Oleh:
Roi Holan Ambarita 0718011080
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN DOKTER UNIVERSITAS LAMPUNG 2008
Transk Transkrip ripsi si mer merup upaka akan n suatu suatu proses proses yang yang terjad terjadii di dalam dalam sel, sel, dimana informasi genetik yang tersimpan dalam asam deoksiribonukleat (DNA (DNA)) disa disali lin n me menj njad adii mole moleku kull asam asam ribo ribonu nukl klea eatt (RNA (RNA)) duta duta atau atau mesengger RNA (mRNA). Proses ini dikatalisis oleh enzim RNA polymerase yang berperan sebagai enzim transkriptase. Transkripsi berlangsung pada seluruh sel, baik yang giat membelah atau tidak. Pada embryo semua sel giat melakukan transkripsi sedangkan pada dewasa yang melakukan transkripsi besar-besaran adalah sel-sel dari jaringan atau alat yang giat bekerja, yakni kelenjar dan saraf. Transkripsi ialah ialah mencet mencetak ak RNA, RNA, RNA ini ber bergu guna na untuk untuk mensin mensintes tesis is protei protein n dan perlangkapan perlangkapan lain yang berhubungan dengan sintesis itu. Untuk Unt uk mel melaku akukan kan tr trans anskri kripsi psi ata atau u mem membu buat at dup duplik likat at gen gen,, mak maka a kromosom krom osom yang terl terletak etak pada heli heliks ks gand ganda a terle terlebih bih dahu dahulu lu diur diuraika aikan. n. Untuk Unt uk sel selanj anjutn utnya ya sua suatu tu enz enzim im RNA po polym lymera erase se mel meleka ekatt pad pada a bag bagian ian tertentu dari gen yang disebut sekuens pengontrol atau promotor, dan pada saat terjadinya perlekatan ini gen mengalami penggandaan seperti pada pa da wa wakt ktu u re repl plik ikas asii DN DNA. A. Ol Oleh eh ka kare rena na ya yang ng me mele leka katt ad adal alah ah RN RNA A polymeras poly merase e maka duplikat duplikat yang terbentuk terbentuk buka bukan n pot potonga ongan n DNA baru baru,, akan tetapi suatu molekul yang disebut Ribo Nucleic Acid (RNA) yang berfungsi mentranskripsi seluruh gen yang ada di inti sel. Setelah seluruh
2
transkripsi selesai maka RNA polymerase akan mencapai sekuens khusus DNA ya yang ng di diseb sebut ut den denga gan n sek sekuen uenss ter termin minasi asi/ak /akhir hir dan pad pada a saa saatt ini pros pr oses es ak akan an be berh rhen enti ti,, da dan n un untu tuk k se sela lanj njut utny nya a sa sali lina nan n RN RNA A be berg rger erak ak menuju sitoplasma yakni ribosom untuk menyampaikan pesan DNA dan ini dikenal dengan messenger RNA (mRNA). Sintesa Sintesa RNA yang diarah diarahkan kan oleh oleh DNA terjadi terjadi pada pada sel prokario prokariott dan eukariot. Pada sel prokariot, transkripsi terhenti tepat fase terminasi, ketika enzim polimerase mencapai titik tersebut polimerase melepas RNA dan DNA. DNA. Pada Pada sel eukari eukariot ot enz enzimim-enz enzim im me memod modifi ifikas kasii kedua kedua ujung ujung mele me leku kull
prapra-mR mRNA NA..
Tutu Tutup p
terd terdir irii
guon guonos osin in
trif trifos osfa fatt
yang yang suda sudah h
dimodifikasi ditambahkan ditambahkan ke ujung 5’ segera setelah RNA RNA dibuat. Selama Selama transkrip transkripsi, si, nukleoti nukleotida da ARN di dalam dalam ikatan ikatan nukleopl nukleoplasma asma melengkapi basa-basa pada satu dari dua rantai ADN. Molekul-molekul gula gula ARN be berik rikata atan n dengan dengan kelomp kelompok ok fosfat fosfat ARN memben membentuk tuk ran rantai tai tunggal ARNd. Setiap kombinasi tiga basa pada ARNd merupakan sebuah kodon. Rantai ARNd kemudian memisahkan diri dari ADN dan bergerak ke dalam sitoplasma.
