Mohon untuk tidak mengupload file materi perkuliahan yang berbentuk pdf, ppt, doc, xls ke Blog Staff UMY -- Silahkan upload file-file tersebut ke E-Learning REPLIKASI DNA (Pertemuan ke III-Prof.Dr.Sudjadi, Apt., MS.) – Andy eko wibowo

REPLIKASI DNA (Pertemuan ke III-Prof.Dr.Sudjadi, Apt., MS.)

    Kita akan melihat DNA itu diperbanyak. Pada waktu sel akan membelah, maka DNA itu harus diperbanyak, itu yang dinamakan DNA akan direplikasi. Klo kita melihat slide.

    clip_image001

    DNA itu ada 3 prime, ada 5 prime,…

    Yang atas ada lah suatu fragment DNA, atau mungkin bisa juga klo fragmen RNA.. Klo ini sintesis, mesti panahnya di depan 3 OH, g ada 5 OH. Pasti yang diperpanjang 3’OH.

    Yang disintesis itu perlu suatu cetakan. Nah cetakannya adalah yang berwarna coklat. Ada templatenya/coklat. Harus dilakukan tidak boleh ada kesahalan, klo ada kesalahan, harus segera dilakukan koreksi, begitu ada perubahan, klo tidak maka akan terjadi mutasi.

    Mutasi itu mau tidak mau, sistem itu pasti mutasi, mutasi ini dapat di induksi dengan makanan tertentu, sinar, oleh lingkungan Dsb. Sebenernya kita ada dalam kondisi bahaya selama sistem perbaikan tidak berjalan.

    Sintesis DNA itu harus komplement dengan induknya/ templatenya. Klo temlatenya T, maka yang disintesis harus A. bagiamna klo keliru??

    clip_image002

    Slide diatas yagn dinamakan dogma central. DNA menjadi DNA namanya replication, DNA menjadi RNA dinakanan transcription. RNA menjadi protein di nakanan translation.

    perpanjangan bisa dilakukan klo 3’prime OH itu ada.klo tidak ada, maka sintesis harus berhenti..ini terjadi pada obat – obat cancer, adalah menginhibisi sintesis DNA, karena ujung DNA dibuat mjd tidak ada OHnya.. Klo tidak ada OH nya maka Cell itu pasti mati.

    Antitumor /antibiotik that change shape of DNA

    Cisplastin –>

    Klo DNA membuat DNA baru (transkription), harus ikut aturan, harus komplemen, bentuknya harus double helex dengan arah anti paralel dsb, begitu ada perbedaan, maka sistem yang akan membuat itu ragu – ragu, biasanya sistem akan bilang berhenti, diperbaiki dulu, baru setelah itu dilanjutkan sintesisnya. Bahwa klo sistem tidak terjadi, apa yang bisa kita lihat? Sudah bengkok, tapi tidak ada perbaikan, maka sistem akan hilang, rusak. Kerusakan DNA yang diawal tadi, maka sel akan rusak, lebih baik mati dan membuat DNA baru. Akibatnya klo sistem dikerjakan terus menerus tidak diperbaiki, walupun ada kerusakan, maka sel tidak sama dengan induknya, berarti mutasi bisa terjadi. Jadi sistem jangan sampai ada mutasi.

    clip_image003

    Cel…makanan baik, maka cel ada keinginan untuk membelah. Di buat emergence, maka DNA dari inti harus mengalami replikasi (jumlah di dua kalikan. Sehingga pad waktu cel membelah, maka si Anak dan si induknya akan emnghasilkan dua sel yang sama. Jadi tidak boleh tidak, harus sama.

    clip_image004

    5’ATTGCATTAG3′

    Kemudian kita membuat komplementnya…mesti

    TAACGTAATC, ada dua kemungkinan

    3’TAACGTAATC’5(yang berikatan, yang atas ini, baru bisa nempel)

    5’TAACGTAATC’3 (ini g mau banding)

    Jadi DNA double strand 5-3. dan 3-5 harus paham dulu.

    clip_image005

    Harus double strain, dan complement. Klo ada yang g complemen, maka sistem harus bilang, bahwa ada keliru, sehingga diperbaiki

    clip_image006

    Bahwa perpanjangan itu pasti 3 ‘ prime yang diperpanjang.

    clip_image007

    Bisa dilihat, ada T dengan A, dan C yang datang adalah G. Apakah yang datang harus G?siapaun boleh datang, tapi yang diterima hanyalah G, karena bentuknya pas. (lihat yang dilingkari). Sehingga jika udah terjadi maka akan diperpanjang 1 basa, kemudian selanjutnya ada A, semua boleh datang, tapi yang cocok hanya T, sehingga yang diterima T.

