Peneliti di University of St Andrews telah menemukan perubahan genetik kunci yang kemungkinan memungkinkan hewan bertulang belakang untuk mengembangkan kompleksitas yang lebih besar. Dengan memeriksa sea squirts, lamprey, dan katak, mereka menemukan bahwa gen tertentu mulai menghasilkan lebih banyak variasi protein selama transisi ke vertebrata. Temuan ini, yang diterbitkan di BMC Biology, menjelaskan asal-usul jaringan dan organ beragam pada spesies dari ikan hingga manusia.
Studi yang dilakukan oleh ilmuwan di University of St Andrews mengungkap tonggak evolusi penting dalam perkembangan vertebrata, yang mencakup mamalia, ikan, reptil, dan amfibi. Diterbitkan pada 2 Februari 2026 di jurnal BMC Biology, penelitian ini menyoroti bagaimana jalur sinyal—esensial untuk komunikasi sel selama pembentukan embrio dan perkembangan organ—berkembang untuk mendukung peningkatan kompleksitas biologis. Untuk menyelidiki hal ini, tim menghasilkan data genetik baru dari sea squirts, spesies invertebrata, lamprey sebagai vertebrata awal, dan katak. Sea squirts menyediakan dasar untuk hewan non-vertebrata, sementara lamprey dan katak membantu mengidentifikasi perubahan spesifik pada spesies bertulang belakang. Menggunakan sekuensing DNA molekul panjang inovatif, metode yang diterapkan untuk pertama kalinya pada gen relevan hewan-hewan ini, peneliti memetakan spektrum penuh transkrip dan protein yang dihasilkan oleh gen output sinyal. Analisis menunjukkan lonjakan mencolok dalam keragaman protein: tidak seperti sea squirt, baik lamprey maupun katak menghasilkan lebih banyak versi protein dari gen-gen ini, melebihi pola yang terlihat pada kebanyakan gen lain. Perluasan bentuk protein ini kemungkinan memungkinkan sel untuk berspesialisasi menjadi berbagai jaringan dan organ yang lebih luas, mendorong diversifikasi kehidupan vertebrata dari leluhur yang lebih sederhana. Penulis utama Profesor David Ferrier dari School of Biology mencatat sifat tak terduga dari penemuan ini: «Sangat mengejutkan bagi kami melihat bagaimana seleksi kecil gen sangat khusus ini menonjol dalam cara mereka berperilaku dibandingkan dengan jenis gen lain yang kami lihat. Akan menarik untuk menentukan bagaimana berbagai bentuk protein ini bekerja dengan cara berbeda untuk menghasilkan keragaman tipe sel yang sekarang kami lihat pada vertebrata.» Wawasan ini tidak hanya menjelaskan asal-usul vertebrata tetapi juga memiliki potensi untuk aplikasi medis. Memahami jalur ini dapat menginformasikan strategi pengobatan penyakit, mengingat peran mereka dalam pertumbuhan dan hubungannya dengan kondisi seperti kanker ketika terganggu.»
