Ketika Danau Xochimilco dekat Mexico City adalah Danau Texcoco, dan suku Aztec mendirikan ibu kota kepulauan mereka Tenochtitlan pada tahun 1325, salamander air besar tumbuh subur di danau sekitarnya. Axolotl memiliki akar yang dalam dalam agama Aztec, seperti dewa Xolotl, yang diberi nama binatang itu, diyakini telah berubah menjadi axolotl — walaupun itu tidak menghentikan orang Aztec dari menikmati axolotl panggang dari waktu ke waktu. Kebiasaan makan axolotl berlanjut hingga hari ini, meskipun spesies ini telah menjadi sangat terancam punah di alam liar.
Menyelamatkan salamander yang oleh Alam disebut “amfibi tercinta biologi” memiliki arti khusus mengingat sifat hewan yang luar biasa. Axolotl adalah neotenik, yang berarti amfibi pada umumnya tidak sepenuhnya matang seperti spesies salamander lainnya, sebagai gantinya mempertahankan insang mereka dan menjalani kehidupan mereka di bawah air sebagai semacam remaja. Pada kesempatan yang jarang terjadi, atau ketika distimulasi di lab, axolotl akan mengalami metamorfosis dan mengembangkan paru-paru untuk menggantikan insangnya.
Yang menyertai sifat-sifat unik ini adalah genom yang sangat kompleks, dengan 32 miliar pasangan basa dibandingkan dengan sekitar 3 miliar pasangan basa dalam DNA manusia. Axolotl memiliki genom terbesar yang pernah sepenuhnya diurutkan, pertama kali diselesaikan tahun lalu oleh tim ilmuwan Eropa. University of Kentucky, yang mengepalai penelitian axolotl di Amerika Serikat, hari ini mengumumkan bahwa para peneliti telah menambahkan urutan seluruh kromosom ke upaya Eropa— "sekitar seribu kali lipat dalam panjang potongan yang dikumpulkan, " menurut Jeremiah Smith, seorang profesor biologi asosiasi di Universitas Kentucky. Para ilmuwan berharap dapat menggunakan data baru ini untuk memanfaatkan beberapa kemampuan unik axolotl.
Axolotl adalah salamander dengan kapasitas regenerasi yang luar biasa. Ia dapat menumbuhkan kembali ekor, anggota badan, sumsum tulang belakang — bahkan otak mereka. (Universitas Kentucky) Seperti salamander lainnya, axolotl memiliki kemampuan untuk meregenerasi seluruh anggota tubuh sepenuhnya ketika hilang. “Salamander memiliki kemampuan unik ini untuk meregenerasi hampir semua yang Anda potong, ” kata Smith. Salamander bahkan dapat meregenerasi sumsum tulang belakang, mata dan bagian otak mereka.
Sementara kemampuan untuk menumbuhkan kembali seluruh lengan berada di luar jangkauan manusia, mempelajari genom axolotl dapat mengungkapkan metode genetik dari regenerasi jaringan yang dapat digunakan dalam penelitian medis. Smith mengatakan bahwa kemampuan regenerasi axolotl melibatkan penggunaan sel-sel punca, serta metode yang tidak diketahui untuk menyebabkan sel-sel di lokasi cedera untuk kembali ke sel punca.
“Axolotl telah menjadi spesies model selama lebih dari 150 tahun, ” kata Smith. Sekuensing genom ini, yang merupakan puncak dari dekade kerja bagi beberapa ilmuwan yang terlibat, merupakan tonggak besar karena akan memungkinkan pekerjaan untuk mengasah interaksi gen spesifik yang memungkinkan axolotl untuk menumbuhkan anggota tubuh. Smith mengatakan timnya sekarang bekerja dengan kelompok Eropa untuk terus meningkatkan dan memoles perakitan genom.
David Gardiner, seorang profesor biologi di University of California Irvine yang telah bekerja dengan axolotl dan mempelajari regenerasi selama beberapa dekade, mengatakan bahwa gen yang mengendalikan regenerasi tidak selalu unik untuk salamander.
