Enzim Super Membantu Mengatur Testosteron pada Burung Jantan

Studi baru yang diterbitkan dalam “Science” menunjukkan bahwa satu gen menentukan perilaku kawin ruffs jantan
Di dunia hewan, testosteron adalah hormon yang diperlukan untuk reproduksi, dan kadar testosteron yang tinggi sering kali dikaitkan dengan dominasi dan agresi pria. Namun, pada ruffs – burung pantai yang berkembang biak di Eropa dan Asia – satu gen mengubah burung jantan yang agresif menjadi burung yang damai. Para peneliti dari Freie Universität Berlin, bersama dengan tim peneliti internasional dari Max Planck Institute for Biological Intelligence, Universitas Wina, Helmholtz Munich, dan Universitas Simon Fraser, Burnaby, telah menemukan bagaimana gen ini menghasilkan “enzim super” yang efisien. memecah testosteron dan mempengaruhi perilaku burung. Tim yang dipimpin oleh Clemens Küpper (Max Planck Institute for Biological Intelligence) kini telah mempublikasikan temuannya di jurnal Sains. Artikel mereka, “A Single Gene Orchestates Androgen Variation Underlying Male Mating Morphs in Ruffs,” tersedia online di https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp5936 .
Ada tiga jenis ruff jantan, yang disebut morph, yang berbeda dalam penampilan dan perilakunya. Burung independen, yang merupakan mayoritas, memiliki bulu lebih gelap dan secara agresif mempertahankan wilayah kecil di arena kawin yang disebut leks untuk mengesankan betina. “Satelit” yang sedikit lebih kecil memiliki bulu berwarna lebih terang dan hidup dengan damai, kadang-kadang ditoleransi di wilayah independen karena kehadiran mereka membantu menarik lebih banyak betina. Morf “faeder” yang lebih langka mengambil pendekatan yang lebih tersembunyi: mereka memiliki bulu yang sulit dibedakan dari ruff betina, sehingga mereka dapat menyelinap ke arena kawin tanpa disadari. Penelitian-penelitian sebelumnya telah menunjukkan bahwa orang-orang independen yang lebih agresif dan mempertahankan wilayah memiliki tingkat testosteron yang lebih tinggi dalam darah mereka, namun hal ini tidak terjadi pada negara-negara satelit dan faeder yang lebih suka damai.
Namun, ketika tim di balik penelitian terbaru ini mengukur kadar testosteron di testis ruffs, mereka menemukan bahwa faeder dan satelit sebenarnya menghasilkan jauh lebih banyak testosteron di testis mereka dibandingkan yang independen. Hal ini menimbulkan pertanyaan bagaimana kedua morf ini bisa memiliki kadar testosteron yang begitu rendah dalam darah mereka sementara memiliki kadar testosteron yang begitu tinggi di testisnya. Jawabannya muncul dalam bentuk “enzim super”. Para peneliti menemukan bahwa ketiga morf tersebut hanya berbeda satu sama lain dalam satu wilayah DNA (atau “supergen”) yang terdiri dari sekitar seratus gen. “Wilayah ini muncul sekitar empat juta tahun yang lalu ketika sebuah fragmen kromosom pecah dan kemudian masuk kembali ke arah yang berlawanan,” kata Katja Nowick, profesor biologi manusia di Freie Universität Berlin. Ketika mereka melakukan analisis ekspresi gen, para peneliti melihat gen spesifik dalam supergen ini yang mengkode enzim yang memecah testosteron. Enzim ini diproduksi dalam jumlah besar di faeder dan satelit – tetapi tidak sama sekali di negara independen. Yang menarik adalah fakta bahwa enzim ini tidak terdapat di testis, tempat produksi testosteron. Sebaliknya, ia hadir dalam jumlah besar dalam darah dan otak satelit dan faeder, memungkinkan mereka untuk mempertahankan tingkat testosteron yang umumnya rendah.
Testosteron tidak hanya mengatur produksi sperma, tetapi juga mempengaruhi agresivitas dan perilaku pacaran. Kemampuan untuk memecah dan mengatur testosteron mungkin terkait dengan strategi kawin burung. “Studi ini menunjukkan bagaimana satu gen dapat memiliki dampak yang luas dan memainkan peran penting dalam evolusi strategi perilaku yang kompleks,” kata Vladimir Jovanovic, peneliti pascadoktoral di kelompok kerja Nowick. Ke depan, tim ingin melihat lebih dekat bagaimana perilaku sosial yang kompleks diatur secara kasar dan terus mengeksplorasi keragaman dalam jenis kelamin.
Kata Latin veritas, justitia, dan libertas, yang membingkai stempel Freie Universität Berlin, mewakili nilai-nilai yang telah mendefinisikan etos akademis Freie Universität sejak didirikan pada bulan Desember 1948.