PERUBAHAN PERMANEN DAN SEMIPERMANEN DALAM AKTIVITAS GENOM (K43-PAG-03)

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "PERUBAHAN PERMANEN DAN SEMIPERMANEN DALAM AKTIVITAS GENOM (K43-PAG-03)"

Sonny Tedjo
6 tahun lalu
Tontonan:

1 PERUBAHAN PERMANEN DAN SEMIPERMANEN DALAM AKTIVITAS GENOM (K43-PAG-03) Diana Setyaningrum (BIJ006056) Arif Surahman (BIJ006060) Yuni Komariah (BIJ006054) A. Perubahan Permanen dan Semipermanen di dalam Aktivitas Genom Perubahan yang permanen dan semipermanen dalam aktivitas genome mendasari pembedaan selular harus tetap berlaku untuk periode lama, bahkan ketika stimulus yang mulamula menghilang. Oleh karena itu mekanisme yang mengatur dan menyempurnakan perubahan yang lebih panjang ini akan melibatkan sistem tambahan kepada modulasi penggerak rekaman dan repressors. Terdapat tiga mekanisme, yaitu: Perubahan sebagai hasil penyusunan kembali fisik genom; Perubahan dalam kaitannya dengan chromatin struktur; Perubahan yang dirawat oleh umpan balik pengulangan/jerat; 1) Penyusunan kembali Fisik Genome Perubahan struktur fisik genome jelas, nyata, dan drastis, untuk membawa suatu perubahan permanen di dalam genom.contohnya jenis kelamin pada ragi dan jasad renik eukaryotic. Reproduksi organisme ini sebagian besar oleh divisi sel bersifat seperti tumbuhan, sebagian besar terdiri atas jenis kelamin tunggal dan demikian tidak akan mampu bereproduksi secara seksual. Sel bisa berubah jenis kelamin melalui proses mating type switching. Pada Saccharomyces cerevisiae disebut dengan a dan α, ditentukan oleh sejenis cassette (kaset) gen, yang menempati chromosome III dan spesifikasi oleh gen MAT. Gen ini mempunyai dua alel, MATa dan MAT α. Di tempat lain terpasang chromosome III yaitu HMLα dan HMRa yang disebut dengan silent mating type cassettes ( Gambar 12.13). Contoh sel mating-type a. Ho endonuclease memotong MATa lokus, memulai konversi gen oleh HMLα lokus. Hasilnya adalah jenis yang matinf-type α.

2 Gambar Mating-type switching pada yeast. Mating-Type-switching diaktifkan oleh HO endonuclease, yang memotong double stranded pada suatu 24bp sekuen yang terletak di dalam kaset. Hal ini memungkinkan suatu peristiwa konversi gen dapat berlangsung. Ujung 3 diproduksi oleh endonuclease dan dapat diperluas oleh DNA sintese, menggunakan salah satu dari kaset. DNA yang baru disintesis menggantikan DNA dalam MAT lokus. Sintesis strand baru mengkonversi gen MAT dari MATa ke MAT α (lihat Gambar 12.13) yang mengakibatkan mating-type switching. Kode gen MAT untuk suatu protein yang saling berhubungan dengan suatu penggerak rekaman, MCM1, menentukan satuan gen apakah dinyalakan oleh faktor ini. MATa dan MAT α produk gen mempunyai efek berbeda pada MCM1, dan menetapkan alel specific yang berbeda pola gen. Pola itu adalah suatu semipermanen. Penyusunan Genom kembali bertujuan untuk immunoglobulin dan T-Cell sel yang peka rangsangan. Keanekaragaman Immunoglobulins dan T-Cell sel yang peka rangsangan adalah protein yang disatukan oleh lymphocytes B dan T. Kedua jenis protein menjadi berkait dengan permukaan luar sel, dan immunoglobulins juga dilepaskan ke dalam bloodstream. Protein melindungi badan melawan terhadap invasi oleh bakteri, virus dan unsur lain yaitu antigens.