    Bahwa sintesis itu ada tempat dimana mulai sintesis DNA. Disuatu tempat ada struktur tertentu , nanti ada suatu protein yang binding disana, yang kemudian dia akan membuka untai tadi, ini yang dinakaan origin duplikasi(start point). Urutan basa tertentu. Menyebabkan DNA itu melting (membuka), begitu membuka baru bisa diadakan mengkopi satu untai yang ada. Tanpa di buka maka tidak bisa.

    clip_image008

    clip_image009

    Ini gambar agak keliru, sebenernya yang benar, satu untai menggunakan yang lama, satu untai menggunakan yang baru. Di gambar warna sama..

    Biasanya sistem menggunakan dua, kekiri disintesis, kekanan juga disintesis. Dua untai DNA disintesis semua

    clip_image010

    clip_image011

    Pada waktusintesis, maka akan di buat, satu baru, dan satu lama. Si anak dan si bapaknya mempunyai satu untai DNA baru, dan satu untai DNA lama.

    Beberapa enzim yang digunakan ;

    clip_image012

    DNA itu bentuknya kompak, untai ganda, unwinds duplex DNA. Maka ada suatu enzim yang disebut helicase /topoisomerase bekerjanya binding di bagian DNA sehingga membuat DNA membuka

    clip_image013

    Pada saat di buka, pasti ada masalah. Kita lihat gambar dibawah

     

    Tali dua untai di buka, maka suatu ketika akan jadi ketegagann di puncuknya. Ini yang menjadi masalah.

    clip_image015

     

    Padahal DNA ini panjang sekali, sehingga menjadi merengkel mrekengkel. Yang harus di lakukan harus ada suatu sistem DNA itu harus direlaksasikan lagi. Topoisomerase.

    clip_image014

    Topoisomerasi itu sebagai target obat. Klo tidak bisa membuka dNA, DNA tidak akan replikasi. sehingga Sel itu dapat mati dan tidak dapat digantikan diganti generasi yagn baru. Camptothecin, merupakan  Inhibitor topoisomerase I (memotong suatu DNA 1 untai ) , inhibitor topoismerase II (memotong dua untai DNA).

    Sebagai anti kanker menstabilkan bentuk enzim sehingga tidak bisa membuka DNA, sel akan mati. Obat – obat seperti ini tidak selektif, pokoknya binding ke topoisomerase. Akibatnya sel yang lain yang bukan sel cancer, itu juga terkena.

    Topoisomerase ini juga dapat target untuk antibiotik. Topoisomerase bakteri juga dihambat oleh suatu senyawa yang nempel di situ. Klo di pake manusia, si obat tidak binding ke tubuhnya inang karena sistemnya berbeda. Misal Novobiocin–>menghambat bagian sub unit ATPase Gyr B (topo). Akibatnya replikasi terhenti, menyebabkan sel bakteri mati. Asam naladilat –Gyr A

    Ciprofozaxin (oral ) –>stop replikasi.

    clip_image016

    ssDNA binding protein berikatan ke singgle stran DDNA dan menstabilkan dan tidak akan membentuk pasangan base pairing.

    Primer Adalah suatu rangkaian RNA pendek yang disintesis oleh primase. Primer di hilangkan dalam suatu sistem pada nantinya karena yang nempel pada DNA itu tidak boleh ada RNA. Klo kita belajar PCR atau sequencing DNA maka akan kita ketemu lagi dengan primer.

    clip_image017

    Yang coklat pada gambar adaalah primer, merupakan awalan yang akan digunakan sebagai sintesis DNA.

    Enzim yang mensintesis DNA disebut DNA polimerase, ada dua, yaitu DNA polimerase I, dan DNA polimerase III.

    Yang DNA poli 1 tidak punya template, tapi bisa menghilangkan primer.

    DNA ligase –> digunakan untuk ……………..???

    clip_image018

    Apa yang terjadi pada daerah langging strand dan leading strand..

    Pada leading strans, primase akan mensintesis primer, begitu lepas, maka akan digantikan polimerase, akan sintesis terus ke arah 5′. Pada saat sintesis, helicase harus membuka ke arah 5′ terus terjadi. Kita bisa membayangkan helicase membuka sehingga terjadi ketegangan. Keteganan bisa selesai klo dipotong, sehingga di benerkan, rilex kemudian disambungkan… klo yang motong 1 untai,disebut topoisomerase I. dibiarkan mrengkelnya bentuknya tegang diurai , kemudian disambung lagi. Klo topoisomerase III, di potong dua untainya..

