Gen penekan tumor p53 sebagai pelindung sel - ANSN

Prosiding
Presentasi
lilniah
Keselamatan
IfoteJ
KaJtika
Radiasi
dan Lingkungan
Chandra,
.14 Vesember
-
X
.2004-
GEN PENEKAN TUMO,R p53 SEBAGAI PELINDUNG SEt
DARI EFEK RADIASI PENGION
Mukh Syaifudin
Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuk1ir -BAT AN
ABSTRAK
GEN PENEKAN TUMOR p53 SEBAGAI PELINDUNG SEL DARI EFEK RADIASI PENGION.
Siklus sel terdiri dari sederet langkah yang diatur baik secara positif maupun negatif oleh berbagai
macam faktor untuk menghindarkan diri dan pembelahan yang tidak terkontrol akibat pengaruh
luar seperti radiasi. Diantara pengatur negatif, gen yang paling penting adalah gen p53 yang
dikenal sebagai gen penekan tumor karena dapat menginduksi growth arrest pada fase Gl clan G2
dan siklus sel clan atau kematian sel terprogram (apoptosis)setelah asam deoksiribonukleat (DNA)
terluka akibat iradiasi secara in vitro clan in vivo. Fungsi utama p53 adalah berikatan dengan deret
DNA clan mengaktifkan ekspresi (transkripsi) sederet gen didekatnya yang diperlukan untuk
proses pembelahan sel. Tulisan ini membahas peranan gen p53 yang mempunyai fungsi sangat
fital dalam melindungi sel manusia dari pengaruh radiasi pengion. Model karsinogenesis atraktif
mutakhir menunjukkan bahwa p53 merupakan target utama pajanan radiasi baik dalam model cell
line maupun model hewan. Ketidaknormalan p53 juga memiliki implikasi diagnosis, prognosis
clan terapi.
ABSTRACT
p53 TUMOR SUPPRESSOR GENE AS GUARDIAN OF CELL FROM IONIZING RADIATION
EFFECT. Cell cycle is composed of steps regulated either negatively or positively by various
factors in order to avoid uncontrolled proliferation caused by outer effect such as radiation.
Among negative regulators, the most important gene is p53 gene known as a tumor suppressor
gene which could induce growth arrest at Gl and G2 phases and or programm~4 cell death
(apoptosis)after deoxyribonucleic acid (DNA) damage due to irradiation in vitro and'in vivo. The
main function of p53 is to bind with DNA sequenceand activate the expression (trans~ption) a set
of adjacent genes needed for cell division. This paper describes the role of p53 gene which has a
vital function in protecting human cell from ionizing radiation effect. Current attraetive model of
carcinogenesisshowed that p53 gene is the major target of radiation exposure either in cell line or
in animal model. The abnormalities of p53 may also have diagnostic, prognostic and therapeutic
implications.
I. PENDAHULUAN
sintesis clan perbaikan DNA, plastisitas
Siklus gel terdiri daTi sederet langkah
genomik clan kematian sel terprogram
yang diatur baik secara positif maupun
melibatkan sejumlah protein dengan
negatif oleh sejumlah faktor untuk mencegah terjadinya pembelahan yang tidak
fungsinya masing-masing yang spesifik.
Dasarmolekuler dari responsel terhadap
terkontrol
sebagai akibat daTi berbagai
pengaruh luar yang melibatkan kerusakan
macam pengaruh luar[l]. Mekanisme yang
DNA inti antara lain meliputi perubahan
mendasari
aktivitas
biologik
yang
kompleks dalam sel seperti transkripsigen,
basa DNA, ikat-silang DNA-DNA,
clan
DNA-protein, clan patahan tunggal clan
keganasan.
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
IfoteJ
ganda
pada
untai
DNA[21.
