“Mereka mencari area yang, sebagian besar, belum dieksplorasi,” kata Sol Gruner, peneliti biofisika molekuler di Cornell University; dia dikonsultasikan untuk penelitian ini tetapi bukan rekan penulis.
Lipid plasmalogen juga ditemukan di otak manusia, dan perannya di membran laut dalam dapat membantu menjelaskan aspek sinyal sel. Penelitian ini juga mengungkap cara baru dalam beradaptasi dengan kondisi paling ekstrem di laut dalam.
Gila di Membran
Sel-sel semua kehidupan di Bumi dikelilingi oleh molekul lemak yang disebut lipid. Jika Anda memasukkan beberapa lipid ke dalam tabung reaksi dan menambahkan air, maka secara otomatis lipid tersebut akan berbaris saling membelakangi: Ekor lipid yang berminyak dan tidak menyukai air bercampur membentuk lapisan dalam, dan kepala lipid yang menyukai air tersusun bersama untuk membentuk lapisan luar. bagian dari membran tipis. “Ini seperti pemisahan minyak dan air dalam sebuah piring,” kata Winnikoff. “Ini bersifat universal untuk lipid, dan itulah yang membuatnya bekerja.”
Bagi sebuah sel, membran lipid bagian luar berfungsi sebagai penghalang fisik yang, seperti dinding luar sebuah rumah, memberikan struktur dan menjaga bagian dalam sel tetap di dalam sel. Namun penghalang tersebut tidak boleh terlalu padat: ia dipenuhi dengan protein, yang memerlukan sejumlah protein. ruang gerak untuk melaksanakan berbagai pekerjaan selulernya, seperti mengangkut molekul melintasi membran. Dan terkadang membran sel terjepit untuk melepaskan bahan kimia ke lingkungan dan kemudian menyatu kembali.
Agar membran menjadi sehat dan berfungsi, maka membran harus kokoh, cair, dan dinamis pada saat yang bersamaan. “Membran tersebut menyeimbangkan tepat pada batas stabilitas,” kata Winnikoff. “Meskipun ia memiliki struktur yang sangat jelas, semua molekul individu yang membentuk lembaran di kedua sisinya—mereka mengalir mengelilingi satu sama lain sepanjang waktu. Ini sebenarnya adalah kristal cair.”
Salah satu sifat yang muncul dari struktur ini, katanya, adalah bagian tengah membran sangat sensitif terhadap suhu dan tekanan—lebih sensitif dibandingkan molekul biologis lainnya seperti protein, DNA, atau RNA. Jika Anda mendinginkan membran lipid, misalnya, molekul-molekulnya bergerak lebih lambat, “dan akhirnya mereka akan saling mengunci,” kata Winnikoff, seperti ketika Anda memasukkan minyak zaitun ke dalam lemari es. “Secara biologis, hal itu umumnya merupakan hal yang buruk.” Proses metabolisme terhenti; membran bahkan bisa retak dan isinya bocor.
Untuk menghindari hal ini, banyak hewan yang beradaptasi dengan suhu dingin memiliki membran yang terdiri dari campuran molekul lipid dengan struktur yang sedikit berbeda untuk menjaga kristal cair tetap mengalir, bahkan pada suhu rendah. Karena tekanan tinggi juga memperlambat aliran membran, banyak ahli biologi berasumsi bahwa membran laut dalam juga terbentuk dengan cara yang sama.