Struktur Gen Manusia Secara Menyeluruh

Transkripsi

1 Nama NIM Judul Blog : Lestari Trihartani : B1J : Struktur Gen Manusia Secara Menyeluruh : masuka_berd2yahoo.com : http//:masuka.wordpress.com Struktur Gen Manusia Secara Menyeluruh Tahun 1977, dimulailah pemetaan gen dari genom manusia, yang berhasil memetakan 3 gen manusia. Jika menggunakan metode yang dipakai pada saat itu, maka untuk menyelesaikan proyek genom manusia yang diketahui berukuran 3000 mega base pair akan memakan waktu 3 sampai 4 juta tahun. Sepuluh tahun kemudian, para ilmuwan berhasil memetakan 12 gen manusia. Mulai tahun 1987 inilah dunia internasional, Amerika khususnya, secara besar-besaran menginvestasikan 200 juta US dolar ( 2 trilyun rupiah) setiap tahun selama 20 tahun untuk proyek ini. Dengan investasi raksasa ini, pada tahun 1997, telah dipetakan sekitar gen manusia. Berdasarkan perkiraan saat itu, proyek genom tersebut baru akan dapat diselesaikan sekitar tahun Akan tetapi, ternyata pada tahun 2001, proyek genom manusia telah mendekati tahap penyelesaian, sehingga Presiden Clinton waktu itu merasa perlu mengumumkannya kepada masyarakat dunia. Proyek ini 100% selesai pada tahun 2003 lalu. Suatu kemajuan yang fantastik. Sebenarnya, jauh sebelum genom manusia lengkap terbaca, pada tahun 1977 Sanger dan koleganya berhasil membaca genom bakteriofage (virus yang menginfeksi bakteri) PhiX174 yang besarnya 5 kilo bp. Delapan belas tahun setelah itu, genom bakteri patogen Haemophilus influenza juga telah berhasil dibaca. Pembacaan genom DNA yang berukuran 1800 kilo base pair ini menandai dimulainya proyek genom mikroba, yang publikasinya banyak tertutupi oleh proyek genom manusia.

2 Seiring dengan perkembangan zaman, kehidupan yang berjalan semakin sulit, banyak sekali organisme yang tumbuh dan berkembang. Tiap-tiap organisme mempunyai suatu genom yang berisi informasi biologi yang diperlukan untuk membangun dan memelihara kelangsungan hidup suatu organisme itu sendiri. Genom sebagian besar organisme terdiri atas DNA dan sejumlah kecil virus RNA. Genome organisme multisellular terdiri atas genom nuklear dan mitokondria. Genom manusia mempunyai ciri yang khas dibandingkan dengan organanisme yang lain, contohnya hewan yang terdiri dari banyak sel. Ciri pembedanya antara lain, : 1. Genom Nuklir meliputi kira-kira DNA nukleotida, dibagi menjadi 24 molekul linear yang terdiri dari 22 autosome dan 2 jenis kelamin (kromosom X dan Y), yang paling pendek nukleotida, dan nukleotida yang terpanjang. Masing-masing terdapat dalam suatu kromosom yang berbeda. 2. Genom mitokondria suatu DNA molekul lingkar nukleotida, terdapat berbagai salinan (multiple copies) yang terletak dalam mitokondria.

