BEBERAPA HAL SPESIFIK TENTANG REKOMBINASI
RESUME
Untuk memenuhi tugas Genetika 2 Prof.Dr.A Duran Corebima M.Pd , Prof.Dr.Hj. Siti Zubaidah M.Pd
Disusun oleh
Ardiani Samti Nur Azizah Sari Rahma Putri
100341400678 100341400
The Learning University
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA JURUSAN BIOLOGI Oktober 2012
BAB 10 BEBERAPA HAL SPESIFIK TENTANG REKOMBINASI
A. Rekombinasi Spesifik Tapak Rekombinasi spesifik tapak adalah rekombinasi yang selalu terjadi pada tapak-tapak
khusus
atau
pada
urut-urutan
molekul
DNA
tertentu
(Gardner,1991).Rekombinasi spesifik tapak pada E coli tidak membutuhkan fungsi protein rec A, rec B dan rec C (Ayala,1984). Rekombinasi spesifik tapak integrasi DNA fag ke genom E Coli.Tapak attI dan attB pada genom E coli merupakan hasil evolusi yang sangat spesifik terhadap enzim-enzim rekombinasi khusus yang dikode oleh gen ini dan xis genom fag. Integrasi fag hampir selalu terjadi pada tapak auB yang terletak anatar lokus gal dan bio. Jika tapak auB tersebut mengalami delesi, maka dampaknya adalah bahwa integrasi profag akan terjadi pada banyak tapak lain tetapi dalam frekuensi rendah.
Lokus gal dan bio Spesifik tapak rekombinasi antara 1DNA dan DNA E coli
Sumber :
Sumber: http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch8D7.htm
http://pathmicro.med.sc.edu/mayer/phage-6.jpg
a. Rekombinasi Spesfik Tapak Menjamin Penataan Kembali DNA yang Teliti Peristiwa pindah silang umumnya tetapmempertahankan sususnan uruturutan DNA pada kromosom-kromosom homolog namun demikian pada kasuskasus tertentu merupakan perkecualian,sel-sel juga memanfaatkan semacam proses rekominasi yang tertata secara teliti untuk menata kembali urut-urutan DNA (Watson,1987).Segmen DNA dapat dipindah dengan bantuan rekombinasi tapak spesifik,dan lihat yang seing timbul adalah bahwa sering beragam gen atau perangkat gen diekspresikan. Contoh fenomenanya adalah yang berkenaan dengan pembentukan demikian banyak gen antibody hasil penataan kembai DNA spesifik tapak yang terjadi atas suatu perangkat urut-urutan precursor.
b. Rekominasi Spesifik Tapak Mengatr Ekspresi Gen Rekombinasi yang melibatkan dua tapak pada molekul DNA yang sama akan erakibat terlepasnya segmen anatara atau terjadinya inverse segmen anara tersebut(Watson,1987). Sel memamng kadang memnfaatkan inverse hasil rekombinasi tersebut dalam rangka memilih anatar dua susunan DNA yang memungkinkan dua protein atau perangkat protein untuk diekspresikan. Mekanisme ini sering mengatur protein yang tampak pada bagian luar akhluk hidup. Contohnya antara lain protein ekor dari Mu (mtator)fag, yang diatur oleh segmen gin yang tidak dapat dibalik,serta antigen flagel dari bakteri Salmonella. Variasi fase Salmonella merupakan akibat dari ekspresi dua protein flagel yaitu H1 dan H2, yang terjadi bergantian (Watson,1987). suatu sel mengekspresikan salah satu protein flagel itu,tidak pernah kedua proten flagel itu diekspresikan sekaligus.
Alternatif kejadian rekombinasi yang melibatkan 2 tapak pada satu moleku DNA Sumber: http://www.pnas.org/content/100/25/15000/F4.large.jpg
Promotor untuk untuk gen H2 terletak pada suatu segmenDNA yang dapat mengalami pembalikan di dekatnya seukuran 970psang nukleotida, dan diikat oleh urutan berulang seukuran 14 pasang nukleotida dalam arah berlawanan.Apabila segmen DNA yang engandung promoter itumengarah dalam arah yang sama, maka letak promoter adalah di samping gen H2. Dalm kondisi semacam ini gen H2 ditranskripsikan dan demikian pula suatu gen lain di dekatnya yang mengkode suatu protein repressor dari gen pengkode proten flagel H1 yang letaknya jauh. Kerja gen H1 dihalangi sedangkan kerja gen H2 justru ditranskripsikan. Jika segmen tadi mengalami pembalikan, maka gen H2 tidak ditranskripsikan lagi dan gen untuk pengkode protein untuk repressor
B. Rekombinasi Memperbaiki Molekul DNA yang Rusak Rekombinasi berwala dari upaya penutupan suatu celah pada mlekul DNA. Dalam halini celah diisi oleh DNA yang berasal dari salah satu unting pasangan homolog. Perbaikan tetpa terjadi tidak bergantung pada apakah
perantara itu dipotong untuk menukar lengan samping ari kedua helix.sekalipun suatu celah sederhana dapat diisi oleh polymerase DNAsuatu persoalan yang lebih serius diperlihatkan oleh celah.
