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 Gene Mutation , DNA Repair dan Transposition (Bu Sis-IV) – Andy eko wibowo

Gene Mutation , DNA Repair dan Transposition (Bu Sis-IV)

    Dear kawan…kali ini kita akan mempelajari beberapa hal :Namun sebelum nya, ada hal yang melatar belakangi…

    Struktur DNA adalah rangkaian dari nukleotida, dan satu nukelotida hanya ada empat macam, yang beda hanyalah basanya..Di lihat dari strukturnya, tidak mungkin struktur tadi stabil, padahal DNA tadi sebagai pembawa informasi tadi dituntut stabil, dan struktur terdiri dari ribosa, gula, basa dan fosfat, yang mana sangat mudah mengalami kerusakan. Makanya, genom itu tidak stabil mudah mengalami mutasi (perubahan struktur dari basa).

    Hingga akhirnya ada proses repairnya…agar tidak terjadi mutasi..

    Selain itu, dalam DNA ternyata ada sebuah fragmetn DNA yang bisa berpindah – pindah, dari satu tempat ketempat lain. Fragment tersebut sering disebut transposition atau mobile element.

     

    Jadi, saat ini, kita akan membahas tiga hal yakni :Mutasi DNA, Repair DNA proccess, dan Transposition 

    Mutasi DNA

    Apabila terjadi mutasi terlalu banyak, bisa saja sel akan mengalami kematian, Oleh karena itu, harus ada jalan antara stabilitas DNA  dan perbaikan/repaired…Mutasi adalah perubahan dari nukleotida yang  dialami suatu fragment DNA. Perubahan tadi bisa diturunkan,jika terjadi pada seks kromosom. Tetapi ada juga yang tidak diturunkan apabila terjadi pada sel somatik.

     

    De novo Mutations in human genes

    image

    Klo terjadi pada germplast, maka kemungkinan besar akan mati/terminated, jika tidak akan terjadi penyakit genetik didalam anak tadi atau Ada yang tidak berefek tapi akan terjadi evolusi.

    Klo dalam  somatic cell –bisa cell akan mati, atau improperly functioning cells (tidak terdeteksi).. Karena tidak berefek atau Tidak berefek sesuatu tapi akan terjadi evolusi atau dapat  terjadi cancer.

    Mutasi  bisa mutasi satu tempat atau berbagi tempat. Klo yang di pengaruhi adalah proses pembelahan sel, maka akan terjadi pemebelahan sel yang terus menerus, sehingga terjadi sel tumor, atau klo terlalu ganas, cancer..

     

    Apa penyebab dari kanker itu ? Ada eksternal dan internal faktor

    1. Eksternal ada a)chemicals. Seperti apa saja, itu ada di sekitar kita. Klo sedikit, ada proses repaired. b)Radiasi. c)Ultraviolet.d) Karsinogen. Paparan ini banyak sekali dtemukan, kendaran bermotor, isu global, ozon udh ilang. Makanan cepat saji

    2. Internal , kita lihat repaired failure, kesalahan repaid. misal Cancer colon terjadi karena enzim enzim yang merepair mengalami kerusakan, tidak bisa melakukan tugasnya, yakni berupa Kesalahan replikasi, atau adanya Rearagement. Sehingga menyebabkan abnormalitas.

    image

    Apakah semua gen dapat di picu mengakibatkan kanker?? Oh…ternyata tidak….ada yang dinamakan protooncogens??apa itu??

    A proto-oncogene is a normal gene that can become an oncogene due to mutations or increased expression, nek kalian g bisa bahasa inggrisse, bahasa belandanya adalah prot-oncogene kuwi sebuah gen normal yang dapat menjadi oncogene  dengan terjadinya  mutasi atau kenaikan ekpresi, (bener ra yo??). Lha oncogene sendiri apa??

     image

    Ada seratus lebih protooncogens… dan banyak sekali tumor suppressor gen..

    image

    Oncogenes in human tumor….macem macem. Yang klo normal akan tetap dalam kondisi di kontrol, tapi tidak menutup kemungkinan, dia menjadi aktif.

