Resume genetika 1 (TRANSPOSABLE ELEMENTS IN EUKARYOTES ) UNSUR YANG DAPAT BERPINDAH PADA EUKARIOTIK Nama : Rizka Diah Fitri (130342615343) Hilda Wardhani (130342615346) Kelompok : 16 Off : H (Transposable Elements In Eukaryotes ) Unsur –Unsur Yang Dapat Berpindah Pada Eukariotik Sebagai contoh pada transposable eukariotik akan dibahas transposons dari ragi, jagung, dan Drosophila. 1. Unsur TY pada ragi Ragi Saccharomyces cereviseae membawa sekitar 35 salinan dari elemen transposabel yang disebut element Ty dalam genom haploidnya. Transposon ini memiliki 5900 pasang nukleotida panjang dan dibatasi di setiap akhirnya dengan segmen DNA yang disebut dengan sequen δ, yang terdapat sekitar 340 pasangan basa panjang. Masing-masing sequen δ urutannya mengarah pada arah yang sama (LTRs). Dapat juga LTR lepas dari element Ty, yang akan menghasilkan δ tunggal. Pengaturan genetik dari elemen Ty menyerupai retrovirus eukariot. Rantai tunggal virus RNA disintesis DNA dari RNA yang telah memasuki sel. DNA kemudian menyisipkan diri kedalam sebuah tempat dalam genom, membentuk tempat target duplikat. Penyisipan seperti ini juga terjadi pada seluruh elemen Ty yeast (sebuah urutan DNA berikatan dengan LTRs ) dan disebut sebagai provirus. Provirus tersederhana dapat ditemukan dalam tiga bentuk gen, gag, pol dan env. Ty elemen hanya memiliki dua gen A dan B yang analog dengan gan dan pol gen dari retrovirus. Karena banyaknya kemiripan yang dijumpai antara transposon retrovirus, maka elemen Ty terkadang disebut sebagai retrotransposon. 2. Transposons jagung Transposable element dapat ditemukan pada beberapa tanaman, yaitu pada jagung (zea mays) dan (Antirrrbinum majus). Penelitian ini telah dilakukan pada jagung, dan tranposonnya telah diidentifikasi. Element Ac/Dc merupakan famili jagung, yang ditemukan oleh McClintock, yang terdiri dari berbagai elemen yang tersebar di seluruh genom. Seluruh elemen Ac pada genom jagung muncul dengan bentuk yang hampir mirip satu sama lain. Tidak seperti elemen Dc yang memiliki susunan yang heterogen. Elemen Dc berasal dari elemen Ac dengan menghapus urutan bagian dalam. Aktivasi elemen Ac menggunakan bantuan protein yang disebut sebagai transposase dari golongan transposon Ac/Dc. Adanya mutasi pada gen dapat dicode oleh protein dengan menghilangkan pergerakan sinyal. Mekanisme kerja elemen Ac terjadi ketika replikasi bagian DNA dalam kromosom yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain yang berdekatan. Ketika replikasi berakhir ada dua kromatid bersaudara dengan salinan tunggal Ac dan dua salinan pada salah satunya. Pada proses ini, Ac tidak dapat bereplikasi sendiri selama transposisi, namun akan disalin secara normal pada daat replikasi sebelum atau sesudah perpindahan. Sehingga elemen Ac dianggap nonreplikativ. Selain transposon pada family jagung yang ditemukan olen MCClintock pada family suppressor mutator. Family ini, merupakan elemen autonomous yang disebut Spm dan elemen nonautonomous yang disebut dSpm. Analisis biokimia mengindikasikan bahwa aktivitas Ac dan element Spm di kontrol oleh metilasi yang nukleotida tertentu pada DNA sequen. 3. Transpososn Drosophila Transporsable elemen dapat ditemukan pada beberapa hewan, Drosophyla, yang mengandung sebanyak 15 persen DNA aktiv. Retrotransposon dibandingkan dengan elemen retrovirus. Elemen ini memiliki panjang 5000-15000 pasang nukleotida dan menyerupai
bentuk dari retrovirus, seperti elemen Ty pada yeast yang dibatasi hingga ujung dari urutan ulangan terminal. Retrotranposon menyisip dalam kromosom, akan membentuk sebuah tempat target duplikasi dengan satu salinan pada masing-masing sisi transposon. Strain Drosophyla hanya memiliki beberapa elemen gypsy, sedangkan yang lain memiliki lebih dari 100. Retrotransposon bertanggung jawab atas berbagai mutasi genetik Drosophyla. Seperti elemen Ty yeast, transposisi dari retrotransposon Drosophyla terlihat bergabung dengan RNA intermediet. Golongan elemen P memiliki 31 pasangan nukleotida yang berulang terbalik dan mengapit 8 pasangan nukleotidan yang dijadikan sebagai tempat target duplikasi. Ada sedikit keraguan bahwa transporsable elemen bertanggung jawab atas mutasi pada banyak organisme. Drosophyla yang memiliki banyak alel mutan telah ditunjukkan dari pengaruh penyisipan transposon. Signifikansi Genetik Dan Evolusi Elemen Transposabel mutasi dan kerusakan kromosom Unsur berpindah dari rekombinasi antara molekul DNA. Salah satu contoh adalah penyisipan dimediasi IS F plasmid ke dalam kromosom E coli. Selai itu, adalah penataan ulang struktur kromosom X pada Drosophila dengan rekombinasi antara transposon homolog yang terletak di posisi yang berbeda. J.K. Lim telah menemukan bahwa salah satu family unsur berpindah (disebut bobo) hal ini dapat menunjukkan inversi penghapusan segmen besar kromosom yang menunjukkan bahwa transposon dapat memainkan peran penting dalam evolusi struktur kromosom. Transporsable elemen juga menghasilkan kerusakan kromosom. Hal tersebut karena adanya tingkah laku dari elemen Dc ganda pada jagug dan elemen P pada Drosophyla. Pada keduanya kerusakan dapat mengendalikan hilangnya atau perubahan dari materi kromosom. Pertanyaan : 1. Bagaimana mekanisme kerja elemen Ac pada transposon jagung?? Jawab : Mekanisme kerja elemen Ac terjadi ketika replikasi bagian DNA dalam kromosom yang dapat berpindah dari satu tempat ke tempat lain yang berdekatan. Ketika replikasi berakhir ada dua kromatid bersaudara dengan salinan tunggal Ac dan dua salinan pada salah satunya. Proses ini, Ac tidak dapat bereplikasi sendiri selama transposisi, namun akan disalin secara normal pada daat replikasi sebelum atau sesudah perpindahan. 2. Sebutkan perbedaan dari Ty elemen dan provirus pada transposon ragi! Jawab : provirus adalah Penyisipan yang terjadi pada seluruh elemen Ty yeast (sebuah urutan DNA berikatan dengan LTRs )dimana provirus dapat ditemukan dalam tiga bentuk gen, gag, pol dan env. elemen Ty adalah 35 salinan dari elemen transposabel yang terdapat di dalam genom haploidnya. Ty elemen hanya memiliki dua gen A dan B yang analog dengan gan dan pol gen dari retrovirus.