“Salamander tidak spesial. Bukannya mereka memiliki gen regenerasi khusus, ”kata Gardiner. Padahal salamander memang mengatur gen mereka secara berbeda dari spesies lain. Tujuannya adalah untuk akhirnya menemukan cara untuk memberi sinyal jalur antara gen dan mengaktifkan kemampuan untuk meregenerasi materi genetik dan akhirnya jaringan. Proses semacam itu dapat dimungkinkan menggunakan sejenis "perban pintar" yang mengaktifkan jalur tertentu, atau dengan memicu proses tersebut dengan alat pengeditan gen seperti CRISPR-Cas9.
Namun, "Anda tidak bisa melakukan itu jika Anda tidak tahu apa daerah itu, " kata Gardiner. Dia mengatakan "upaya hercules" oleh Smith dan rekan-rekannya untuk mengurutkan genom akan membantu menggerakkan proses ini.
Penelitian ini juga diharapkan untuk memajukan pemahaman ilmuwan tentang genetika pada umumnya. “Ini akan membawa pemahaman kita ke tingkat berikutnya, ” kata Gardiner. Ketika datang ke regenerasi, para ilmuwan tertarik pada bagaimana beberapa gen dapat mempengaruhi dan berinteraksi dengan ribuan pasangan basa lainnya.
Drs. Jeramiah Smith dan Randal Voss di lab mereka di Universitas Kentucky. (Universitas Kentucky) Smith dan timnya telah menggunakan peta genom baru ini dengan mengidentifikasi gen yang bertanggung jawab menyebabkan kerusakan jantung yang terjadi di antara axolotl. "Mereka pada dasarnya tidak mengembangkan hati mereka dengan baik selama awal kehidupan, " kata Smith. Pengetahuan tentang gen yang bertanggung jawab atas cacat ini dapat membantu para ilmuwan memahami apa yang dapat menyebabkan beberapa masalah jantung pada manusia.
Pekerjaan itu juga memiliki implikasi untuk konservasi. Sementara axolotl mungkin cukup umum di laboratorium sekelompok ilmuwan gen tertentu, salamander sebenarnya di bawah banyak tekanan di habitat tunggal di alam liar. Ketika Kekaisaran Aztec jatuh ke Spanyol, orang-orang Eropa mengubah metropolis asli menjadi Mexico City. Daerah perkotaan terus berkembang sejak saat itu, seringkali dengan mengorbankan habitat lahan basah yang pernah menyebar di Lembah Meksiko.
Hari ini, Danau Xochimilco adalah bayangan Danau Texcoco. Diposisikan di sebelah tenggara Kota Meksiko. Daerah ini populer dengan turis dan wisatawan akhir pekan dari kota yang menyewa perahu di daerah kanal. Menurut International Union for Conservation of Nature, polusi air perkotaan, pengembangan komersial, perburuan, perubahan iklim dan spesies invasif semua mengancam populasi axolotl liar yang tersisa di kanal Danau Xochimilco.
Luis Zambrano, seorang ahli biologi di Universitas Otonomi Nasional Meksiko yang bekerja dengan axolotl, mengatakan bahwa pekerjaan genom meningkatkan pentingnya konservasi amfibi di alam liar.
“Axolotl dapat bertahan hidup dalam tangki, tetapi variasinya dapat dikurangi karena jumlah populasi dan asal terbatas, ” kata Zambrano dalam email. “Variasi generik populasi liar [telah] menjadi sangat penting jika kita ingin menggunakan genom salamander ini. sebagai sistem yang dapat membantu kesehatan manusia. "
Suku Aztec tahu tentang kekuatan regeneratif axolotl, dan mereka menghubungkannya dengan kekuatan yang diwarisi oleh Xolotl. Sekarang, rintangan terbesar untuk benar-benar memahami rahasia dari kemampuan yang tampaknya ilahi ini adalah ancaman yang kita ajukan kepada hewan yang ingin kita pelajari.