    Kita lihat bahwa proto oncogenes ini mengkontrol proliferasi sel. Sedangkan tumor supressor genes untuk mengnontrol pertumbuhan arrest dan appoptosis. Sehingga keduanya harus imbang…

    Bagaimana Cancer terjadi :

    Protoooncogenes bisa diaktifasi menjadi oncogene oleh internal atau eksternal tadi…kemudian tumor suprese genes menjadi inaktive, atau jika normal dia tidak bisa mengendalikan protooncogenes tadi. Sehingga menjadi tumor… Apa yang terjadi :

    1. Bisa terjadi delesi/point mutation
    2. amplifikasi gene
    3. Chromosome rearragement

    image

    proses protooncogens menjadi oncogen contohnya :

    image

Terjadi mutasi Ras protein yagn merupan G binding protein. Gene ras tadi klo ada mutasi di sini (GGC menjadi GTC), kemungkinan akan terjadi aktifasi terus menerus, dalam proses aktif terus, padahal normalya, gen ras bisa pada posisi aktif , dan bisa dihentikan menjadi in aktif. Tapi karena ada mutasi gen yang proteinnya secara normal dari Gly menjadi Valin, maka ras protein posisi aktif terus..sehingga akan terjadi aktifvasi GTP-bound conformation). Sehingga yang sebenernya saat tertentu g aktif, tapi karena mutasi akan terus mengaktifkan dibawahnya, memposporilisasi tadi, sehingga terjadi proliferasi tidak terkendali, sehingga cel berubah. Kapan terjadi mutasi tadi??

    Misalnya DNA wild type dari Ras Gen…pada GGC pengekspresi gly maka berubah menjadi GTC sehingga menjadi Valin, komposisi protein ini akan menjadi aktif terus.

    Gen ras ini mudah mengalami mutasi, dalam suatau genom , tidak semuanya mudah mengalami mutasi, ada beberapa spot saja, jadi klo kita melakukan penelitian dalam efek mutasi, maka kita memilih gen – gen yang mengalami mutasi saja.. Ini aplikasi dalam kita melakukan penelitian, untuk melihat senyawa senyawa yang berefek pada repaired DNA…

    Ada tiga Hal, protooncogens akan/bisa di konversi menjadi oncogen :

    image

    1. Delesi, hilang satu atau dua basa pada coding sekuen, sehingga klo menjadi RNA maka akan menjadi protein yang tidak normal
    2. Amplifikasi, gen nya tetap, tapi over produksi
    3. Chrmosome rearregement, terjdi pergantian pada fragment DNA satu ke daerah satunya lagi, terutama didaerah daerah yang sama, sehingga menjadi rekombinasi. Artinya protein yang dihasilkan menjadi berbeda juga. misalnya, proses mekanisme leukimia..

    Gene Translocation/re-Arragement,llC-myc genes

    clip_image001

    image

    Obesitas itu juga terjadi karena ada gennya…

     

    clip_image002

    Mutasi ini secara umum, pada tempat berbeda akan memberikan berbeda…

    Kemarin genom itu ada yang repeat sekuen, repeatnya ada yang banyak , dan ada yang sedikit. Ini terjadi mutasi pada microsatelites, tidak akan terjadi apa – apa, karena bukan DNA yang fungsional, tetapi berefek pada polimorfisme, sehingga dapat berbeda individu satu dari individu lainnya..

    Kemudian ada mutasi pada daerah synonymous variation, mungkin tidak mempengaruhi perubahan protein, karena apa? Karena pembacaan AA dari mRNA itu, bisa mengenali berbagai kodon. Misal AA gly tidak hanya mengenali GCG, tapi GGC, GGT tetep gly, sehingga protein tidak berubah…tetapi juga di nonsynonymous, satu basa berubah , sudah mengubah asam amino. Klo asam amino sama – sama bermuatan positif bisa saja tidak bereffek, tapi klo merubah dari hidrofobik menjadi lipofilik, maka akan berbuah konformasi bangunnya, sehingga merubah fugnsi protein.. Selain itu ada non coding system, maka juga tidak akan berefek, kecuali yang non coding sekuens tadi terjadi daerah yang splicing, maka akan terjadi perubahan…. Kapan dia terjadi mutasi? klo ada paparan dari luar??random, kita juga g tau, tapi yang jelas, mutasi ini bisa direpaired

    Type Mutation : ada spontan mutation,seperti replication error, reparied failure, or base modification. Tetapi ada juga yagn bisa di induced mutation.

    image

    Kenapa dengan induksi dari luar yang secara spontan tadi, kok bisa terjadi mutasi??

    clip_image003

    Urasil mempunyai dua ikatan hidrogen, beda dengan C yang punya 3 ikatan hidrogen. Sehingga pada saat repilikasi berikutnya, urasil akan menangkap A, sehingga yang harusnya C dan G, akan berubah menjadi T dan A.