Untuk
Radiasi
Kartika
Chandra,
dan Lingkungan
.14 Vesember
X
.:l004
sinyal transduksimeminimalkanpenurun-
sel
an informasi genetik yang rusak pada sel
melakukan berbagai macam proses menuju
anak sehingga dapat mempertahankan
ke arab modifikasi dengan mengaktifkan
keutuhangenom.
memperbaki
kerusakan
tersebut,
transkripsi sejumlah besar gen yang ter-
Hasil-hasil penelitian menunjukkan
libat dalam berbagai aktivitas di dalam gel
bahwa agensia yang mengaktifkan jalur
[3]. Aktivitas gen-gen tersebutditemukan
TP53 tidak hanya agensia yang merusak
pada tingkat yang sangat rendah pada sel
DNA tetapi juga tekanan yang merusak
dalam kondisi normal dan akan menga-
selain DNA. Dengan demikian TP53 juga
lami peningkatan sekitar 15-100 kalinya
dimasukkan
jika sel mengalami tekanan.
dalam
sebagai
pemeran
mempertahankan
utama
homeostasis
Salah satu protein pengaktif trans-
seluler[5]. Oleh karena suatu perubahan
tersebut adalah protein penekan
atau menjadi tidak aktif akibat mutasi,
rJffiOr yang dikode oleh TP53 (sebelumnya
rearrangement atau interaksinya dengan
dikenal sebagai p53 clan nama ini diambil
produk onkogen virus tumor DNA, fungsi
dari berat molekulnya yang sebesar 53
p53 menghilang clan dapat menyebabkan
kilodalton) yang dikode oleh gen p53 yakni
pembentukan kanker[6]. Pada beberapa
gen pengontrol stabilitas gel. TP53 mempu-
jenis kanker, menghilangnya fungsi p53
nyai peranan yang sangat vital dalam
tersebutdiakibatkan secara tidak langsung
melindungi sel atau jaringan dari proses
oleh eksklusi inti seperti pada neuroblas-
transformasi dalam tumorigenesisdengan
tarna, interaksi dengan protein virus
membentuk suatu kompleks dengan
seperti kanker serviks, ataupun melalui
protein lain. Dengan demikian protein ini
interaksinya dengan over-ekspresi protein
diatur secara ketat oleh sejumlah mekanis-
MDM2
me. Dalam merespon berbagai senyawa
negatif fungsi p53 (sarkoma). Hilangnya
perusak DNA seperti radiasi pengion,
gen p53 telah diketahui juga berhubungan
TP53 mengalami up-regulationdan akti-
dengan
vitasnya meningkat dengan mengaktifkan
rendahnya respon terapi antineoplastik
sejumlah gen dolvn-stream sasaran yang
clan rendahnya prognosa dalam berbagai
kripsi
yang
merupakan pengontrol
keka~buhan
suatu penyakit,
sebagian besar menjadi mediasi apoptosis
p53~dependent
atau arrest pertumbuhan sel
Untuk mengkaji respon set terhadap
[3,4]. Denganmenghentikansiklus sel atau
pengaruh luar, banyak penelitian telah
menginduksi apoptosis, aktivasi jalur
dilakukan menggunakan radiasi pengion
vanS?;
Prosiding
Presentasi
Ilmiah
Keselamatan
Radiasi
lfoteJ Kartika
Chandra.
dan Lingkungan
.14 Vesember
X
~O04
baik secara in vitro maupun in vivo. Radiasi
mencegah amplifikasi
sinar gamma dosis tinggi terbukti dapat
terkendali.
mengaktifkan transkripsi TP53 clan meng-
dapat membantu menekan perkembang
adakan respon sel yang dimediasi oleh
biakan sel tak terkontrol yang mengarah
efektor downstream-nya
seperti CDKN1A/
ke
p21 (ras), MDM2, clan gen-gen perbaikan
berfungsi sebagai penekan tumor, TP53
DNA serta gen-gen apoptosis (Bcl-2, Bax).
juga
Karena TP53 merupakan molekul efektor
checkpointpada fase Gl dan atau G2/M
yang demikian penting dalam respon sel
dalam sel yang kondisinya tertekan [8].
Seluruh
pembentukan
ditemukan
DNA yang tidak
aktivitas
tumor.
Di
tersebut
samping
mengarah ke respon
pro-
Protein TP53 manusia terdiri dari 393
tern ini juga merniliki andil dalam respon
asam amino yang dibagi menjadi daerah-
gel terhadap radiasi dosis rendah dimana
daerah fungsional, evolutionarily conseroed
gen-gen tersebut juga menjadi aktif dalam
clan mutasi hotspot. Daerah fungsional
beberapa cell line (kultur gel hmgga.l) [3,7].
meliputi daerah transaktivasi, daerah ikat
terhadap tekanan, makadiperkirakan
Dan uraian tersebut jelas bahwa gen
;'c
DNA dengan deret yang spesifik'(asam
p53 memiliki reran yang sangat renting
amino 100-293), deret lokalisasi inti (asam
dalam menjaga keutuhan atau kekokohan
amino 316-325), clan daerah oligomerisasi
suatu sel dari
(asam amino 319-360) (Gambar 1). Salah
pengaruh luar.