3
Transk Transkrip ripsi si ada adalah lah suatu suatu prose prosess untuk untuk membac membaca a inform informasi asi yang yang disi disimp mpan an da dala lam m urut urutan an nu nukl kleo eoti tida da DNA DNA me menj njad adii RNA. RNA. Sint Sintes esis is RNA RNA membutuhkan enzim RNA polymerase. Berbagai macam protein dan enzim disintesis di dalam sel-sel suatu organisme. Setiap protein atau enzim mempunyai sifat dan fungsi yang berbed ber beda a tetapi tetapi secara secara ber bersam sama a me merek reka a menent menentuka ukan n da dan n me mengo ngontr ntrol ol proses-pr proses-proses oses metaboli metabolisme sme pada saat diferensi diferensiasi, asi, pertumbu pertumbuhan, han, dan perkem per kemban banga gan n denga dengan n pola pola yang yang sanga sangatt kompl kompleks eks,, yang yang menjad menjadii ciri ciri secara individual dan spesies. Protein Protein tersusun tersusun atas satu atau lebih polipeptid polipeptida a yang terbentuk terbentuk sebagai sebagai benang benang panjang panjang untaian untaian asam amino yang beragam. beragam. Struktur Struktur protein lebih kompleks dibanding DNA, mempunyai tatanan tiga dimensi dan pola ikatan antar molekul yang merupakan ciri spesifik dari berbagai protein/enzim, protein/enzim, dan berakibat pada kekhasan fungsi masing-masing protein atau atau enz enzim im terseb tersebut. ut. Gambar Gambaran an pentin penting g prose prosess sintes sintesis is suatu suatu untai untai polip polipept eptid ida a diten ditentuk tukan an oleh oleh gen terten tertentu. tu. Susuna Susunan n asam asam amino amino da dari ri poli polipe pept ptid ida a ters terseb ebut ut dite ditent ntuk ukan an oleh oleh urut urutan an ba basa sa nu nukl kleo eoti tida da
DNA
template , hasil transkripsi mRNA, dan juga molekul tRNA sebagai media
adaptor adaptor pembawa pembawa asam amino yang sesuai dengan urutan urutan nukleotid nukleotida a
4
mRNA. Jadi informasi informasi genetik genetik yang diwariskan diwariskan gen-gen merupakan cetak cetak biru (blue-print ) yang menentukan struktur semua enzim dan protein yang diproduksi oleh organisme secara individual. Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Seperti kita ketahui DNA sebagai media untuk proses transkripsi suatu gen berada di kromos kromosom om dan terika terikatt oleh oleh protei protein n histon histon.. Saa Saatt menjel menjelang ang prose prosess transkripsi berjalan, biasanya didahului signal dari luar akan kebutuhan suat suatu u
protein tein atau tau
molek lekul lai lain
yang dibu ibutuhk tuhka an
unttuk prose un oses
pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan fungsi lain di tingkat sel maup ma upun un jari jaring ngan an..
Kese Keselu luru ruha han n seku sekuen en asam asam nu nukl klea eatt yang yang da dapa patt
ditranskrip menjadi RNA fungsional dan protein, pada waktu dan tempat yang tepat selama pertumbuhan dan perkembangan organisme. Kompo Komposis sisii gen ada adalah lah da daera erah h pengk pengkode ode (exon (exon and intron intron)) yang yang mengkode RNA atau protein dan urutan-urutan pengaturan (Regulatory sequences: termasuk promoter yang menginisiasi terjadinya transkripsi, enhancer/silencer yang menentukan tinggi rendahnya aktivitas transkripsi, polyadenylation polyadenylation site, splicing sites serta signal terminasi transkripsi). Produk gen adalah RNA yang kemudian ditranslasi menjadi protein, hanya hanya RNA seperti seperti rRNA, rRNA, tRNA, tRNA, snRNA, snRNA, snoRNA snoRNA dan miRNA. miRNA. Satu Satu gen memp me mpun unya yaii
pote potens nsii
meng me ngha hasi silk lkan an
bany ba nyak ak
prod produk uk
kare karena na
adan ad anya ya
promoter-promoter promoter-promoter yang berbeda dan alternative splicing.
Tran Transk skri rips psii terj terjad adii pa pada da sel sel prok prokar ario ioti tik k da dan n eu euka kari riot otik ik me mela lalu luii tahapan sebagai berikut: A.
