Pernah bertanya kenapa tubuh terasa lebih siap beraktivitas pada pagi hari, tetapi mulai mengantuk ketika malam tiba? Kita sering menganggap hal tersebut sebagai kebiasaan. Padahal, di dalam tubuh terdapat sistem pengatur waktu yang bekerja setiap hari mengikuti siklus terang dan gelap. Sistem ini disebut ritme sirkadian.
Ritme sirkadian adalah pola biologis sekitar 24 jam yang mengatur berbagai proses tubuh, mulai dari tidur dan bangun, suhu tubuh, produksi hormon, metabolisme, hingga aktivitas sel. Menariknya, pengaturan ini tidak hanya bergantung pada perilaku kita. Di tingkat molekuler, terdapat sejumlah gen yang bekerja seperti komponen sebuah jam biologis. Dua di antaranya adalah PER2 dan CRY1.
WHEN YOUR CELLS HAVE THEIR OWN CLOCK
PER2 dan CRY1 merupakan bagian dari molecular clock, yaitu mekanisme molekuler yang membantu sel menentukan kapan berbagai proses biologis harus berlangsung. Cara kerjanya melibatkan siklus produksi dan penghambatan protein yang berlangsung secara berulang mendekati 24 jam.
Pada awal siklus, beberapa protein pengatur meningkatkan aktivitas gen PER dan CRY. Akibatnya, sel menghasilkan protein PER dan CRY. Setelah jumlahnya cukup tinggi, protein tersebut bekerja kembali untuk menghambat aktivitas gen yang sebelumnya mendorong produksinya.
Ketika protein PER dan CRY kemudian terurai, hambatan tersebut berkurang. Gen kembali aktif dan siklus dimulai lagi. Proses sederhana ini menghasilkan umpan balik negatif yang menjadi salah satu dasar molekuler ritme sirkadian.
Dengan kata lain, di dalam sel terjadi semacam siklus produksi, penumpukan, penghambatan, dan penguraian protein. Siklus inilah yang membantu menjaga berbagai aktivitas biologis tetap mengikuti pola waktu.
SO, WHAT DOES DAWN HAVE TO DO WITH IT?
Cahaya adalah salah satu sinyal lingkungan terpenting bagi sistem sirkadian. Ketika cahaya masuk ke mata, sel khusus pada retina mendeteksinya dan mengirimkan informasi ke suprachiasmatic nucleus atau SCN, bagian otak yang berfungsi sebagai pusat pengatur utama ritme sirkadian.
SCN kemudian membantu menyelaraskan jam biologis tubuh dengan kondisi lingkungan. Karena itu, perubahan cahaya dari malam menuju pagi memberikan informasi penting bahwa tubuh telah memasuki bagian baru dari siklus harian.
Di sinilah hubungan antara dawn, PER2, dan CRY1 menjadi menarik. Cahaya tidak secara sederhana “menyalakan” satu gen tertentu. Sebaliknya, cahaya memberikan sinyal waktu kepada sistem sirkadian, kemudian jaringan molekuler di dalam sel menyesuaikan aktivitas gen dan protein yang membentuk jam biologis.
WHY DOES THIS MATTER IN EVERYDAY LIFE?
Ketika ritme sirkadian selaras dengan siklus lingkungan, berbagai proses tubuh dapat berlangsung pada waktu yang terkoordinasi. Sebaliknya, paparan cahaya pada waktu yang tidak sesuai, terutama cahaya terang pada malam hari, dapat mengganggu sinyal waktu yang diterima sistem sirkadian.
Gangguan ritme ini berkaitan dengan perubahan pola tidur dan berbagai proses fisiologis lainnya. Itulah sebabnya waktu kita mendapatkan cahaya, tidur, makan, dan beraktivitas dapat berinteraksi dengan sistem biologis yang sebenarnya sudah memiliki pola waktunya sendiri.
Jadi, “Why Your Genes Love Dawn” bukan berarti gen benar benar memiliki kesukaan terhadap fajar. Fajar adalah simbol dari sinyal cahaya yang membantu tubuh mengetahui posisi kita dalam siklus 24 jam. Di balik rutinitas sederhana seperti membuka mata pada pagi hari, terdapat jaringan komunikasi antara mata, otak, gen, protein, dan lingkungan.
Dan mungkin bagian paling menariknya adalah ini: ketika kita melihat matahari pagi, kita sebenarnya sedang melihat salah satu sinyal lingkungan yang ikut membantu mengatur jam biologis hingga ke tingkat molekuler.
Komentar
Posting Komentar