Dalam
paragraf-paragraf berikut akan diuraikan
satu sifat khas dari gen p53 yang'berada
lebih jauh mengenai fungsi clan peranan
pada kromosom 17p13.1 adalah kemam-
p53 terutama peranannya dalam melindu-
puannya membentuk komplek dengan
ngi gel daTiefek radiasi pengion.
protein
lain
seperti dengan antigen-T
simian virus
II. GEN PENEKAN TUMOR p53
Bagaikan rem pada sebuah mobil
(SV40)
yang
kemudian
berhubungan dengan adenovirus Elb daTi
gel binatang
mengerat
(rodent)
-
yang mengendalikan lajujkecepatan, gen
mengalami transformasi. Disamping itiI,
penekan tumor p53 yang berfungsi normal
p53 juga membentuk komplek dengan
akan mengontrol siklus pembelahan sel
dirinya
clan mendorong
oligomerik [9]
sel untuk
melakukan
sendiri
membentuk struktur
penghancuran diri secara terprogram serta
Puslitbanr. Keselamatan Radiasi dun Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
205
Prosiding
Presentasi
llrniah
Keselarnatan
lfoteJ
Transactlvatlon
Domain
I
: Mutations and
I
dan Lingkungan
.14 Vesember
X
2004
Tetramerization,
Nuclear Localization
and DNA-Damage
Recognition Domain
.248 .273
250
175
200
245
.150
50
Chandra,
Sequence SQeclflc
DNA Binding Domain
350.
300
100
Kartika
Radiasi
Missense
...1
I --J.I.a.I~.ilJJI
17.29
,97-
-.1
1249
..
I1_'A~_l~
EVOlUTfONARll Y CONSERVED -2921
324 -362
N
Exons 2-4
Exons 9-11
Exons 5-8
Gambar 1. Representasiskematikmolekul TP53 yang menunjukkan daerah-daerah
transaktivasi, daerah evolutionarily conservedyakni daerah mutasi clan
ikat DNA serta daerah tertramer clan lokalisasi inti. Garis vertical
menunjukkan frekuensi kodon-kodon yang paling banyak mengalami
mutasi missense[7].
Oalam kondisi normal, jejaring kerja
untuk mengaktifkan jejaring kerja p53
p53 dalam keadaan tidak aktif dan akan
yaitu
kerusakan
DNA
akibat
radiasi
menjadi aktifjika sel mengalami stressatau
(terrnasuk ultra violet), sinyal pertumbuh-
terluka dimana protein TP53 yang dikode
an abnormal oleh ekspresi onkogen ras,/
p53 mematikan pelipatgandaan sel yang
myc, kemoterapi clan penghambat protein
stress(rusak) dengan menghambat progresi
kinase[10].
Pengamatan secara in vivo pada
siklus sel. Oleh karena itu protein TP53
menjadi pengontrol negatif perkembangan leukemia yang diinduksi oleh virus Friend
tumor sehingga seringkali mengalami
menunjukkan bahwa ternyata kanker ini
mutasi dalam kanker. Kerusakan awal
berhubungan
yang dapat menginisiasi aktivitas kerja p53
tasi gen p53. Wild hJpegen p53 bertindak
adalah kerusakan pada DNA.
sebagai faktor anti-proliferatif
Patahan
dengan
rearrangementfmu-
clan anti-
tunggal untai DNA sudah cukup untuk
transformasi secara in vitro atau berperan
bertambahnya tingkat
menyebabkan
protein TP53 sehingga pemicu ini sangat
dalam perbaikan DNA yang menunjukkan
bahwa ekspresi mutan p53 dapat merubah
sensitif. Diketahui bahwa paling
tidak
resistensi kerusakan DNA yang disebab-
terdapat tiga lajur berbeda diperlukan
kan oleh radiasi gamma. Di samping itu
Puslitbang
Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga NuklirNasional
206
Prosiding
Presentasi
117niah Kesela7natan
lfoteJ
Kartika
Radiasi
dan Lingkungan
(11andra,
.14 Vesember
X
:lO04
p53 juga diduga berfungsi sebagai faktor
penekan tumor[15,16]. Sejumlah peneliti
checkpointsetelah iradiasi clan p53 mutan
telah berhasil mengidentifikasi fungsi p53
merubah respon proliferatif
termasuk mekanismenya dalam mengin-
seluler ter-
hadap radiasi [11, 12].