5
Tahap Tahap transk transkrip ripsi si melalu melalui: i: inisia inisiasi, si, elonga elongasi si dan termin terminasi asi.. Enz Enzim im yang bertanggung bertanggung jawab jawab atas transkripsi transkripsi adalah adalah RNA polimera polimerase se yang bergerak bergerak di sepanjang sepanjang gen dari promoter promoternya nya sampai persis persis di belakang belakang terminat terminatorny ornya. a. RNA polimeras polimerase e menyusun menyusun molekul molekul RNA dengan dengan urutan urutan nukleotida yang berkomplementer dengan untaian cetakan gen tersebut. Rentangan DNA yang ditranskripsi disebut unit transkripsi. Inisiasi
•
Setelah terikat dengan promoter, RNA polimerase mengulur kedua untai DNA dan mengawali sintesa RNA pada titik awal (strat) pada untai cetakan tersebut. Urutan nukleotida di dalam promoter menentukan ke arah mana RNA polimerase itu menghadap dan menentukan untai mana yang digunakan sebagai cetakannya. Elongasi
•
RNA polimerase bekerja bekerja downstream downstream dari promoter, promoter, mengulur DNA DNA dan memanjang memanjangkan kan RNA yang tumbuh tumbuh dalam dalam arah 5’
à
3’. Bersama
setelah transkripsi untai, untai DNA membentuk kembali helik ganda. Terminasi
•
Akhirnya RNA polimerase mentranskripsi mentranskripsi terminator, suatu urutan nukleotida di sepanjang DNA yang menandakan akhir dari unit transkripsi tersebut. Segera setelah itu RNAnya dilepas dan polimerase berpisah dari DNA.
RNA polime polimeras rase e tersus tersusun un atas atas 5 subuni subunitt (2 α, 1β, 1β’ dan 1δ ,/ α2ββ²δ ). Transkripsi dimulai dari sekuen promoter. Promoter mengandung
sekuen DNA khusus yang berperan sebagai tempat ikatan dengan RNA polimerase.
6
Tahap Inisiasi
•
RNA polimerase mengenali sebuah konsensus sekuen (-10 dan -35). Subunit δ
dari da ri RNA RNA poly polyme mera rase se be berp rper eran an da dala lam m me meng ngen enal alii da dan n
mengikat mengikatkan kan diri dengan dengan promoter promoter pada titik titik -35. Ikatan antara antara enzim enzim dengan promoter tersebut membentuk sebuah “closed promoter complex” dimana promoter tetap double helix. Double helix kemudian terbuka sedikit pada titik -10, yang kaya akan ikatan yang lemah antara A-T, dan membentuk “open promoter complek.” Setelah Setelah terikat terikat dengan dengan promoter promoter,, RNA polimeras polimerase e mengulur mengulurkan kan kedua kedua untaian DNA mengawali sintesa pada titik awal strat kodon +1. Mulai membuka pada -10. Tahap Elongasi
•
RNA polimerase bekerja bekerja down stream stream dari promoter promoter mengulur mengulur DNA dan memanjangkan memanjangkan RNA dalam arah 5’ à 3’. Tahap Terminasi
•
RNA RNA poli polime mera rase se me ment ntra rans nskr krip ip urut urut-u -uru ruta tan n
DNA DNA yang yang dise disebu butt
termin terminato ator, r, ketika ketika itu polim polimera erase se mencap mencapai ai titik titik terseb tersebut ut polim polimera erase se melepaskan RNA dan DNA.
B.
Tahap transkripsi melalui: inisiasi, elongasi dan terminasi.
Inisiasi
Enzim yang mentranskripsi gen pengkode protein menjadi pra-mRNA iala ialah h RNA RNA poli polime mera rase se II. II. Tran Transk skri rips psii dimu dimula laii da dari ri seku sekuen en prom promot oter er.. Promoter mengandung sekuen DNA khusus (TATA…) yang dikenal dengan TATA TATA box, box, dile dileta takk kkan an kira kira-k -kir ira a 25 bp ke arah arah upst upstre ream am.. TATA TATA box box
7
berperan untuk meletakkan RNA polimerase II pada tempat yang tepat sebelum transkripsi.
Elongasi
Untaian yang sedang tumbuh memperlihatkan jejak dari polimerase, panjang setiap untai baru mencerminkan sejauh mana enzim itu telah berjalan dari titik awal di sepanjang cetakan tersebut. Banyaknya molekul polime limera rase se
secar ecara a
simu simulltan tan
men me ntran transk skri rip psi
gen
tun ung ggal
akan akan
meningkatkan jumlah mRNA dan membantu suatu sel membuat protein jumlah yang lebih lebih besar.
