Bagaimana Lalat Bisa Terbang? Ilmuwan Temukan Tombol Gen untuk Pembentukan Otot Terbang

Lalat adalah seniman penerbangan sejati, meskipun hanya memiliki sayap yang kecil dibandingkan dengan ukuran tubuh mereka. Para ilmuwan di Institut Biokimia Max Planck di Martinsried dekat Munich, Jerman, baru-baru ini mengidentifikasi tombol genetik yang mengatur pembentukan otot-otot penerbangannya.

“Gen spalt sangat penting bagi generasi otot-otot super ultra-cepat,” tekan Frank Schnorrer, kepala kelompok penelitian ‘Muscle Dynamics’. “Tanpa spalt, lalat hanya membangun otot kaki yang normal, bukan otot untuk terbang.” Hasil riset ini kini dipublikasikan dalam jurnal Nature.

Dalam rangka untuk terbang secara efisien, lalat mengepakkan sayap kecilnya dengan sangat cepat. Hal ini menimbulkan suara dengungan yang bisa terdengar jika telinga kita berada di dekatnya. Lalat buah, Drosophila melanogaster, sayapnya bergerak pada frekuensi 200 hertz – yang artinya, otot-otot penerbangannya berkontraksi dan rileks sebanyak 200 kali per detik. “Sebaliknya, pelari seratus meter menggerakkan kakinya hanya beberapa kali per detik bagaikan siput,” kata Frank Schnorrer. Bagaimana lalat buah ini mengepakkan sayapnya pada frekuensi yang sedemikian tinggi?

      Otot mengontrol gerakan seluruh tubuh, termasuk osilasi sayap. Namun, otot-otot penerbangan tergolong unik. Kontraksinya tidak hanya diatur oleh impuls saraf seperti pada umumnya, tapi dipicu oleh tekanan. Setiap lalat memiliki dua kategori otot penerbangan yang memungkinkan osilasi sayap: Salah satu jenis gerakan sayap ke bawah dan, pada saat yang sama, membentangkan jenis lain yang menginduksi kontraksi. Seperti, sayap ditarik lagi dan osilasi sayap yang stabil dimulai.

Tanpa Spalt, tak akan bisa terbang

       Dengan cara membungkam gen yang tertarget pada lalat buah, para ilmuwan dalam kelompok riset “Muscle Dynamics” di MPI Biokimia kini telah mengidentifikasi saklar penting untuk pembentukan otot terbang: “Spalt”. Faktor-faktor transkripsi seperti Spalt memainkan peran penting bagi transkripsi informasi genetik yang tepat untuk menjadi RNA dan protein yang diperlukan dalam jenis sel masing-masing.

       Spalt hanya ada pada otot penerbangan dan bertanggung jawab untuk arsitektur tertentu unit dasar ototnya. Komponen-komponen dari serat otot ini mengaktifkan kontraksi otot dalam merespon tekanan yang diterapkan selama osilasi. Tanpa Spalt, lalat masih bisa bertahan hidup, tetapi tidak bisa terbang. Otot-otot penerbangan tidak lagi bereaksi terhadap tekanan dan hanya berperilaku seperti otot-otot kaki yang normal. Sebaliknya, para ilmuwan berhasil menciptakan otot mirip otot penerbangan pada kaki lalat dengan hanya memasukkan Spalt.

        Hasil riset ini secara medis bisa penting. “Otot-otot tubuh manusia tidak memiliki Spalt dan tidak diatur oleh tekanan,” jelas Frank Schnorrer. “Tapi otot jantung manusia yang membangun Spalt dan tekanan di dalam ventrikel mempengaruhi intensitas detak jantung. Apakah Spalt memainkan peran dalam regulasi detak jantung, belum diketahui dan masih diselidiki.”