duksi arrest dan apoptosis serta perbaikan
Bukti-bukti
kerusakan DNA yang diperlihatkan dalam
bahwa p53 merupakan
gen penekan tumor ditunjukkan oleh penetitian yang menunjukkan
Gambar 2.
bahwa peng-
gabungan wild type p53 ke dalam suatu
11.1.lnduksi arrestpada siklus
pembelahan
kultur sel tunggal yang telah kehilangan
fungsi p53 endogen-nya dapat menyebabkan growth arrest atau menginduksi proses
apoptosis [13,14].Facia studi
yang lain
dengan manipulasi status p53,cell lines dari
mencit transgenik yang membawa lion
sel.
.
Pada awalnya para peneliti
mengidentifikasi
gen WAFI
lain
atau Cipl
yang ekspresinya diaktifkan oleh p53 clan
produk proteinnya menghentikat siklus
sel[l7]. Pada perkembangan selarijutnya
genomik dari gen p53 mutan dapat meng-
diketahui bahwa efek pertama ekspresi
ekspresi p53 pada berbagai macam jari-
p53 adalah pemblokan siklus pembelahan
ngan seperti osteosarkoma, adenokarsino-
sel melalui interaksi molekul yang sangat
ma, kanker paru-paru, clan
kompleks dengan menstimulasi p21 yakni
limpoma.
Kedua aIel gen p53 telah berhasil dipergu-
suatu penghambat cyklin dependentkinase
nakan untuk membentuk mencit trans-
(CDK) yang merupakan pengahlr siklus
genik yang mengalami mutasi di daerah
..c
4.,;
[10).Protein p53 menstimulasi ekspresi p21
kejadian tumor
clan melalui efek negatifnya pada berbagai
mungkin disebabkan karena efek negatif
macam CDK, p21 menghambat transisi
dorninan protein
transgenik yang tak
Gl-S clan G2-mitosis. Gen lainnya seperti
berfungsi aktif menghambat protein TP53
GADD45 juga dapat menghambatsiklus
type endogen. Mencit transgenik
gel. Pada gel epitel, p53 juga menstimulasi
Bertambahnya
coding.
1vild
dimana p53 dibuat tidak aktif dengan
ekspresi protein 14-3-30 yang menempel
teknik manipulasi gen dapat berkembang
pada kompleks Bl-CDKl
dari embrio clan tumbuh secara normal
oleh karenanya membantu mempertahan-
sampaidewasa,tetapi tumor spontan atau
kan blokade G2. Pengharnbatan 14-3-30
diinduksi oleh senyawa kimia clan radiasi
temyata menyebabkansel epitel manusia
timbul dengan frekuensi tinggi. Bukti ini
berkembang biak secara tidak terbatas
menunjukkan
dalam kultur.
Puslitbang
sifat
khas
p53 sebagai
Keselamatan Radiasi dun Biomedika Nuklir-Badan
Tenagii Nuklir
Imortalitas
Nasional
diiuar inti dan
ini mungkin
207-
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
Radiasi
UoteJ Kartika
dan Lingkungan
OJandra, .14 Pesember
X
~O04
merupakan kunci utama. dalam membeda-
peranan penting dalam perkembangan
kan sel tumor dari sel normal.
dan progresi kanker sehingga mereka
dipandang
II. 2. lnduksi apoptosis
sebagai sasaran potensial
untuk strategi pengobatan di masa depan.