Terminasi
Enzim polimerase ini terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAA di dalam pra-mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10-35 nukleoti nukleotida, da, pra-mRNA pra-mRNA ini hingga hingga terlepas terlepas dari enzim tersebut. tersebut. Tempat Tempat pemotongan pada RNA juga merupakan tempat untuk penambahan ekor poli (A).
Tahap Inisiasi
Transkripsi dimulai dari sekuen promoter -25. Promoter mengandung sekuen sekuen DNA DNA khusu khususs TATA yang yang dikenal dikenal TATA TATA box diletak diletakan an 25 bp upstream upstream.. Pengikat Pengikatan an RNA polimera polimerase se II dengan dengan promote promoterr memerluk memerlukan an bebera beberapa pa protei protein n yang yang diseb disebut ut transk transkrip riptio tion n facto factorr II. Bergab Bergabung ungnya nya transkripsi faktor II D diikuti oleh TF II A dan TF II B. RNA polimerase II yang diikuti oleh TF II D, TF II A dan TF II B. RNA polimerase II menempel yang diikuti oleh TF F,E,H,J.
Tahap Elongasi
8
Berj Be rjal alan an samp sampai ai akhi akhirr taha tahap p term termin inas asii pa pada da ekor ekor poli poli (A) (A) yang yang terben terbentuk tuk oleh oleh pemoto pemotonga ngan n di ara arah h downs downstre tream am da dari ri termin terminasi asi sinyal sinyal pengakhir AAUAA untuk melindungi RNA dari degradasi dan ekor poli (A) dapat mempermudah ekspor mRNA dari nukleus ke sitoplasma.
9
10
11
12
13
14
15
Proses Proses ini ber berlan langsu gsung ng di dalam dalam inti inti sel. sel. Mula-m Mula-mula ula bagian bagian dari dari doub double le he heli lix x me memb mbuk uka a diba dibawa wah h pe peng ngar aruh uh en enzi zim m poli polime mera rase se.. ARN ARN polimerase merupakan holoenzim, terdiri dari dua subunit yaitu yang kecil dinamakan faktor sigma, sedangkan yang besar disebut enzim inti terdiri dari dua unit alpha, dua unit beta dan satu unit omega. Setelah double helix membuka maka pita ARNd dibentuk sepanjang salah satu dari pita ADN itu. Basa pada ARNd dikomplementer dengan basa yang menyusun ADN itu. Contoh jika urutan basa pada ADN adalah SGS GST GAT maka rantai pada ARNd adalah GSG SGA SUA. ARNd telah disalin oleh ADN untuk membawa kode-kode genetik. Proses seperti inilah yang disebut
. Pita ADN yang dapat mencetak ARNd disebut
, sedangkan pita ADN yang tidak dapat mencetak ARNd disebut pita
. ARNd yang sudah terbentuk menerima pesan genetik dari ADN
segera segera meningga meninggalkan lkan nukleus nukleus melalui melalui pori-pori pori-pori dari membran membran nukleus nukleus menuju ke ribosom dalam sitoplasma. ARNd menempatkan diri pada leher ribosom. Sementara itu, ARNt dalam sitoplasma mengikat asam amino yang telah berenergi dengan ATP. Sebuah molekul ARNt mengikat satu macam asam amino saja sehingga paling sedikit diperlukan 20 ARNt. Pada proses pengik pengikata atan n asam asam am amino ino diper diperluk lukan an enz enzim im amino amino asil asil sintet sintetase ase,, maka maka paling sedikit diperlukan 20 enzim semacam ini. Selanjutnya ARNt yang telah mengikat asam amino akan menuju ribosom.
