Saintis Mengenal Pasti Protein OMC1 yang Membantu Telur Tikus Mengekalkan Kromosom Bersambung

Ketiadaan Protein Menyebabkan Telur Tikus Muda Menunjukkan Tanda Penuaan

Penyelidik Jepun telah mengenal pasti protein bernama OMC1 yang membantu telur tikus mengekalkan sambungan kromosom yang diperlukan untuk pembiakan yang berjaya. Apabila penyelidik membuang protein itu, sambungan kromosom dalam telur muda turut melemah dan berlaku kesilapan pemisahan kromosom yang menyerupai kesilapan pada telur lebih tua.

Kajian itu, yang diterbitkan dalam Nature Aging pada 29 Oktober 2026, menghimpunkan penyelidik dari Universiti Chiba, Universiti Kumamoto dan RIKEN. RIKEN mengumumkan penemuan itu pada 30 Oktober menerusi pengumuman penyelidikan OMC1, dengan menerangkan protein yang mencegah kehilangan kohesin REC8, iaitu kompleks yang mengekalkan salinan kromosom supaya terus bersambung.

OMC1 ialah singkatan bagi Oocyte Meiotic Chromosome protein 1. Oosit ialah sel telur yang belum matang. Kromosomnya mesti kekal bersambung dengan betul sepanjang tempoh perkembangan yang terhenti lama sebelum sel itu meneruskan pembahagian yang diperlukan untuk menghasilkan telur matang.

Penyelidik turut menjalankan eksperimen pemulihan: mengembalikan OMC1 dalam oosit tikus dewasa memulihkan sebahagian REC8 pada kromosom dan mengurangkan kesilapan kromosom. Hasil itu memberikan mekanisme penyelenggaraan khusus untuk disiasat saintis ketika mengkaji sebab kualiti telur merosot seiring pertambahan usia.

Mengapa Telur Memerlukan Sambungan yang Berkekalan

Mamalia betina membentuk bekalan oosit sebelum dilahirkan. Sel ini memulakan meiosis, iaitu proses khusus yang mengurangkan bilangan kromosom untuk pembiakan, kemudian terhenti di pertengahan proses. Bagi manusia, keadaan terhenti itu boleh berlangsung selama beberapa dekad.

Kromosom membawa arahan genetik. Sebelum proses terhenti, setiap kromosom telah disalin, lalu menghasilkan dua struktur sepadan yang dipanggil kromatid saudara. Kohesin REC8 bertindak seperti sistem pengikat molekul yang mengekalkan sambungan antara salinan tersebut sehingga tiba peringkat pembahagian yang sesuai.

Telur memerlukan sambungan itu untuk terlerai pada masa yang tepat. Jika sambungan itu melemah terlalu awal, kromosom boleh terpisah secara tidak betul, menyebabkan telur matang mempunyai terlalu banyak atau terlalu sedikit kromosom.

Kohesin REC8 tidak digantikan sepanjang tempoh rehat yang panjang ini. Kehilangannya secara beransur-ansur dianggap sebagai penyumbang utama kepada kesilapan kromosom dalam telur yang menua. Penyelidik ingin memahami sama ada oosit secara aktif melindungi bekalan kohesin yang perlu bertahan lama ini.

Penemuan mereka meletakkan OMC1 bersama REC8 dalam proses perlindungan itu. Menurut RIKEN, OMC1 kekal pada kromosom oosit bersama REC8 dan membantu mencegah kompleks itu daripada hilang.

Bagaimana Pasukan Menemui OMC1

Profesor Kei-ichiro Ishiguro dari Sekolah Siswazah Perubatan Universiti Chiba mengetuai penyelidikan itu. Pasukan tersebut turut merangkumi pelajar kedoktoran Sakie Iisaka dan pensyarah Ryuki Shimada dari Universiti Chiba, bersama Tomoya S. Kitajima, timbalan pengarah dan pengarah pasukan di Pusat Penyelidikan Dinamik Biosistem RIKEN, serta juruteknik RIKEN Shuhei Yoshida.

Penyelidik memulakan kajian dengan membandingkan aktiviti gen dalam oosit janin yang belum matang dengan aktiviti dalam sel germa lelaki, iaitu sel yang menghasilkan sperma. Sel germa lelaki tidak melalui tempoh terhenti yang panjang seperti oosit, menjadikan perbandingan itu berguna untuk mencari gen yang berkaitan dengan tempoh menunggu yang tersendiri itu.

Mereka menggunakan penjujukan RNA sel tunggal, teknik yang membaca mesej RNA dalam setiap sel. Mesej itu menunjukkan gen yang digunakan oleh sesuatu sel. Analisis tersebut, apabila digabungkan dengan maklumat daripada tikus yang meiosisnya ditangguhkan, mengenal pasti gen yang belum pernah dicirikan sebelum ini dan mula aktif dalam oosit sejurus sebelum proses itu terhenti.