Bila sel mengalami kerusakan yang
Dengan demikian sangatlah penting
parah akibat suatu genotoksik, maka
mereka akan mengaktifkan apoptosis
untuk meneliti bagaimana sel yang berbeda-beda dalam respon apoptosis clan
(kematian terprogram) yang merupakan
lajur-lajur transduksi sinyal. Hal ini ter-
suatu proses aktif yakni kematian sel
bukti dalam berbagai 'penelitian menge-
melalui
nai hubungan antara status p53 clan radio-
digesti enzimatik
oleh dirinya
sendiri clan merupakan mekanisme yang
sensitivitas menggunakan sejumlah set
efisien untuk mengeliminasi gel yang tidak
seperti cell line tumor yolk sac tikus [1,20],
diperlukan clan mungkin berbahaya bagi
teratokarsinoma [21], clan fibroblast hasil
tubuh
kloning [22]. Gen p53 1vild hJPedalam sel-
sehingga
dapat menyelamatkan
merupakan
gel tersebut menentukan sensitivitasnya
program bunuh diri intraseluler dilaksana-
terhadap apoptosis yang diinduksi oleh
organisme Apoptosis
yang
kan denga11 cara mengaktifkan caspase radiasi. Mutasi p53 temyata menurunkan
(suatu keluarga sistein protease). Caspase
radiosensitivitas sel-sel tersebut karena
ini kemudian mengkatalis sederet proses
menuruImya
proteolitik yang menghasilkan perubahan
dengan fungsi p53 yang hilang akibat
biokimia
dan
berhubungan
Facia Gl
"arrest"
Sel-sel
khas
yang
mutasi, tidak memiliki kemampuan untuk
dengan apoptosis
[18].
mendeteksi kerusakan DNA clan memulai
morfologi
Induksi apoptosis yang merupakan proses
apoptosis
aktif dimediasi oleh p53 meliputi baik
Meskipun demikian di lain pihak sejumlah
stimulasi gen Bax clan ekspresi antigen Fas
peneliti menyatakan bahwa mutasi p53
maupun
penekanan
ekspresi
akibat
gagalnya
"arrest".
Bcl-2.
Rekonstitusi jalur apoptotic p53-dependent
dengan mentransfer gen p53 lvild hJPe
rekombinan terbukti dapat menyebabkan
sensitivitas terhadap kerusakan DNA
kematiansel melalui prosesapoptotispada
melalui jalur apoptosis yang melibatkan
jenis set kanker tertentu yang mengekspre-
gen-gen seperti bcl-2 dan mdm2 .{231.
Sel
yang mengandung gen IIcheckpoint" yang
si p53 null atau mutan [19]. Gen-gen
pengatur
apoptosis
diyakini
memiliki
tidak aktif pun jauh lebih sensitif terhadap
~
Puslitbang
Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
208
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
lfotel
KaJtika
Radiasi
Chandra,
dan Lingkungan
:14 Vesember
X
2004
radiasi gamma atau ultra violet karena
memasuki
proses
mitosis
dengan
kromosom yang terluka.
/
Gambar 2. Mekanisme induksi growth arrest clan apoptosis yang dimediasi oleh p53.
Progresi siklus sel ke dalam fase S memerlukan enzim Cdk2 yang dapat
dihambat oleh p21, sedangkan progresi sel ke arah lase M memerlukan Cdc2
yang juga dapat dihambat oleh p21, GADD45 atau 14-3-30". Gen p53
mengatur ekspresi protein penghambat tersebut untuk menginduksi growth
arrest. Apoptosis diinduksi oleh pengikatan Caspase 9 pada cytochromec clan
Apafl dimana p53 mengaktifkan ekspresiApaf1 clan Bax [10].
III. MtJfASI GEN p53
Karena peranannya yang sangat vital
analisisnyadapat menghasilkankesimpulan yang tepat, juga ukuran gennya yang
maka gen p53 telah banyak digunakan
paling lengkap(11 exon, 393 asamamino)
untuk analisis spektrum mutasi karena
yang ll1ell1ungkllikan sbudi pada
selain
mutasinya
ditemukan
dalam
~luruh
daerah pengkode dan sangat meluas di
berbagai macam kanker dimana data yang
berbagai
telah terkumpul sangat banyak sehingga
ekstrapolasi data daTi hewan model ke
Puslitbanfl. Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
vertebrata
Tenafl.a Nuklir
Nasional
memungkinkan
209
sa
fragment