16
Informasi genetik yang disimpan dalam rangkaian nukleotida DNA mempunyai dua tujuan. Informasi genetik tersebut merupakan sumber informasi bagi sintesis semua molekul protein pada sel serta organisme, dan juga memberikan informasi yang diwariskan kepada sel-sel anak atau generasi berikutnya. Kedua fungsi ini harus memenuhi persyaratan bahwa molekul DNA berfungsi sebagai cetakan, yang dalam hal pertama untuk transkripsi informasi ke dalam RNA, dan dalam hal kedua, untuk replikasi informasi ke dalam molekul DNA turunannya. Sifat saling melengkapi pada model DNA untai-ganda dari Watson dan Crick, Crick, sangat sangat menduk mendukung ung per perkir kiraan aan bahwa bahwa rep replik likasi asi moleku molekull DNA terjadi dengan cara semikonservatif. Jadi, kalau setiap utas untai pada molekul induk DNA untai-ganda terpisah dari komplemennya pada saat replikasi, masing-masing bagian tersebut akan berfungsi sebagai cetakan, yang yang de deng ngan an ceta cetaka kan n ini ini disi disint ntes esis is un unta taii komp komple leme ment nter er yang yang ba baru ru (Gambar 37-4). Kedua molekul DNA turunan beruntai-ganda yang baru terbentuk dan masing-masing mengandung satu utas untai (tapi bersifat komplementer dan bukan identik) dari molekul DNA induk beruntai-ganda, kemudian disortir di antara dua buah sel turunan (Gambar 37-5). Setiap
17
sel turuna turunan n mengan mengandun dung g moleku molekull DNA dengan dengan infor informas masii yang yang ident identik ik dengan yang dimiliki oleh sel induknya; padahal dalam setiap sel turunan, molekul DNA sel induk hanya dilestarikan sebagian.
18
19
20
Ekspresi gena meliputi proses transkripsi DNA menjadi mRNA, dan translasi mRNA menjadi protein. DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan rangkaian basa/nukleotide yang membawa informasi untuk membentuk protein. Empat nukleotide penyusun DNA adalah guanin (G), sitosin (C), adenin (A) dan timin (T). DNA mempunyai dua rantai nukleotide (rantai sense sense dan antise antisense nse)) yang yang ber berint intera eraksi ksi satu satu sama sama lain, lain, membe membentu ntuk k double helix helix . Se messenger ribonuclei ribonucleicc acid ) struktur double Seda dang ngka kan n mRNA mRNA (messenger
terdiri dari satu rantai nuckleotida (rantai sense), dan timin diganti dengan urasil (U). Gena sendiri didefinisikan sebagai rangkaian nukleotide dalam DNA yang mengkode protein. Dalam proses transkripsi, informasi yang dibawa DNA diterjemahkan menj me njad adii mRNA mRNA.. Se Sebe belu lum m me menj njad adii mRNA mRNA,, terl terleb ebih ih da dahu hulu lu terb terben entu tuk k prec precur urso sorr of mRNA mRNA ( pre-mRNA ), ) , yang yang terd terdir irii da dari ri exon (rangkaian nukleoti nukleotide de yang diterjema diterjemahkan hkan)) dan intron (rangkaian (rangkaian nukleotid nukleotide e yang tidak diterjemahkan). Salah satu proses yang penting dalam pembentukan mRNA dari pre-mRNA adalah splicing .
Splicing merupakan proses pembuangan intron dan penggabungan exon pada pre-mRNA untuk membentuk mRNA. Mesin splicing dinamakan spliceosome, tersusun atas lima protein small nuclear ribonucleoprotein (U1, (U1, U2, U2, U4, U4, U5 da dan n U6 snRN snRNP) P) da dan n prot protei ein n nonnon-sn snRN RNP P (U2A (U2AF6 F65, 5, U2AF35) [6],[20]. Secara garis besar splicing dibagi menjadi dua langkah (Gambar 1, Gambar 2A): •
Pemotongan 5’ splice site .
•
Pemotongan 3’ splice site dan penggabungan exon [20].
21
Gambar 1. Proses splicing secara garis besar . Garis tebal hijau: exon; garis tipis hijau: intron; GU: 5’ splice site; AG:3’ splice site[20].
Spliceosome bisa mengenali splice site dengan tepat karena adanya exonic splicing splicing enhancers enhancers interaksi interaksi antara protein protein SR dengan dengan exonic
(ESEs)
[20]. Selain ESEs, dikenal pula intronic splicing enhancers (ISEs), exonic dan intronic splicing silencer (ESSs dan ISSs), yang juga diperlukan untuk pengenalan exon (Gambar 2B) [5].
22
Gambar 2. Komponen proses splicing (n=G,A,U atau C; y=T,C; r=A,G). (A) Komponen klasik splicing: branch site, 5’ splice site, 3’ splice site; . (B) Interaksi antar komponen splicing [5].
