Mekanisme Perbaikan Dna

MEKANISME PERBAIKAN DNA, MUTASI DAN KANKER, APLIKASI PRAKTIS MUTASI, SERTA SAKIT GENETIK MANUSIA YANG DITIMBULKAN OLEH KESALAHAN REPLIKASI DNA DAN PERBAIKAN DNA A. Mekanisme Perbaikan DNA 1. Perbaikan Kerusakan DNA Akibat Mutasi Secara Langsung  Perbaikan oleh aktivitas enzim polimerase DNA Selain mengalami polimerase dalam arah 4’ ke 3’, enzim polimerasi DNA pada bakteri juga nengalami eksonuklease dalam arah 3’ ke 5’. Bukti peran penting aktivitas eksonuklease dari enzim polimerasi DNA yang menekan laju mutasi pada bakteri dapat terlihat dengan jelas jika terjadi mutasi gen mutator pada E. coli.  Fotoreaktivasi dimer pirimidin yang diinduksi oleh UV Pada proses ini, melalui bantuan cahaya dimer timin dan pirimidin langsung berbalik pulih menjadi bentukan semula. Reaksi ini dikatalisasu oleh enzim fotoliase.  Perbaikan kerusakan akibat alkilasi Kerusakan dapat dipulihkan oleh enzim perbaikan DNA khusus yang disebut metiltransferase O6-metilguanin atau O6-methylguanine mrthyltransferase. 2. Perbaikan Kerusakan DNA dengan Cara Membuang Pasangan Basa  Perbaikan melalui pemotngan Perbaikan jenis ini disebut juga sebagai perbaikan gelap karena tidak dibutuhakan cahaya. Beberapa peneliti mengisolasi beberapa mutan E. coli yang sensitiv teradap UV ysng memperlihatkan laju mutasi dalam gelap yang leih tinggi daripada normal, contohnya adalah uvr A yang dapat memperbaiki dimer hanya dengan bantuan cahaya (Wild-tipe dari mutan uvr A* mampu memperbaiki dimer dalam gelap).  Perbaikan dengan bantuan glikosilase Enzim glikosilase mampu mendeteksi basa yang tak lazim dan selanjutnya mengkatalisasi penyingkirannya (pemutusannya) dari gula deosiribosa. Pada hal ini, enzim ligase DNA menyambung penggalan nukleotida baru ke arah 3’ dengan penggalan nukleotida yang lama yang sebelumnya telah terputus.  Perbaikan melalui koreksi pasangan basa yang salah Kesalahan-kesalahan yang masih tersisa saat perbaikan polimerase DNA biasanya berupa pasangan basa yang tidak berpasangan dan pada proses replikasi berikutnya kondisi tersebut dapat berakibat terjadinya mutasi spontan.

B. Mutasi dan Adaptasi Mutasi terjadi tanpa ada kaitannya dengan kepentingan apakah mutasi tersebut bermanfaat atau tidak bahkan merugikan bagi perangkat mutan tersebut. Individu-individu yang hidup dalam tiap populasi adalah yang sudah berhasil lolos dari proses seleksi. Varian-varian alel dalam suatu populasi bersifat adaptif (menguntungkan). C. Mutasi dan Kanker Sebagian besar agen mutasi yang kuat, seperti radaisi pengion dan radiasi UV maupun berbagai zat kimia juga bersifat karasinogenik atau penginduksi kanker. Kebanyakan ahli genetika setuju bahwa mutasi somatik dapat menyebabkan timbulnya kanker karena sel kanker kehilangan kontrol terhadap pembelahan sel secara normal sehingga terbentuklah tumor. D. Aplikasi Praktis Mutasi 1. Mutasi yang bermanfaat dalam perakitan bibit yang terbukti dapat menghasilkan panen yang meningkat. 2. Telaah proses biologis melalui analisis mutasi yang dapat mengungkap zat-zat yang terlibat pada tiap tahap dalamsuatu reaksi tertentu. E. Sakit Genetik Manusia yang Ditimbulkan oleh Kesalahan Replikasi DNA dan Perbaikan DNA 1. Xeroderma pigmentosum yang mengidap tumor kulit dan terdapat bercak hitam seperti tahi lalat pada kulit. Sakit ini disebabkan oleh mutan resesif homozigot 2. Sindrom Bloom yang disebabkan oleh pemanjangan rantai replikai ynag terganggu 3. Ataxia telangiactase yang terganggu pada replikasi DNA 4. Anemi Fanconi terganggunya replikasi perbaikan DNA, dimer UV serta tambahan senyawa kimia yang tidak disingkirkan dari DNA