Prosiding
Presentasi
Ilmiah
Keselamatan
UoteJ
manusia [24]. Mutasi titik yang merubah
Kartika
Radiasi
Chandra,
dan Lingkungan
14 Vesember
Gen penting yang terlibat dalam
fungsi p53 terdistribusi dalam daerah yang
evolusi set
luas dari
meliputi onkogen yang
molekul,
khususnya
daerah
X
:J;0D4
normal
menjadi kanker
menghasilkan
hidrofobik dimana banyak substitusi basa
produk gen yang tidak berfungsi atau
merubah konformasi p53 dan aktivitas
berfungsi salah. Perubahan pada satu gen
transaktivasi deret spesifik, sehingga ada
dapat menyebabkan proses patologis yang
kemungkinan korelasi antara berbagai
mutan clan perubahan fungsi. Mutasi
terns aktif oleh karena mutasi. Gen p53
dikenali rnelalui rnutasinya yang resesif
nonsense dan frameshift yang memotong
sehinggaperin mematikanfungsinyapada
protein
kedua aiel p53. Akan tetapi ada beberapa
dapat berada di
luar daerah
tersebut, sehingga evaluasi seluruh deret
mutasi gen p53 dimana mutasi gen tung-
DNA
data yang
gal ini menyebabkan protein abnormal
relevan. Tujuh mutasi hotspot yang telah
yang berinteraksi dengan produk gen p53
ditemukanpada
normal pada aIel lainnya sehingga ikut
akan
menghasilkan
asam amino adalah 130-
mengaktifkannya
142,151-164,171-181,193-200,213-233,234-
(mutasi
dominant-
258 dan 270-286.Sebagian besar mutasi
negative).Hal yang menarik lainnya adalah
terjadi pada daerah tengah yang bersifat
bahwa fungsi produk gen normal seperti
hidrofobik yang diperlukan untuk peng-
protein TP53 dapat berubah berdasarkan
ikatan DNA. Mutasi nonsense (nonsense, biokimia
selulemya. Jadi produk
gen
frameshift, splicing dan silent) tersebar di
normal dapat berfungsi normal dalam
seluruh daerah protein, sedangkan delesi
tumor [26]
dan insersi lebih banyak terjadi pada
daerah N- dan C-ujung (25]. Mutasi gen
p53 dapat.dengan mudah dideteksi dengan
suatu teknik yang disebut single strand
conformalpolymorphism(SSCP)diikuti direct
sequendng.Teknik ini mampu mendeteksi
perubahan satu pasang basa dalam suatu
IV. AKTIVASI GEN DALAM
MERESPON RADIASI
Radiasi dapat menginduksiperubahan yang mengarah pada ketidakstabilan
genomik dengan menghilangkan gen yang
mengontrol stabilitas, memproduksi gen-
gen. Masih banyak teknik lain yang juga
gen pemicu ketidak stabilan clan atau
dapat digunakan untuk mendeteksi mutasi
mengaktifkan virusseluler endogen. DNA
seperti imunohistokimia,
merupakan
restriction
(RFLP), dll.
Southern blot,
length polymorphism
saran
radiasi clan kematian
kritis
kerusakan
set klonogenik.
Enzim untuk perbaikan kerusakan DNA
Prosiding
Presentasi
Ilmiah
~
Keselamatan
Hotel ~ika
Radiasi
dan Lingkungan
Chandra; .f~ember
X
~Ol)4
(sub-Ietal clan berpotensiletal) akibat sinar-
perubahan genomik yang mengarah ke
X akan mempertahankan DNA yang rusak
transformasi
melalui
masih
sedikit
Radiasi pengion dapat mengaktifkan jalur-
sinyal
seluler yang
jalur sinyal transduksi yang pada giliran-
checkpointsiklus sel tersebut setelah terjadi
nya dapat merubah ekspresi berbagai
kerusakanDNA padamamalia.Dosisnon-
macam gen. Bila sel terkena pajanan sinar-
letal radiasi gamma dapat menghambat
X, gen-gen tersebut menjadi aktif clan
secara sementara sintesis DNA replikatif
membentuk protein barn yang diperguna-
clan bahwa tingkat protein inti penekan
kan dalam proses growth arrest, siklus sel
tumor TP53 bertambah untuk sementara
clan gen-gen perespon stress. Faktor-faktor
sehubungan dengan menurunnya sintesis
pertumbuhan clan cytokine juga mungkin
DNA replikatif. Dan ternyata protein wild
diproduksi
hJPe p53
proses
rekombinasi genetik.
clan disekresi.