Splicing alternatif adalah penggabungan antara 5’ dengan 3’ splice site yang berbeda sehingga satu gena mengekspresikan lebih dari satu mRNA mRNA da dan n me meng ngha hasi silk lkan an prot protei ein n de deng ngan an fung fungsi si be bera raga gam m ba bahk hkan an berlawan berlawanan an [5]. Jadi, Jadi, dalam dalam splicing splicing alternatif alternatif,, spliceoso spliceosome me mengenali mengenali lebih dari satu 5’ dan 3’ splice site dan semuanya diekspresikan menjadi protein protein yang berbeda-bed berbeda-beda. a. Proses Proses ini merupakan merupakan hal yang normal. normal. Dari
23
kira kira-k -kir ira a 30.0 30.000 00 ge gena na pa pada da ma manu nusi sia, a, 59%n 59%nya ya me meng ngal alam amii spli splici cing ng alternatif.
Ham amp pir
50% 50%
peny pe nyak akiit
gen enet etiik
diseb sebab abk kan
oleh
mutas utasii
yg
mengganggu splicing. Mutasi adalah perubahan nukleotide pada DNA. Berdas Berdasark arkan an mekani mekanisme smenya nya,, penyak penyakit it geneti genetik k akiba akibatt pe penyi nyimpa mpanga ngan n splicing dibagi menjadi empat kategori (Gambar 3) [5]: mutasi yang menyebabkan menyebabkan gangguan gangguan pada splice splice site • Akibat mutasi Sebagian besar mutasi yang mengganggu splicing berupa perubahan satu nukleotide, dalam intron atau exon pada splice site klasik. Mutasi ini exon skippi skipping ng ), menyeb menyebabk abkan an terbua terbuangn ngnya ya exon exon ( exon ), tidak tidak terpo terpoton tongn gnya ya
intron atau menimbulkan splice site baru. Penggunaan splice site yang menyimpang maupun terdapatnya intron pada mRNA menyebabkan tidak berfungsinya mRNA tersebut [5]. Misalnya pada penyakit β-thalasemia. • Akibat mutasi mutasi pada splicing splicing alternatif
Mutas Mutasii ini me menga ngakib kibatk atkan an per perges gesera eran n rasio rasio protei protein-p n-pro rotei tein n yang yang FrontoTemporall Dementia Dementia and dihas dihasilk ilkan. an. Ini terjad terjadii pada pada penyak penyakit it FrontoTempora Parkinsonism linked to chromosome 17 (FTDP 17). • Akibat mutasi mutasi yang mengganggu mengganggu komponen komponen basal splicing splicing
Misalnya Spinal Muscular Atrophy (SMA). • Akibat mutasi mutasi yang mempengaruhi mempengaruhi regulator regulator splicing alternatif alternatif
Terjadi pada penyakit Myotonic Dystrophy .
24
Gambar 3. Empat golongan penyakit genetik akibat gangguan splicing. (A) Mutasi yang merusak penggunaan splice site (B) Mutasi yang menyebabkan gangguan splicing alternatif. (C) Mutasi yang mengganggu komponen basal splicing. (D) Mutasi yang mempengaruhi regulator splicing alternatif [5].
25
•
β-Thalasemia β-Thal β-Thalase asemia mia mer merupa upakan kan pe penya nyakit kit da darah rah geneti genetik k yang yang ditan ditandai dai
dengan dengan gangg gangguan uan produ produksi ksi β-glob β-globin in (kompo (komponen nen he hemog moglob lobin) in) akiba akibatt adan ad anya ya muta mutasi si pa pada da ge gena na β-gl β-glob obin in.. Ha Hall ini ini me meny nyeb ebab abka kan n turu turunn nnya ya kemamp kemampuan uan sel darah darah mer merah ah dalam dalam menga mengangk ngkut ut oksig oksigen en ke seluru seluruh h tubuh ubuh..