3 Sesungguhnya manusia dapat membuat kira-kira 10 8 immunoglobulin berbeda dan T-Cell sel yang peka rangsangan protein. Tetapi ada hanya dalam genom. Struktur suatu immunoglobulin protein khas, masing-masing Immunoglobulin adalah suatu tetramer empat polypeptides yang dihubungkan oleh ikatan disulfide ( Gambar 12.14). Ada dua rantai panjang dan dua rantai pendek. Gambar Struktur Immunoglobulin. Table Immunoglobulin gene segments in the human genome komponen Locus Chromosome Number of gene segments V D J C Heavy chain IGH Light κ chain IGK Light λ chain IGL Lymphocyte B berkembang, immunoglobulin loci dalam genomenya mengalami penyusunan kembali. Di dalam loci heavy chain, penyusunan kembali ini menghubungkan salah satu dari VH gen segmen dengan satu DH gen segmen, dan kemudian menghubungkan kombinasi V-D ini

4 dengan suatu JH gen segmen, dan akhirnya urutan menghasilkan suatu CH gen segmen ( Gambar 12.15). Hasilnya melengkapi/menyudahi heavy-chain gen, tetapi spesifik untuk satu lymphocyte. Suatu rangkaian penyusunan kembali DNA mengakibatkan lymphocyte gen light-chain, dan penyalinan dua gen menghasilkan salah satu dari 10 8 immunoglobulins tubuh. Keaneka ragaman T-Cell sel yang peka rangsangan berdasar pada penyusunan kembali yang serupa menghubungkan segmen gen V, D, J dan C dalam kombinasi berbeda untuk menghasilkan gen cell yang specificada dua komponen dalam sistem segmen gen Tβ yaitu V28 dan V29-1. Gambar Immunoglobulin gen segmen dan konstruksi suatu gen fungsional. (A) Organisasi IGH lokus manusia pada chromosome 14, berisi segmen gen untuk immunoglobulin rantai berat/lebat.(b) Suatu heavy-chain gen fungsional dibangun oleh genome yang menghubungkan V, D, J dan C segmen gen. 2) Perubahan struktur chromatin Sebagian dari efek bahwa struktur chromatin dapat mempunyai ekspresi gen terbentang dari modulasi transkripsi inisiasi pada nucleosome, melalui silencing segmen DNA yang besar lebih tinggi chromatin struktur yang penting menyempurnakan long-term perubahan dalam aktivitas genom dan mencakup sejumlah peristiwa pengatur. Contohnya Polycombinasi gen keluarga. Protein yang dikode oleh gen ini mengikat kepada DNA sekuens yang disebut Polycomb yang menanggapi unsur-unsur dan mempengaruhi pembentukan heterochromatin,

5 chromatin ada yang mencegah penyalinan gen ( Gambar 12.16). Heterochromatin nucleates di sekitar Polycomb protein yang berpasangan dan kemudian menyebar sepanjang DNA untuk sepuluh10kb. Polycomb adalah gen yang homeotic yang harus dimatikan. Suatu titik penting adalah bahwa heterochromatin yang dibujuk oleh Polycomb setelah divisi, keduanya sel baru mempertahankan heterochromatin mendirikan di orangtua sel. Peraturan genome aktivitas jenis ini kemudian permanen tidak hanya dalam sel tunggal, tetapi juga dalam suatu garis keturunan sel. Gambar Daerah Polycomb pada genome Drosophila oleh inisiasi formasi heterochromatin 3) Peraturan Genom dengan pengulangan umpan balik (feed back) Mekanisme terakhir untuk menyempurnakan long-term dalam aktivitas genome melibatkan penggunaan suatu umpan balik. Didalam sistem ini adalah suatu protein pengatur mengaktifkan sendiri, ketika gennya telah aktif secara terus-menerus ( Gambar 12.17). Sejumlah contoh umpan balik peraturan jenis ini adalah Myod, yang terlibat dalam pengembangan otot, adalah salah satu dari contoh pembedaan selular hewan vertebrata. Suatu sel menjadi terikat dengan suatu sel otot myod gen. Actin dan myosin juga secara tidak langsung bertanggung

6 jawab untuk sel otot ketidakhadiran suatu elemen biasa dalam siklus sel pada tahap G1. Myod protein juga mengikat ke hulu myod, memastikan bahwa gen sendiri secara terus-menerus. DAFTAR REFERENSI depth=10

dokumen-dokumen yang mirip

NUCLEAR GENOME & CHROMOSOME PACKAGING

MK : Genetika Molekuler Prodi : Biologi (Sem 5) NUCLEAR GENOME & CHROMOSOME PACKAGING Paramita C. Kuswandi,/FMIPA UNY/2014 Email : paramita@uny.ac.id Jumlah total materi genetis pada suatu organisme =