Rekombinasi memperbaiki molekul DNA yang rusak Sumber: http://wiki.cstl.semo.edu/agathman/DNA%20Repair.ashx
C. Rekombinasi Tidak SelaluBersifat Resiprok pada Tapak Pindah Silang: Konversi Gen Kajian-kajian awal tentang pindah silang yang terjadi antara gen-gen yang berbeda menunjukkan bahwa tampaknya peristiwa itu bersifat resiprok. Namun demikian kemudian diketahui bahwa jika rekombinasi terjadi antara tapak-tapak berdekatan pada gen yang sama, maka dapat ditemukan perkecualian. Perkembangan lebih lanjut kemudian menunjukkan bahwa rekombinasi yang
tidak resiprok seriirg ditemukan. Rekombinasi tidak resiprok yang terjadi antara dua tapak berdekatan dalam satu gen yang sama, dewasa ini lazim disebut sebagai konversi gen atau gen conversion (Gardner, dkk., 1991). Dikatakan pula bahwa tampaknya konversi gen tersebut merupakan akibat pemotongan DNA dan sintesis perbaikan DNA yang terjadi pada daerah heterodupleks selama proses pemutusan dan penyambungan. Fenomena konversi gen ini paling baik dikaji misalnya pada khamir atau pada Neurospora (Watson, dkk., 1997; Gardner, dkk., l99l). Bagan rekombinasi yang tidak resiprok ditunjukkan pada Gambar 10.4.
Gambar 10.4 Bagan Rekombinasi yang tidak resiprok (Watson, dkk., 1987)
Dalam hal ini misalnva dilakukan persilangan antara dua mutan khamir Saccharomyces cerevisiae (jarak tapak kedua mutan itu sangat dekat dalam satu gen yang sama). Lebih lanjut jika askus-askus yang mengandung spora dianalisis, seringkali askus-askus tersebut tidak mengandung rekornbinasi mutan ganda yang resiprok sebagaimana yang diharapkan. Sebagai contoh dilakukan persilangan dengan penauda mutan m1 dan m2. Jika persilangan tersebut adalah m1 m2+ >< m1+ m2, maka askus-askus yang sering kali dijumpai adalah yang mengandung pasangan spora: m1+ m2, m1+ m2+, serta m1 m2+ (Gardner, dkk., l99l). Dalam hal ini spora-spora mutan ganda m1 m2 yang merupakan hasil rekombinasi resiprok tidak ada dalam askus. Oleh karena itu rasio m2+ : rn2 = 3 : 1 dan.bukan 2 : 2
seperti yang diharapkan. Kenyataan seperti tersebut merupakan akibat rekombinasi yang tidak resiprok.
D.
Rekombinasi Illegitimate Rekombinasi illegitimate adalah rekombinasi yang terjadi antara molekul-
molekui DNA yang non homolog (Gardner, dkk, l99l). Seperti halnya rekombinasi spesifik tapak, mekanisme rekombinasi illegitimate juga tidak sama dengan mekanisme rekonbinasi umum (lazim). Lebih lanjut pada E. coli. Macam rekombinasi itu juga tidak membutuhkan fungsi protein recA, recB, dan recC (Ayala, dkk., 1984). Contoh rekombinasi illegitimate antara lain yang berkenaan dengan insersi elemen transposabel (misalnya elemen Is) ke dalam sesuatu lokus gen (Strickberger, 1985). Pada peristiwa tersebut memang urut-urutan DNA lokus tersebut tidak sama dengan urut-urutan DNA elemen Is. Sebagaimana diketahui akibat rekombinasi illegitimate yang melibatkan insersi elemen tersebut, fungsi gen akan terganggu atau hilang. Sebagai contoh misalnya insersi yang dilakukan oleh elemen Is ke dalam berbagai lokus (gen gal, E, K dan T) pada genom E. coli, yang terbukti menimbulkan mutasi-mutasi sehingga mengganggu metabolisme galaktose.
E. Rekombinasi Independen terhadap Replikasi DNA Telaah-telaah rekombinasi yang telah dilakukan selama ini menunjukkan bahwa kejadian rekombinasi independen atau tidak terkait dengan peristiwa replikasi DNA. Dalam hal ini bilamana dua genotip fag, rnisalnya a+ dan b+, dalam jumlah besar secara serempak menginfeksi suatu sel inang yang tumbuh pada medium ringan, pengamatan terhadap genotif partikel fag-fag yang tidak bereplikasi rnenunjukkan bahwa beberapa diantaranya bergenotip ++; dan memang inilah bukti bahwa rekombinasi genotip-genotip induk dapat berlangsung secara independen terhadap replikasi DNA.
PERTANYAAN DAN JAWABAN 1. Pada rekombinasi tidak resiprok terjadi pada apa? Jawaban: Rekombinasi tidak resiprok yang terjadi antara dua tapak berdekatan dalam satu gen yang sama, dewasa ini lazim disebut sebagai konversi gen atau gen conversion (Gardner, dkk., 1991).
2. Bagaimana rekombinasi spesifik tapak menjamin penataan kembali DNa yang diteliti? Fungsi ini termasuk fungsi regulasi ekspressi gen tertentu , promosi penyusunan kembali gen yang diprogram berikatan pada lingkaran replikasi beberapa viral dan DNA plasmid, seperti yang akan diilustrasikan kemudian. Sistem rekombinasi daerah spesifik terdiri atas enzim yang disebut rekombinase dan sebuah pendekan (20-200 pasangan basa, tergantung sistem) susunan DNA unik dimana rekombinase berperan (daerah rekombinasi). Beberapa sistem juga termasuk protein tambahan yang mergulasi pemilihan waktu atau hasil reaksi