Mutas utasii
pada
intro ntron n
2
nuk nu kleot leotiide
ke-65 -654, 705 705
atau atau 745 745
menyebabkan munculnya 5’ dan 3’ splice site baru sehingga sebagian intron intron tidak tidak terbua terbuang. ng. Antise Antisense nse oligon oligonukl ukleot eotide ide ber berper peran an membl memblok ok pengg pengguna unaan an splice splice site site yang yang menyim menyimpan pang g terseb tersebut ut oleh oleh splic spliceos eosome ome,, sehingga produksi β-globin kembali normal (Gb 5a) [17]. •
FTDP-17 FTDP-17 adalah penyakit yang ditandai dengan demensia progresif
akibat adanya mutasi pada gena tau . Demensia adalah hilangnya fungsi intelekt intelektual ual (seperti (seperti berpikir, berpikir, menginga mengingatt dan berargum berargumenta entasi) si) sehingga sehingga mengganggu kehidupan penderita dalam berinteraksi dengan lingkungan sosialnya. Pada sel saraf (neuron) manusia yang normal tidak memiliki exon 10 karena adanya struktur tertentu pada 5’ splice site-nya. Mutasi yan ang g
merus erusak ak
struk ruktur
ini
men me nyeb yebabkan kan
adan ad any ya
exon exon
10
dan
bermanifestasi sebagai penyakit FTDP-17. Penelitian yang dilakukan oleh Kalbfu Kalbfuss ss et al menunj menunjuk ukkan kan bahwa bahwa antise antisense nse oligon oligonukl ukleot eotide ide dapat dapat menyebabkan exon 10 terbuang ( exon skipping ) (Gambar 5b)[17].
26
Gambar 5. Peran antisense oligonukleotide oligonukleotide dalam mempengaruhi proses splicing. (A) Oligonukleotide memblok penggunaan splice site yang menyimpang, sehingga spliceosome spliceosome kembali mengenali splice site yang sebenarnya, (B) Oligonukleotide menginduksi terjadinya exon skipping [17].
•
Spinal Muscular Atrophy (SMA) SMA merupakan penyakit yang ditandai dengan kemunduran fungsi
sel sel sara saraff moto motori rik k pa pada da sums sumsum um tula tulang ng be bela laka kang ng,, me meng ngak akib ibat atka kan n kelumpuhan dan pengecilan otot bagian atas yang bersifat progresif [12], [15]. Pada 95% pasien SMA tidak memiliki (delesi) gena SMN1 ( Survival Moto Motorr Neur Neuron on 1). Selain Selain ge gena na ini terdap terdapat at gena gena SMN2, SMN2, yang yang ident identik ik
dengan dengan SMN1 SMN1 [9]. [9]. Gena Gena SMN1 SMN1 mempro memproduk duksi si protei protein n SMN SMN yang yang utuh, utuh, sedangkan SMN2 mengkode protein SMN tanpa exon 7(SMNΔ7). Hal ini disebabkan adanya perbedaan satu nukleotide pada exon 7 gena SMN2 [11],[16]. [11],[16]. Perubahan nukleotide nukleotide ini menyebab menyebabkan kan gangguan gangguan pada ESE [2], [2], atau atau mengak mengakib ibatk atkan an pening peningkat katan an aktivi aktivitas tas splici splicing ng silenc silencer er [7]. [7]. Karena Karena pasien pasien SMA hanya hanya menyis menyisaka akan n gena gena SMN2, SMN2, maka maka terapi terapi SMA SMA ditujukan ditujukan untuk meningkatka meningkatkan n ekspresi ekspresi gena SMN2 yang mengandung mengandung exon 7. Salah satunya dengan antisense oligonukleotide. Lim dan Hertel
27
[10], serta peneliti lain berhasil menunjukkan peranan antisense dalam mempengaruhi splicing SMN2 sehingga terjadi peningkatan ekspresi SMN2 dengan exon 7 (Gambar 6) [3],[14],[19].
Gambar 6. Antisense oligonukleotide oligonukleotide mempengaruhi splicing SMN2 sehingga ekspresi gena SMN2 yang mengandung exon 7 meningkat [10].
28
Adapun kesimpulan yang dapat ditarik dari makalah transkripsi ini adalah sebagai berikut: Transkrip Transkripsi si merupakan merupakan suatu suatu proses yang terjadi terjadi di dalam sel, dimana dimana informasi genetik yang tersimpan dalam asam deoksiribonukleat deoksiribonukleat (DNA) disalin menjadi molekul asam ribonukleat (RNA) duta atau mesengger RNA (mRNA). Tran Transk skri rips psii terj terjad adii yang yang be bert rtan angg ggun ung g jawa jawab b ad adal alah ah en enzi zim m RNA RNA polimerase yang bergerak di sepanjang gen dari promoternya sampai persis dibelakang terminatornya. terminatornya. Sel prokariot prokariotik, ik, RNA ditransk ditranskrips ripsii dari cetakan cetakan DNA. Sel eukariotik, eukariotik, transkripsi transkripsi RNA (pra-mRNA) disambung dan dimodifikasi dimodifikasi untuk menghasilkan mRNA yang berpindah dari nukleus ke sitoplasma. Transkrip Transkripsi si terbagi terbagi atas tiga tahap, yaitu yaitu tahap inisiasi, inisiasi, elongasi, elongasi, dan terminasi. Inform Informasi asi geneti genetik k yang yang disim disimpan pan dalam ran rangka gkaian ian nukleo nukleoti tida da DNA mempunyai dua tujuan, yakni: •
Sebagai sumber informasi bagi sintesis semua molekul protein pada sel serta organisme.