    Bagian yang lagging, dimulai dari sintesis primer, RNA ke arah 5′. Bagian lainnya juga sudah mensintesisnya…

    Ada potong-potongan , disebut fragment. Okazaki. Okazaki ini menemukan bahwa tidak bisa sintesis terus continue. Bagian yagn lagging kepotong – potong, karena ada suatu kaidah yang diperpanjang adalah yang 3’prime. Harus diatasi lagi, bahwa bagian DNA harus disambung bagian DNA lain sehingga menjadi satu kesatuan, kita lihat apa yagn terjadi..

    clip_image019

    Jika ada primer di depannya, pol III tidak bisa apa apa, berhenti..lepas, digantikan pOl I, pol SATU punya kemampuan menghilangkan primer. Tapi klo pol I didiamkan bisa hilang semua, maka dilepas, dan digantikan dengan enzim yagn dinamakan ligase.

    Polimerase III punya aktifitas blue print. clip_image020

    Begitu ada keliru, dia akan berenti, kemudian dikasih kesempatan enzim exo untuk memotong bagian yang kelieru , begitu dipotong, polimerase akan melanjutkan sintesis.

    Polimerase III akan mau bekerja, klo di lini 3 prime nya itu komplemen…klo tidak komplemen, maka bagian 3 prime akan membuka, jadi sistem bilang jangan diteruskan, potong dulu. Nah motongnya menggunakan exonuklease (enzim dalam polimerase III) . Nah…setelah itu, baru polimerase III mau melanjutkan sintesis DNA.

    Kemungkinana salah adalah 10 banding -10

    clip_image021

    Ligase itu bagian dari DNA harus komplemen, klo mangap, juga tidak mau.

    clip_image022

    Keperluan replikasi DNA

    Template

    Primer 3 ‘-OH-perpanjangan

    Prekursor-dNTP

    Enzim

    clip_image023

    clip_image024

    Ada kemungkinan bagian yang disintesis nempel, ada yang tidak nempel seperti gambar diatas. Polimerase itu bodo, asal ada 3 prime, dan nempel (komplemen), sehingga bagian yagn tidak berpasangan itu tidak apa apa. Oke…maka dilanjutkan, akibatnya kelebihan 9 basa. Klo segera tidak diperbaiki, maka akan terjadi mutan. Sehingga perbaikan harus segera.

    Ada suatu enzim yang mengenali  yang tidak berpasangan, enzim tersebut adalah s1-nuklease, dia akan bilang sama ligase, ayo potong dan dan di sambung lagi.. Tetapi klo sampe menghasilkan dua sel tidk segera diperbaiki, maka akan terjadi mutan DNA yang kelebihan basa, dan satu normal.

    clip_image025

    Bakteri itu hanya ada satu replikasi, arah sintesis dua arah..sedangkan eukariot origin replikasi banyak. Klo ukuran DNA besar, maka ada kemungkinan waktu sintesis untuk menyelesaikan waktu lama sekali. Bakteri itu bisa mensintesis DNAnya bisa dalam waktu satu jam. Manusia jumlahnya banyak, maka untuk menyelesaikan sintesis, maka butuh tempat banyak untuk sintesis, dan itu pun butuh waktu 1 hari.

    clip_image026

    Gambar DNA , dilihat menggunakan mikroskop.

    clip_image027

    Bisa dilihat bagian yang terbuka, tidak hanya satu, bisa di mulai pada bagian panah – paanh. Suatu ketika akan menjadi satu untai DNA baru.

    antivirus

    Kita katakan bahwa sintesis DNA itu akan terjadi klo 3 primenya ada OH. Klo di buat , dan tidak ada OH maka sintesis akan berhenti. Ini dilakukan saat melakukan DNA sequencing, salah satu basanya dibuat sedemikian rupa sehingga basanya adalah DD NTP, dimana tidak ada OH. Nah…ternyata DNA tidak bisa replikasi. namun Klo digunakan obat,tidak begitu bagus karena sistem dalam tubuh ini ada perlawanan karena merupakan barang asing, potong DD NTP tadi terdegredasii. maka dibuat senaywa yang bentuknya mirip DDNTP tapi ada bagian – bagian yagn tidak sama, misalnya

    clip_image028

    Tujuannya klo ada sel yang mensistensis DNA, maka akan nempel pada salah satu rantai sintesis, dia tidak akan melihat komplement atau tidak. Klo obat ini tidak, asal ada , maka nempel. Pada waktu nempel. Ujung yang 3 primenya tadi, misal stc, membuat tidak bisa diperpanjang.

