Para peneliti Cold Spring Harbor Laboratory melaporkan bahwa sirkuit umpan balik yang melibatkan protein MYRF-1 dan LIN-42 mengatur waktu ledakan aktivitas gen di seluruh organisme yang membantu mendorong cacing gelang C. elegans melewati tahap-tahap larvanya.
Para peneliti di Cold Spring Harbor Laboratory mengatakan bahwa mereka telah mengidentifikasi apa yang tampak sebagai mekanisme penentuan waktu perkembangan sentral pada cacing gelang kecil Caenorhabditis elegans, yang membantu menjelaskan bagaimana hewan tersebut berkembang melalui urutan tahap pertumbuhan yang tepat. Menurut tim tersebut, dua protein—MYRF-1 dan LIN-42—membentuk sirkuit umpan balik yang mengontrol waktu dan durasi pulsa ekspresi gen berulang yang terjadi saat cacing tersebut berkembang. Dalam laporan mereka, pulsa-pulsa tersebut terjadi dalam urutan yang teratur dan sesuai dengan empat tahap larva hewan tersebut. > "Ini seperti roda bergigi searah. Ini menyalakan dan mematikan gen berkali-kali selama perkembangan, tetapi pada akhirnya, ia hanya bergerak ke satu arah," kata profesor Christopher M. Hammell dalam pernyataan Cold Spring Harbor Laboratory. Para peneliti melaporkan bahwa gangguan pada MYRF-1 menghentikan perkembangan, yang konsisten dengan gagasan bahwa sirkuit tersebut diperlukan agar program bertahap dapat berjalan. Mereka juga mengatakan bahwa penelitian mereka mewakili contoh pertama dari jam biologis “non-pengulangan” semacam ini—yang dirancang untuk mengoordinasikan rangkaian peristiwa perkembangan satu arah yang terbatas, alih-alih irama yang berulang tanpa henti. Studi ini diterbitkan dalam Proceedings of the National Academy of Sciences. Para peneliti mengatakan bahwa mereka menggabungkan eksperimen biologi molekuler dengan pendekatan pengurutan (sequencing) dan menggunakan sistem prediksi struktur protein AlphaFold untuk membantu mengkarakterisasi bagaimana komponen-komponen sirkuit tersebut berinteraksi. Meskipun penelitian ini dilakukan pada cacing, para penulis berpendapat bahwa mengidentifikasi mekanisme yang menghubungkan isyarat “identitas” temporal dengan titik pemeriksaan perkembangan dapat membantu peneliti memikirkan bagaimana sistem penentuan waktu gagal pada organisme lain—sebuah sudut pandang yang menurut mereka mungkin relevan untuk memahami beberapa kelainan terkait pertumbuhan dan perkembangan.