•
Memberikan informasi yang diwariskan kepada sel-sel anak atau generasi berikutnya.
29
http://inherent.brawijaya.ac.id http://inherent.brawijaya.ac.id/biomol/index.p /biomol/index.php hp,, diak diakse sess 8 Mare Marett 2008 2008 pukul 21.40 WIB. http://io.ppi-jepang.org/ar http://io.ppi-jepang.org/article.php?edition ticle.php?edition=7 =7,, diaks diakses es 14 Februa Februari ri 2008 2008 pukul 15.35 WIB. http://regeni.wordpress.com/b http://regeni.wordpress.com/bahan-ajar/tugas-ters ahan-ajar/tugas-terstruktur/transkr truktur/transkripsi.htm ipsi.htm,, diakses 28 Februari 2008 pukul 18.12 WIB. http://ridwanamiruddin.wordpress.com,, diakses 14 Februari 2008 pukul http://ridwanamiruddin.wordpress.com 15.45 WIB. http://www.avicenia.8m.com/ind http://www.avicenia.8m.com/index_makalah.htm ex_makalah.htm,,
diakse aksess
14 Fe Feb brua ruari
2008 pukul 16.05 WIB. Murray, Robert K. 1999. Biokimia Harper Edisi 24 . Jakarta: EGC.
30
Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang sena senant ntia iasa sa me memb mber erik ikan an rahm rahmat at da dan n
petu pe tunj njuk uk-N -Nya ya kepa kepada da pe penu nuli liss
sehingga sehingga penulis penulis dapat dapat menyelesa menyelesaikan ikan makalah makalah biokimia biokimia ini. ini. Penuli Penulisan san makalah ini dimaksudkan sebagai tugas terstruktur mata kuliah biokimia. Dalam makalah ini, penulis khusus membahas “
”.
Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada dr. Tiwuk sebagai dosen yang mengajar mata kuliah Biokimia, yang telah memb me mber erik ikan an tuga tugass
yang yang sang sangat at be berm rman anfa faat at ini. ini. Dima Dimana na de deng ngan an
diber diberika ikanny nnya a tugas tugas ini dapat dapat menamb menambah ah wawasa wawasan n penuli penuliss mengen mengenai ai transk transkrip ripsi, si, tahap tahapan an transk transkrip ripsi, si, proses proses transk transkrip ripsi, si, dan hal-ha hal-hall yang yang berhubungan dengan transkripsi. Penulis Penulis juga berterima berterima kasih kasih kepada kepada pihak pihak yang telah membantu membantu penulis dalam menyelesaikan makalah ini. Semoga Tuhan Yang Maha Esa memberikan balasan yang setimpal kepada pihak yang telah memberikan petunjuk, bimbingan, bantuan serta dorongan kepada penulis sehingga terwujudnya makalah “
” ini.
Segala kelebihan dan kekurangan yang terdapat pada makalah ini penulis serahkan kepada semua pihak untuk dapat menilainya. Penulis hanya dapat berharap semoga makalah “ ii i
31
” ini dapat berguna
bagi para pembaca. Untuk itu saran dan kritik yang bersifat membangun sangat penulis nantikan guna penyempurnaan di masa yang akan datang. Terima kasih.
ii ii
32
Kata Pengantar ………………………………………………………………........... …………………………………………………………… …................ ..... i Daftar Isi …………………………………………… ………………………………………………………………………..... …………………………............... ..........
iii
BAB I. PENDAHULUAN PENDAHULU AN ………………………………………………………………… ………………… ……………………………………………….. .. 1 BAB II. TRANSKRIPSI ……………………………………………… ………………………………………………………........ ………............... ....... 3 BAB III. KESIMPULAN KESIMPULAN ....................... ..................................... .......................... ......................... .................... ....... 27 Daftar Pustaka ……………………………………………………………………………. 28 Lampiran
iii
33
iii
34