    Sistem bagian tubuh ada yang beberapa didalam tubuh kita misal sel yang harus membuat darah, sbg harus kerja. Banyak sekali sel – sel enzim dibuat terus menerus supaya dia ada. Karena si enzim itu tadi ada batas waktu kerjanya. Misalnya dia kerja selama 24 jam, maka Setelah 24 jam dia terdegradasi, tapi lahir lagi, karena sel itu membuat enzim baru. Nah sekrang klo kita memberikan obat seperti diatas, maka jaringan yang harus bekerja membuat suatu produk, itu juga terganggu. Kemudian orang membuat sistem tadi dalam bentuk prodrug. obat belum bisa aktif, tapi akan diaktfikan oleh suatu enzim berupa kinase, kinase kita tidak begitu kuat, sehingga kita akan memberikan enzim suatu kinase di dalam jaringan tertentu. Misal jaringan yang ada tumornya, kita kasihkan suatu gen yang menghasilkan suatu kinase. gen Kinase tadi dimasukkan, kemudian menghasilkan suatu enzim kinase ini bisa merubah yang prodrug tadi menjadi drug. Yang drug tadi , tidak ada efeknya apa apa, dia bisa dipakai, klo dalam bentuk triposphat. Untuk membuat triphospat dia harus menjadi monophospahte, untuk membuat monophosmpate itu butuh enzim, enzimnya kinase virus, maka akan menggubah produrg tadi menjadi monophospate. Dalam tubuh kita juga ada kinase. Akan menyebabkan monophosphate mjadi di posphate, akihrinya menajdi tripfospfat. Akibatnya bahwa yang prodrug tadi yagn bisa diubah menjadi oabt adalah pada jaringan yang ada kinase dari virus tadi. Sehingga menyebabkan selektif. Klo jaringan tertentu yagn kita kasih kinase, mak jaringan itu saja yang nanti menghasilkan triphosphate , maka akan mematikan sel di sini.

    Virus juga begitu, virus mempunyai kinase cukup kuat, nah dikasihkan . Akan terjadi di ubah oleh kinase virus tadi, menyebabkan virus waktu repilkasi akan mati, karena memakai DDNTP, bukan dNTP.

    Sintesis itu dilakukan selama ada primer. Sintesis di tabung pun harus ada DNA template, polimerase, primer, dNTP, ……………………….polimerase itu perlu MG ion, maka klo didalam buffer tidak ada Mg (Co faktor), maka sintesis tidak akan terjadi.

    Manusia, ada bagian yang dinamakan ………….klo DNA bakteri itu lingkar, manusia linear.

    Jadi klo manusia ada ujungnya, di namakan telomers. Pada waktu sintesis DNA, primer itu tidak bisa mempet di ujung GGGTT, mesti dia agak ditengah, ada tempat duduknya, klo setelah DNA itu disintesis, maka telomer itu dipotong. Maka setiap makin dipotong maka semakin sedikit semakin tua.

    Jumlah telomer banyak…..

    clip_image029

    Telomerase untuk melindungi pemotongan telomer

    clip_image030

    clip_image031

    clip_image032

    Begitu di buat, pasti nempel, sehingga akan terjadi sintesis telomer lagi.

    clip_image033

    Ini harus dilakukan oleh telomerase, Akibatnya klo telomer pendek, cel akan cepat mati. Telomer yang panjang menyebabkan sel muda terus..ini digunakan juga untuk target anticancer.

    Telomerase sebagai target anticancer.

    Dicobakan DNA mutan tertentu yang akan binding ke telomer, sehingga telomerase tidak bisa memperpanjang dNA tersebut. Diteliti klo umur muda N repeatnya banyak. Klo umur pak Jadi, N ripitnya sediikt. Degnan melihat pengurangan repeat telomer, bisa dibayangkan ketuaan dari seseorang.

    Terapi gen, kinase bisa kita masukkan. Kemudian dikasih prodrug , maka orang tua akan menghasilakn obat pada jaringan yang membawa gen tadi.

     

    PCR (Polymerase Chain)

    Yang terjadi adalah amplikasi.

    clip_image034

    Digunakan untuk identfikaksi penyakit genetik, penyakit infeksi, sequencing, TB, klo di culture 2-3 minggu. Klo pake PCR bisa beberapa jam, juga langsung tahu, ini resisten terhadap obat A.

Be the first to comment

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.


*