteksi oleh teknik tradisional — a transisi yang tajam dan dramatis pada kandungan RNA sperma pada tikus berusia antara 50 dan 70 minggu.
Selain ini “penuaan puncak“, mereka menemukan apa yang tampak seperti a jam molekuler.
Seiring bertambahnya usia pria, proporsi RNA sperma tertentu berubah secara progresif — fragmen yang lebih panjang menjadi lebih umum, sedangkan fragmen yang lebih pendek menjadi kurang umum. Ketika mereka mengamati RNA bukan sperma manusiapeneliti menemukan perubahan yang sama progresif.
“Pada pandangan pertama, temuan ini tampak berlawanan dengan intuisi,” kata Chen, dalam sebuah pernyataan yang diterbitkan di Peringatan Eurek. “Selama beberapa dekade, kita telah mengetahui bahwa seiring bertambahnya usia sperma, DNA Anda menjadi lebih terfragmentasi dan pesta. Orang mungkin berharap ARN akan mengikuti pola ini. Sebaliknya, kami menemukan yang sebaliknya: RNA spesifik sperma sebenarnya menjadi lebih panjang seiring bertambahnya usia“.
Perubahan RNA ini dapat mempengaruhi kesehatan keturunannya dalam hal-hal penting, demikian hasil yang disarankan.
Ketika tim memperkenalkan a Koktail “RNA lama”. dalam sel induk embrio tikus, yang secara biologis mirip dengan embrio awal, sel tersebut menunjukkan perubahan ekspresi gen terkait dengan metabolisme dan degenerasi saraf, yang berpotensi menunjukkan mekanisme di mana RNA dapat berdampak pada kesehatan generasi berikutnya.
Menemukan Pola Tak Terlihat
Para peneliti hanya dapat mendeteksi beberapa perubahan ini ketika mereka melihat RNA hanya dari kepala sperma — bagian sperma yang mengantarkan isinya ke sel telur. Ekor panjang sperma mengandung RNA lain yang sampai sekarang mengaburkan pola tersebut.
“Ini adalah perubahan panjang rsRNA itu adalah tanda yang unikkhusus untuk kepala sperma. Hal ini dikaburkan oleh profil keseluruhan sperma yang ‘lebih berisik’”, jelas rekan penulis terkait Tong Zhouprofesor di Universitas Nevada, dan rekan penulis senior makalah ini.
“Pengurutan sampel kepala sperma lah yang memungkinkan penemuan ini,” tambahnya.
Para peneliti berhasil mengkonfirmasi perubahan ini pada manusia berkat infrastruktur klinis dan penelitian UUH yang unik, yang secara langsung menghubungkan laboratorium sains dasar dengan andrologi dan sumber daya pasien, katanya Kenneth Astondirektur Laboratorium Andrologi dan IVF di Universitas Utah dan rekan penulis senior makalah ini.
“Memvalidasi penemuan ini dari tikus ke manusia itu sangat menarik” kata Aston. “Sumber daya bank sperma kami di Universitas Utah telah memungkinkan validasi lintas spesies ini.”
“Jika kita bisa memahami enzim yang mendorong perubahan ini, maka mereka bisa menjadi seperti itu target intervensi yang dapat ditindaklanjuti yang berpotensi meningkatkan kualitas sperma pada pria lanjut usia,” kata Chen. “Nantikan terus.”