Pasukan itu menamakan gen tersebut Omc1 dan proteinnya OMC1. Eksperimen lanjut menemui protein itu di lokasi kromosom yang sama dengan kohesin REC8, dari peringkat perkembangan janin hingga dewasa.

Apa yang Berlaku Apabila OMC1 Dibuang?

Tikus yang diubah suai supaya tidak mempunyai Omc1 membolehkan penyelidik mengkaji kesan ketiadaan sistem penyelenggaraan ini. Sebaik sahaja oositnya memasuki peringkat rehat yang berpanjangan, REC8 mula hilang daripada kromosom lebih awal daripada biasa.

Oosit muda kemudian menunjukkan kohesi kromosom yang berkurangan, bermakna sambungan antara salinan kromosom menjadi lebih lemah. Oosit itu juga melakukan kesilapan ketika mengagihkan kromosom semasa pembahagian, menyerupai masalah yang lazim dikaitkan dengan telur lebih tua.

Eksperimen yang diterangkan dalam laporan berbahasa Jepun itu turut mendapati kromosom terpisah secara tidak normal lebih awal dan kadar telur tersenyawa yang berkembang menjadi embrio normal merosot dengan ketara. Tiada peratusan angka diberikan bagi kemerosotan itu.

Rangkaian hasil ini menghubungkan perubahan molekul dengan kesan terhadap pembiakan: kehilangan OMC1 diikuti pengurangan sambungan kromosom, pemisahan yang tidak betul dan perkembangan embrio yang lebih buruk. Penemuan ini membantu menjelaskan mengapa struktur yang sudah sedia ada dalam telur perlu dipelihara sepanjang tempoh rehatnya yang panjang.

Pemulihan Protein Mengurangkan Kesilapan

Penyelidik kemudian memasukkan RNA pengutus yang membawa arahan untuk menghasilkan OMC1 ke dalam oosit yang tidak mempunyai protein itu. RNA pengutus, yang lazimnya disingkatkan sebagai mRNA, ialah set arahan sementara yang boleh digunakan oleh sel untuk menghasilkan protein tertentu.

Pemulihan OMC1 dalam oosit dewasa memulihkan sebahagian jumlah REC8 yang melekat pada kromosom dan mengurangkan kesilapan kromosom. Laporan berbahasa Jepun itu turut menyatakan bahawa pemulihan tersebut menghalang pemisahan pramatang yang berlaku apabila OMC1 tiada.

Ishiguro, profesor Universiti Chiba yang mengetuai kajian itu, menjelaskan peranan OMC1 dalam penyelenggaraan kromosom:

"Berdasarkan hasil ini, OMC1 seharusnya dianggap bukan sebagai faktor yang menghentikan penuaan itu sendiri, tetapi sebagai faktor penyelenggaraan yang memanjangkan jangka hayat kromosom telur," kata Ishiguro.

Pemulihan separa itu memberi penyelidik cara untuk mengkaji bagaimana OMC1 mengekalkan sambungan kromosom dalam telur dewasa. Ia juga menimbulkan persoalan praktikal untuk eksperimen akan datang: sejauh mana perlindungan boleh dipulihkan pada peringkat berbeza dalam hayat telur, khususnya selepas kehilangan kohesin yang ketara.

Gen Manusia Memberikan Satu Lagi Petunjuk

Manusia mempunyai gen sepadan kepada gen tikus itu yang dipanggil CCDC201. Kajian genetik terdahulu mengaitkan varian dalam CCDC201 dengan menopaus awal dan kehilangan fungsi ovari, sekali gus menghubungkan eksperimen tikus itu dengan kesihatan reproduktif manusia.

Penyelidik mengkaji kaitan itu dengan menghasilkan versi OMC1 tikus yang dipendekkan, berdasarkan salah satu varian CCDC201 manusia. Protein yang dipendekkan kehilangan sebahagian struktur biasanya, yang boleh mempengaruhi lokasinya dalam sel dan keupayaannya menjalankan tugas.

Protein tikus yang diubah itu gagal sampai ke kromosom oosit dan tidak dapat memulihkan kohesi kromosom. Bersama-sama dengan penemuan genetik manusia terdahulu, hasil ini mencadangkan bahawa gangguan fungsi OMC1 atau CCDC201 mungkin membantu menjelaskan beberapa perbezaan dalam penuaan reproduktif.

Kajian ini kini membuka laluan untuk menyiasat fungsi CCDC201 manusia dalam oosit dan kesan varian tertentu terhadapnya. Eksperimen pemulihan yang diterangkan di sini dijalankan pada sel tikus; rawatan untuk pesakit dan jadual penggunaannya secara klinikal belum diumumkan.

Mengapa Kesilapan Kromosom Penting bagi Kehamilan

Telur biasanya memerlukan separuh daripada jumlah kromosom biasa supaya persenyawaan boleh menggabungkannya dengan kromosom yang dibawa oleh sperma. Meiosis mencapai pengurangan itu melalui pembahagian yang tersusun rapi. Sambungan kromosom yang lemah boleh mengganggu susunan tersebut.