    Reparied nya terjadi dimana?? Repaired ini hanya bisa terjadi klo hanya ada ikatan yang tidak pas. ikatan yang tidak pas inilah yang hanya bisa direpaird..klo repairdnya di U-A, maka tetap saja akan berubah, tapi klo repairdnya sebelum replication (di U-G), tidak akan ada di generasi sebelumnya

    image

    Recessive autosomal berarti fenotif tidak kita lihat. Aritnya genom kita sepasang allel, maka klo satunya rusak, maka satunya masih bagus. Tetapi klo dominan, satu rusak, maka akan sakit.

    Contohnya klo point mutation,

    image image

    Kenapa kok mudah sekali mengalami mutasi…?

    image panah – paanh tebal tipis mudah mengalami putus. Adine mudah putus, amina juga mudah putus,

    image

    Mutasi spontan sangat kecil.

     

    Pada saat replikasi ada kesalahan replikasi yang nyelip, atau tergelincir. Apakah mungkin?mungkin, karena didalam sel bergerak terus, untuk bisa lepas, histon harus terasitilasi, sehingga bisa tergelincir, bisanya tergeleinci apa?karena ada repeat sekuens…

    Proflavin, atau acridine orange…ini bisa interkalasi, sehinga bisa menyebabkan kesalahan replikasi, yakni delisi, dll….

    image clip_image004

    Nah…klo tidak di perbaiki, bisa memanjang mutantnya, sehingga harus di perbaiki dengan ligase… tidak rapinya (terpeleset), hanya pada tahap awal, namun setelah repliksasi kedua, dia akan menjadi memanjang, ketika pembelahan sel..klo ada proses repaired, maka pembelahan sel akan terhenti dulu nunggu di repaired dulu.. Bisa terjadi penyakit Huntington disease…

    image

    Deamination…klo cytosin menjadi uracil.

    Adenine menjadi hepoxantihe

    Guanine menjadi xantine

    Cytoseni 5 metih mejadi thyemnine,..semuanya bisa karena ada hotspotnya..

    image

    Kenapa  kehilangan amina tadi bisa menjadi mutasi..cysotine punya tangan tiga, tetapi klo urasil hanya punya tangan dua, sehingga klo kehilangan NH2 hanya akan berikatan denga urasil…

    Oxidative Damage –tejadi superoxid , terjadi radikal, bisa menjadi H2O2 juga, ini bisa merusak DNA…

     

     

    Transposable element..

    imageimage

    Kemudian Transposable element (TE) tersebut dapat masuk ke dalam gen tersebut, sehingga apabila gen diekspresikan, TE pun akan ikut di ekspresikan menjadi asam amino. Proteinnya akan berubah, walupun terekspresikan tapi protein bisa berfungsi.. Mengapa bisa berubah??

    Bisa berpindah , pindah, ada namannya IS1 , IS2, ada macam macam, intinya dia bisa berpindah..

    Kenapa bisa berpindah ?Karena ada terminal sequence dan inverted terminal sequence…jadi suatu fragment DNA terjadi rekombinasi klo ada sekuen yang sama. Transposible element ini adalah bagian yang pertama bisa rekombinasi ke fragemen  lain…

TE bisa berpindah – pindah, karena ada terminalnya….faktor pemacunya memang ada, bagaimana mekanisme pindahnya pun bermacam – macam. Terminal sequence nya memiliki susunan basa yang homolog…dan inveted terminal sequnce pun homolog.

TE Ini berbahaya lho…ini diketahui pertama kali karena dicurigai ,kok tejadi mutasi, tapi g ada mutasi..dan setelah diteliti oh ternyata ada fragment yang panjang, yang menyelip disitu…setelah di sequence, masih sama, dan dibandingkan..ada perbedaan yang sama di tempat lainnya…

IS pada manusia tidak mengkode apa apa. Tapi kole virus mengkode segala macam protein …klo didalam bakteri mengandung antibiotik resisten…

 

Alu sekuens..kenapa Alu, karena masuknya kebanyakan pada site enzim restriksi Alu.

Alkylating agent

Bisa dipake, tapi biasanya digunakn untuk membuat mutasi suatu bakteri/spesiae.didalam sel, proses alkylatsi juga terjadi setiap saat didalam sel. Kemarin klo di dalam proses repaired, terlihat metliasi terjadi ddalam sel. Lklo metilasi terjadi ditempat yang tidak pas, maka dia akan tejadi mtuasi. Dan S3 ada yang meneliti, tenryata ada senyawa yang didalam the hijau, bisa menginduksi proses repaired, klo terjadi metilasi pada gugus guaninge…ini bisa direparied oleh IGCG yang ada didalam the…

Intercalatig agent….

