Keragaman fungsional reseptor rasa pahit TAS2R38 pada monyet Dunia Lama

Abstract

Hewan dapat mengenali dan membedakan lima rasa utama yaitu, manis, umami, pahit, asam dan asin. Hewan menggunakan persepsi rasa untuk mengevaluasi makanan sebelum dicerna. Persepsi rasa pahit sangat penting karena membantu hewan mendeteksi dan menghindari kompenen makanan yang memiliki potensi racun. Persepsi rasa pahit diperantarai oleh kelompok reseptor rasa pahit, TAS2R pada permukaan sel-sel rasa di lidah. Salah satu reseptor rasa pahit yang banyak dipelajari adalah TAS2R38, yang disandikan oleh gen TAS2R38. TAS2R38 umumnya terekspresi sebagai protein utuh dan fungsional pada sebagian besar mamalia. Beberapa studi menunjukkan bahwa keragaman TAS2R38 menyebabkan variasi sensitivitas terhadap molekul pahit phenylthiocarbamide (PTC) pada mamalia. Beberapa spesies Primata omnivora dan pemakan buah memiliki reseptor TAS2R38 fungsional dan umumnya sensitif terhadap PTC. Subfamili Colobinae merupakan anggota kelompok Primata yang unik karena makanan utamanya adalah daun. Persepsi rasa pahit pada Colobinae menarik untuk dipelajari karena tanaman memproduksi metabolit sekunder yang mungkin beracun sebagai pertahanan diri terhadap herbivora. Spesies-spesies anggota Colobinae terdistribusi di Asia (Asia colobines) dan Afrika (African colobines). Sebagian besar spesies dalam kelompok Asian colobines memiliki reseptor TAS2R38 dengan sensitivitas rendah terhadap PTC dibandingkan dengan Macaca sp., anggota subfamili Cercopithecinae. Beberapa mutasi asam amino pada TAS2R38 di Asian colobines bertanggung jawab atas turunnya sensitivitas terhadap PTC. Reseptor TAS2R38 di African colobines menunjukkan respons yang lebih besar terhadap PTC dibandingkan dengan kerabatnya di Asia, tetapi lebih rendah dari Macaca. Sehingga, sensitivitas rendah terhadap PTC adalah karakteristik umum subfamili Colobinae sebagai adaptasi untuk memakan daun. Karakteristik umum ini diperkirakan sudah diturunkan oleh nenek moyangnya. Tetapi, beberapa perbedaan TAS2R38 di tingkat asam amino pada kedua kelompok Colobinae menunjukkan bahwa TAS2R38 berkembang secara independen setelah pemisahan kedua kelompok ini. Anggota lain dari Famili Cercopithecidae adalah subfamili Cercopithecinae. Cercopithecinae memiliki sensitivitas tinggi terhadap PTC, tetapi data untuk spesies allopatric seperti monyet Sulawesi. Secara umum, monyet Sulawesi adalah pemakan buah. Karakteristik umum TAS2R38 pada monyet Sulawesi adalah sensitif terhadap PTC. Monyet Sulawesi memiliki alel TAS2R38 fungsional dengan sensitivitas tinggi terhadap PTC yang ditemui di empat spesies anggotanya, mungkin merupakan tipe nenek moyang. Namun, beberapa individu menunjukkan TAS2R38 non-fungsional yang disebabkan oleh oleh mutasi, menandakan adaptasi TAS2R38 dengan kondisi lingkungan spesifik.