Bilangan kromosom yang tidak normal dipanggil aneuploidi. Dalam pembiakan manusia, keadaan ini merupakan punca penting ketidaksuburan dan keguguran awal. Sesetengah kelainan kromosom boleh menyebabkan kehamilan berterusan dan kelahiran anak dengan keadaan seperti sindrom Down, yang melibatkan salinan tambahan kromosom 21.

Risiko kesilapan kromosom dalam telur meningkat seiring usia ibu. Penyelidikan OMC1 mengenal pasti protein yang membantu mengekalkan salah satu struktur yang diperlukan untuk pengagihan kromosom yang tepat, sekali gus memperincikan penjelasannya kepada proses penyelenggaraan khusus dalam sel.

Bagi mereka yang bimbang tentang kesuburan, perkembangan terbaharu ini memberikan penjelasan biologi yang lebih jelas, bukannya pilihan klinikal baharu. Eksperimen itu memberi penyelidik sasaran untuk mengkaji kualiti telur, manakala kesan terhadap hasil pembiakan manusia memerlukan kajian lanjut.

Kajian dan Garis Masa

Kertas kajian itu bertajuk Oocyte-specific OMC1 is required for maintaining chromosome cohesion through reproductive life. Pengecamnya ialah DOI: 10.1038/s43587-026-01245-5. Kerjasama itu melibatkan penyelidik yang berafiliasi dengan Universiti Chiba, Universiti Kumamoto, RIKEN dan Universiti Kyushu.

Tarikh dan peringkat perkembangan utama ialah:

• Semasa perkembangan janin, penyelidik mengesan aktiviti Omc1 sejurus sebelum oosit memasuki peringkat rehat yang berpanjangan.
• Dari peringkat perkembangan janin hingga dewasa, OMC1 kekal pada kromosom oosit bersama kohesin REC8.
• Dalam oosit tikus dewasa yang tidak mempunyai OMC1, pemulihan protein itu memulihkan sebahagian REC8 yang berkaitan dengan kromosom dan mengurangkan kesilapan.
• 29 Oktober 2026: Kajian itu diterbitkan dalam Nature Aging.
• 30 Oktober 2026: RIKEN mengeluarkan pengumuman mengenai penemuan itu.

Eksperimen ini menjejaki protein tersebut sepanjang tempoh telur perlu mengekalkan sambungan kromosomnya. Eksperimen itu juga menghubungkan kehadiran protein semasa perkembangan dengan fungsinya dalam oosit dewasa.

Apa yang Boleh Disiasat oleh Penyelidik Seterusnya

OMC1 memberikan laluan khusus kepada saintis untuk mengkaji sebab kohesi kromosom bertahan lebih lama dalam sesetengah keadaan berbanding keadaan lain. Eksperimen kehilangan protein menunjukkan apa yang berlaku tanpanya, manakala eksperimen pemulihan menyediakan cara untuk mengkaji sejauh mana proses penyelenggaraan itu boleh dipulihkan.

Ishiguro mengaitkan penyelidikan itu dengan peningkatan bilangan orang yang mendapat anak pada usia lebih lanjut. Beliau menjelaskan potensi manfaatnya dalam jangka panjang:

Dalam jangka panjang, penemuan ini mungkin menyumbang kepada pembangunan pendekatan untuk memahami, menilai atau berpotensi mengurangkan kemerosotan kualiti telur yang berkaitan dengan usia.

Penemuan mengenai CCDC201 manusia menyediakan satu lagi arah kajian: menyiasat bagaimana perubahan pada gen ini mempengaruhi penyelenggaraan kromosom dan fungsi ovari. Buat masa ini, hasil paling jelas ialah oosit tikus menggunakan OMC1 untuk membantu mengekalkan kohesin REC8, sekali gus memelihara sambungan kromosom yang diperlukan bagi pembahagian yang tepat.

Perkara Utama

• Penyelidik Jepun mengenal pasti OMC1, protein yang membantu oosit tikus mengekalkan kohesin REC8 pada kromosomnya.
• Telur tikus muda yang tidak mempunyai OMC1 mengalami sambungan kromosom yang lemah dan kesilapan pemisahan yang menyerupai keadaan pada telur lebih tua.
• Pemulihan OMC1 dalam oosit tikus dewasa memulihkan sebahagian REC8 yang berkaitan dengan kromosom dan mengurangkan kesilapan.
• Protein tikus yang dipendekkan berdasarkan varian CCDC201 manusia gagal sampai ke kromosom atau memulihkan sambungannya.
• Kajian itu diterbitkan dalam Nature Aging pada 29 Oktober 2026, diikuti pengumuman RIKEN pada 30 Oktober.
• Penemuan ini membuka laluan penyelidikan untuk memahami penuaan telur; tiada rawatan untuk pesakit diumumkan.