Radiation

UV..kenapa bisa terjadi mutasi..karena terjadi pirimidin dimers…bisa menjadi ikatan kovalen..klo seperti ini, maka DNA menjadi Kaku, dan akan rusak..tapi pada replikasi lagi, dia akan berneehnti disini, danpirimidin dimers diperbaiki dengan pertolongan sinar tampak…

Xray–DNA terpontong-potong, bisa menyebabkan singgle atau doble stand breaks, modif3ed based. Ini bisa mengakibatkan timin dimers…

Beberapa mutasi pada human….

 

Repaired System

    Bagaimana repaired saat replikasi yang dilakukan oleh polimerase sendiri. Bagiamana klo polimerase tidak sempat melihat??ada proses mismatch reparied tadi…

    Intinya dalam proses repaired tadi mengenali ada bagian yang salah dan mensintesis kembali..tinggal sekarang yang mengenali siapa, itu adalah enzim yang spesifik…Harus mengenali bagian yagn salah tadi..kemudian memotong bagian yagn salah lagi, kemudian disinteiss kembali. Klo ada gap diisi dan disambung…

    Mismatch repaired..

    image image

    Sekuen DNA pasti terjadi metilasi, secara alami. Pada old strands/strans yang lama, klo stran yang baru belum terjadi metilasi..sehingga klo kita mengenali bagian yang rusak, maka yang di benarkan adalah template yang baru (yang belum dimetilasi).

    Ada templatenya yang lama, kemudian mensintesis yang baru, dan ternyata ditengah -tengah ada salah, klo dikenali belum berlanjut klo sudah berlanjut, maka yang dipotong, adalah DNA yang baru..bagaimana fragment DNA yang baru bisa dikenali??karena yang lama ternyata ada metil, dan yag baru tidak.sehignga bisa dikenali….

    Yang berperan siapa???yang berperan ini ada tiga, (pada  ekoli). Ada mutS, Mutl, muth H… yang dipotong adalah yang tidak termetilasi…

    image

    Pada colon cancer inilah yang berubah….bukan gennya yang rusak, tapi enzim yang merepaired yang tidak berfungsi, karena perubahan struktur DNA pada enzim ini, sehingga jika ada kerusakan – kerusakan tidak bisa direpaired…

    Mismatch reparied human, enzim yang berperan bereda, tapi fungsinya sama, yaitu mengenali bagian yagn beda, kemudian memotong bagian yagn baru kemudian diperbaiki…

    image image

    Postreplication repaired..

    image

    image

    Sebetulnya begitu terjadi kerusakan, scara umumnya sudah ada SOS repaired, dan emergency ini itu ada kesalahan tadi Rec A mauapun Lex A yagn nanti untuk repaired, di ekspresikan…kemudian termasuk pada sintesis DNA, kenapa??karena pada saat repaired kan ada bagian yang rusak disana..jadi kita membayangkan pada site yang melakukan kerusakan, misalnya saja kita terpotong disini, maka kita akan terjadi signal pada seluler untuk segera memperbaiki pada bagian itu..

    image 

     

    Photoreactivation repaire

    image

    UV tadi kita udah tahu terjadi timin dimers maka akan terjadi seperti ini, dan sinar tampak tadi akan mengaktifkan suatu enzim dan memotong..enzim khusus yang memotong ikatan kovalen…di hilangkan dengan enzim yang diaktifkan sinar tampak..ini yagn sederhana…tapi ada juga yang diangkat semua,nyckleotde excision reparir..ada tiga protein, yaitu UV R genes (a, b, c).image

    leokimia?????

    Base excision repair

    Consitutive activation of abl ..dipelajari leokimia

    Kok bisa tidak seimbang..terjadi fusi mRNA, tapi tukeran satunya tidak ebrfugnsi, yagn emnajdi aktif adlah bcrabl tadi, karena promotornya masuk ke dalam promotor yang kuat sehingga terkespresi tinggi…yang inilah yang menjadiBCR ABL…

    Imatinib…

clip_image015

clip_image015[1]

clip_image015[2]

http://www.mediafire.com/?j3xixuam4d1jb4h

Be the first to comment

Leave a Reply

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.


*