Para Ilmuan Menemukan Varian Gen Yang berkaitan Dengan Tinggi Badan

"Mereka berkumpul di daerah-daerah konsisten di dekat atau di dalam gen tertentu yang menyoroti jalur biologis - mereka tidak secara acak berserakan di genom."

---

Sebuah kolaborasi internasional yang terdiri dari 200 institusi lebih, yang dipimpin oleh para peneliti di Children’s Hospital Boston, Broad Institute, dan setengah lusin institusi lainnya di Eropa dan Amerika Utara, telah mengidentifikasi ratusan varian genetik yang bersamaan, meliputi sekitar 10 persen dari variasi warisan tinggi badan di antara manusia.

Dikenal sebagai Konsorsium GIANT (Investigasi Genetika Ciri-ciri Antropometri), kolaborasi ini mengumpulkan data dari 180.000 orang lebih, termasuk jutaan hasil genetik dari masing-masing 46 studi yang terpisah di Amerika Serikat, Kanada, Eropa dan Australia. Pada edisi 29 September jurnal Nature, para peneliti melaporkan ratusan varian genetik yang terkait dengan tinggi badan, terletak pada setidaknya 180 tempat yang berbeda dalam genom (dikenal sebagai lokus).

Mereka lebih lanjut menunjukkan bahwa gugus varian ini secara konsisten berada di sekitar gen dari setidaknya enam jalur biologis yang berbeda. Banyak yang terletak di dekat gen yang sudah diketahui terlibat dalam sindrom pertumbuhan tulang, sementara yang lain terlibat dalam genetik pengatur tumbuh yang sebelumnya belum diketahui, membuka batas baru untuk studi biologi mengenai tinggi badan.

“Tinggi badan jelas memiliki banyak hubungannya dengan genetika – orang tua yang lebih pendek cenderung memiliki anak yang lebih pendek, dan orang tua yang lebih tinggi cenderung memiliki anak yang lebih tinggi,” kata Joel Hirschhorn, MD, PhD, dari Children’s Hospital Boston, Broad Institute dan Harvard Medical School, dan penulis mitra senior makalah dengan Timothy Frayling, PhD, dari Universitas Exeter (Inggris). “Makalah ini merupakan langkah maju terbesar hingga saat ini dalam memahami varian genetik yang mana yang mempengaruhi perbedaan tinggi badan pada tiap-tiap orang.”

Untuk mencari gen yang mempengaruhi tinggi badan, Hirschhorn bersama para koleganya menggunakan studi asosiasi genome luas (GWA). Studi ini merangkul jaringan yang luas, membuat sampel dari jutaan situs variasi genetik dalam kelompok-kelompok besar orang, dan memamah data untuk mencari perbedaan konsisten pada tinggi badan yang terkait dengan salah satu varian dalam genom. Ketika populasi penelitian menjadi cukup besar, varian-varian yang terkait ini dapat ditandai bagi gen yang berkontribusi terhadap ciri-ciri seperti tinggi badan, yang sangat bervariasi dari orang ke orang untuk banyak alasan genetik yang berbeda.

“Sedikit yang baik dari perbedaan genetik pada tinggi badan akan dijelaskan oleh varian umum bahwa secara individu memiliki dampak yang sangat kecil,” kata Hirschhorn. “Kita semua membawa berbagai varian yang masing-masing membuat kita sedikit lebih tinggi atau lebih pendek.”

Setidaknya pada 19 lokasi di genom memiliki beberapa varian yang independen terkait dengan tinggi badan, menunjukkan bahwa gen di dekatnya adalah penting dalam mengatur pertumbuhan masa kanak-kanak dan mungkin termasuk untuk fraksi cukup besar yang memunculkan variasi yang terkait dengan tinggi badan.

Penelitian ini juga membahas dua kontroversi di bidang genetika. Satu melibatkan nilai studi GWA sendiri. Para kritikus berpendapat bahwa meskipun penelitian ini, sampai saat ini, mengidentifikasi lebih dari 1.000 varian yang berhubungan dengan penyakit manusia dan ciri-ciri, mereka tidak memberitahu kita lebih banyak informasi yang berguna mengenai biologi yang mendasarinya.

Studi GWA GIANT mengenai tinggi badan, yang menemukan varian genetik yang lebih mempengaruhi ciri-ciri daripada penelitian genetik sebelum, menunjukkan nilai studi GWA dengan populasi besar. “Dengan kekuatan statistik yang cukup, Anda dapat mengidentifikasi banyak lokus, dan memunculkan jalur biologis yang relevan, yang tidak terbukti dalam studi yang lebih kecil,” kata Hirschhorn.

Kontroversi kedua melibatkan peran varian genetik langka versus umum. Banyak ilmuwan percaya bahwa varian genetik yang mengubah fungsi gen dan mempengaruhi penyakit atau ciri-ciri adalah jarang (terjadi dalam 1 persen atau kurang dari populasi), karena seleksi alam akan cenderung menyaring mereka dari populasi.

“Apa yang kami tunjukkan adalah bahwa setidaknya beberapa kasus, itu merupakan varian umum yang memiliki efek,” kata Hirschhorn. “Lebih penting lagi, mereka berkumpul di daerah-daerah yang konsisten di dekat atau di dalam gen tertentu yang menyoroti jalur biologis – mereka tidak secara acak berserakan di genom.”

Meskipun sejumlah besar lokus diidentifikasi oleh penelitian, fraksi dari variasi pada tinggi badan yang dijelaskan oleh lokus ini tetap sederhana, sekitar 10 persen. “Studi hubungan genome-luas adalah alat yang sangat kuat, namun demikian, kita masih ada beberapa cara singkat memahami rincian lengkap tentang bagaimana perbedaan dalam genom kita mempengaruhi ciri-ciri manusia umum seperti tinggi badan,” kata Frayling. “Ciri-ciri kompleks seperti tinggi badan memiliki bukti yang bahkan lebih rumit dari yang kita pikirkan. Kita membutuhkan alat yang bahkan lebih kuat dan pendekatan yang berbeda jika kita memahami sepenuhnya perbedaan antara individu.”

Tinggi badan adalah model klasik untuk penelitian genetik pada ciri-ciri kompleks, karena itu mudah diukur dan sangat bervariasi dari individu ke individu. Berbeda dengan genetika Mendel di mana gen warisan tunggal menentukan apakah sebutir kacang adalah hijau atau kuning, tinggi badan memiliki banyak gradasi dan jumlah produk bermacam-macam gen. “Jika kita dapat memahami genetika tinggi badan, hal ini akan membantu kita memahami bagaimana ciri polygenic lainnya diwarisi,” kata Hirschhorn.

Sumber: physorg.com
Informasi lebih lanjut: Makalah, “Hundreds of Variants Clustered in Genomic Loci and Biological Pathways Affect Human Height”, muncul secara online pada Nature edisi 29 September.

SUBSCRIBE TO OUR NEWSLETTER