3 Dalam tubuh orang dewasa kira- kira 1013 sel yang masing-masing sel mempunyai salinan genom sendiri-sendiri. Terkecuali ada jenis sel yang sedikit seperti sel darah merah yang kekurangan suatu inti sehingga dalam proses menyalin genom berjalan lambat. Hal inilah yang membedakan antara sel darah merah dengan sel-sel yang lain. Mayoritas luas sel adalah diploid, yang mempunyai dua salinan dalam setiap kromosomnya, 2 jenis kromosom kelamin (XX untuk wanita dan XY untuk laki-laki), kedua salinan ini terdapat dalam 46 kromosom manusia. Manusia mempunyai 2 pasang autusom metasentrik. Autosom merupakan kromosom yang bentuknya sama pada kedua jenis kelamin. Sekuens genom manusia > 2.6 billion base pairs (5000 km). Perbedaan sekuens antar individu disebabkan oleh perbedaan satu nukleotida (single nucleotide polymorphisms (SNPS). Rata2 tiap-tiap 2 kb mengandung mikrosatelit (STR): sekuens dengan rangkaian ulangan nukleotida (e.g. CACACACA), jumlah pengulangan bervariasi antar individu yang satu dengan yang lain. Banyak dari SNPS dan mikrosatelit yang tidak mempunyai efek dari fungsi genom itu sendiri. Terdapat SNPs yang memberikan kepalsuan di dalam gen, tetapi sebagian mempengaruhi aktivitas gen yang mendorong ke arah variasi yang memberikan karakteristik biologi individu. Contoh: segmen 50-kb pada lokus reseptor β sel T kromosom 7 mengandung: Satu Gen # TRY4 Berisi informasi untuk sintesa protein trypsinogen untuk mencerna trypsin. # Discontinuous, 5 exon terpisah oleh 4 intron Dua segmen gen # segmen V28 dan V29-1, bukan gen lengkap, sebelum diekspresikan harus dilink oleh segmen-segmen lain fokus reseptor sel T. Satu pseudogen

4 # Pseudogen : salinan nonfungsional suatu gen. pada umumnya gen yang telah berubah sekuensnya menjadikan informasi tidak dapat dibaca. # Pseudogen TRY5 mempunyai hubungan yang erat dengan keluarga gen trypsinogen yang funsional. 52 Genom-wide berurutan mengulang (repeat sequences) # Sekuens berulang yang ditemukan di banyak tempat dalam genom # ada 4 jenis genom wide repeat : long interspersed nuclear elements (LINEs), short interspersed nuclear elements (SINEs), long terminal repeat elements (LTRs) dan DNA transposon. Dua mikrosatelit # Mikrosatelit merupakan sekuens dimana sebuah motif pendek berulang secara beruntun. Salah satu mikrosatelit memiliki motif GA berulang 16 kali sbb: 5 - GAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGAGA CTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCTCT-5 # cmikrosatelit ke-2 terdiri dari 6 sekuens berulang TATT, 50% segmen 50-kb di atas terbuat dari non-genic, non-repetitive, single-copy DNA yang tidak diketahui fungsinya.

5 Gambar. Sebuah potongan genom manusia Lokasi gen, segmen gen, pseudogene, genome-wide repeat dan microsatelit pada segmen 50-kb lokus reseptor β sel T pada kromosom 7. Kebanyakan gen menyandi protein, gen2 lain tidak menyandi protein, ekspresinya menghasilkan non-coding RNA yang memainkan berbagai peran dalam sel. Umumnya gen manusia discontinuous. Tahap awal ekspresi gen menghasilkan pre-mrna, melalui proses splicing intron dibuang dan ekson2 dihubungkan menghasilkan mrna. Banyak pre-mrnas mengalami alternatif atau diferensial splicing menghasilkan mrna dengan kombinasi exon berbeda dan menyandikan protein yang berbeda.

6 Gambar. Messenger RNA (mrna) merupakan intermediat antara gen dan produk proteinnya. Contoh lain gen, pre-mrna mengandung sekuens dari daerah sebelum exon pertama dan sesudah exon terakhir, masing2 dsebut 5 -untranslated region (5 - UTR) dan 3 -untranslated region (3 -UTR). Gambar. Structure of an average' human gene. Gen dengan dua ekson yang dipisahkan oleh sebuah inton. Untuk gen penyandi protein terdapat codon inisiasi dibagian awal dan kodon stop dibagian akhir Upstream' dan downstream' adalah istilah yang digunakan pada sekuens DNA pada kedua sisi gen. Daftar Pustaka : # Brown. T. A Genom, versi on line. ( Sumber lain : # ( #( kturtextpdf.pdf #(