Sebuah paradigma baru muncul dalam dunia ilmu pengetahuan. Penelitian terbaru mengungkap bahwa evolusi, yang selama ini dianggap sebagai hasil mutasi acak dan seleksi alam, ternyata memiliki pola yang dapat diprediksi. Temuan ini menjanjikan perubahan besar dalam cara kita memahami genetika, penyakit, hingga rekayasa hayati.
Tim ilmuwan dari Inggris menemukan bahwa evolusi, setidaknya pada bakteri, tidak terjadi secara serampangan. Ada kecenderungan gen tertentu muncul bersama, sementara gen lain saling menghindari. Hal ini mengindikasikan adanya struktur tersembunyi dalam perubahan genetik.
Penelitian ini difokuskan pada pangenome E. coli, yaitu kumpulan lengkap gen dari seluruh strain bakteri tersebut. Di dalamnya terdapat gen inti, yang dimiliki semua strain, dan gen aksesori, yang bervariasi dan dapat berpindah antar bakteri. Gen aksesori memegang peranan penting dalam adaptasi, seperti resistansi antibiotik dan kemampuan memproses nutrisi.
Untuk memprediksi pola evolusi, para peneliti menggunakan ribuan genom E. coli dan menganalisis kombinasi gen aksesori. Dengan bantuan algoritma random forest, sebuah model kecerdasan buatan (AI) dilatih untuk memprediksi keberadaan suatu gen berdasarkan pola genetik lainnya.
Hasilnya luar biasa. Model AI mampu memprediksi kehadiran banyak gen aksesori dengan akurat. Ini menunjukkan bahwa gen-gen ini cenderung berkelompok berdasarkan fungsi atau ketergantungan satu sama lain. Beberapa gen tidak pernah muncul bersama karena saling mengganggu, sementara yang lain selalu hadir berpasangan karena bekerja dalam sistem yang sama.
Prediksi genetik ini membuka potensi besar di dunia medis dan mikrobiologi terapan. Dalam pencegahan infeksi, tim kesehatan dapat mendeteksi gen pendukung resistansi antibiotik sebelum gen utamanya menyebar luas. Dalam rekayasa mikroba, tim bioteknologi dapat merancang mikroba yang lebih efisien untuk memproduksi obat, mengurai limbah, atau menyerap polutan. Selain itu, panel diagnostik dapat diperluas dengan gen ‘penanda’ yang sering hadir bersama gen berbahaya untuk deteksi dini penyakit.
Meskipun tidak semua gen dapat diprediksi dan banyak yang tetap menunjukkan perilaku acak, penelitian ini menegaskan bahwa evolusi memiliki pola. Gen-gen saling mempengaruhi dan membentuk jaringan interaksi yang kompleks. Analisis ini berlaku lintas kelompok E. coli, menunjukkan bahwa pola ini bukan hanya warisan nenek moyang, tetapi juga hasil seleksi dan interaksi genetik yang aktif.