Lingkungan
(wtp53)
diperlukan
untuk
berperanan.z sangat
mikro seluler dapat merubah respon radia-
penting hanya pada Gl arrest clan bukan
si dengan mekanismenya sendiri yang
pada G2 arrest. Hal ini diketahui dari
kompleks. Sebuah sel dapat bertindak
pengamatan bahwa
berbeda-beda oleh karena adanya kontak
mengekspresi wtp53 menunjukkan Gl clan
atau
melekat pada
ekstraseluler[27]
sel-sel
matriks
sel darah yang
G2 arrest, sedangkan sel darah tanpa gen
p53 atau yang mengekspresi p53 mutan
Perubahansementaraprogresi siklus
(mp53) hanya menunjukkan
Gl arrest.
sel setelah pajanan terhadap berbagai
Transfeksi wtp53 juga dapat men~ambat
macam senyawa perusak DNA seperti
pembelahan sel terutama pada Gl arrest.
radiasi telah diamati pada beberapa jells
Akan tetapi masih sedikit pengetahuan
sel
mengenai
[3,281. Perubahan
siklus
tersebut
proses
fisiologik
yang
dipergunakan oleh sel untuk melakukan
dikendalikan oleh produk gen p53 yang
perbaikan kerusakan secara optimal
diatur secaraendogen [2,3].
sebelum gel memasuki Easesintesis DNA
Seperti disebutkan di atas, jika DNA
replikatif (Gl arrest) clan atau mitosis (G2
rusak, maka sinyal pS3 roenghentikCln
arrest)
sementara
DNA
memberikan waktu
mitosis dapat menyebabkan fiksasi clan
memperbaiki kerusakan akibat radiasi dan
Puslitbang
Keselamatan-Radiasi
pembelahan
seluler
clan
bagi sel untuk
untuk
kromosom
sebelum
berikutnya
dan Biomedika Nuklif-Badiin
Tenaga Nuklir
Nasional
211
sensitivitas
Prasiding
Presentasi
lltniah
Keselatnatan
lIOteJ
Kartika
Radiasi
Chandra.
dan Lingkungan
.14 Vesember
X
2004
(mitosis) yang komple~s. Dalam hal ini,
pada gen p53 [30].Radiasi pengion pun
p53
hanya
bertugas
mengontrol
menyebabkan
sedikit
mutasi
radiasi selular clan membantu set yang
onkogen dan gen penekan tumor jika
terkena
tetap
diberikan
secara tunggal. Namun jika
bertahan hidup clan membatasi ketidak
diberikan
secara berulang-ulang
normalan
diturunkan.
menyebabkan mutasi pada gen p53 (delesi,
Peranan p53 sebagai pengonb'ol kematian
insersi dan substitusi basa). Hal yang lebih
sel terprogram
menarik adalah bahwa protein TP53dapat
pajanan
radiasi
genetik
yang
untuk
(apoptosis) merupakan
akan
aspek lain gen p53 yang berperan dalam
diinduksi
harmoni organisasi multi-seluler [28,29].
yang diiradiasi dosis rendah, sedangkan
Dengan demikian karakterisasi langkah-
gel manusia yang membawa gnat kanker
langkah biokimia
clan penyakit
sinyal
dalam jalur pemberi
tersebut
akan
menambah
pengetahuan mengenai kontrol siklus sel
pada berbagai organ mencit
herediter
yang
sensitif
terhadap radiasi (ataxia) tidak merespon
radiasi untuk induksi p53 [31].
normal, mekanisme transformasi seluler
setelah DNA rusak, clan respon jaringan sel
V. PENUTUP
tumor clan normal terhadap radioterapi
clankemoterapi.
Fungsi
protein
TP53 sebagai
mediator Gl arrest dan apoptosis untuk
Para peneliti pun telah mengkaji
merespon kerusakan akibat radiasi me-
dalam berbagai macam
nunjukkan bahwa p53 adalah gen penekan
peranan p53
seperti
tumor sehingga melindungi sel atau
sindrom Li-fraumeni yang dicirikan oleh
integritas genom. Diperkirakan bahwa Gl
penyakit
herediter
kekurangan
gen
marnlsia
p53
dalam
gel
arrest adalah waktu yang memungkinkan
germinalnya sehingga mempengaruhi
bagi sel untuk memperbaiki kerusakan
seluruh gel tubuh yang diwariskan clan
DNA
sedangkan apoptosis
berfungsi
menyebabkan kanker usus. Xeroderma
penyakit
pigmentosum adalah jenis
herediter lain dimana selnya kurang
pengamatan bertambahnya aneuploidy in
kerusakan DNA
vitro clan naiknya laju amplifikasi gen
akibat sinal ultraviolet (UV). Kanker kulit
untuk merespon penghambat metabolik
dari pasien Xeroderma clan kekurangan
dalam sel yang kehilangan pS3. Sel-sel
pigmen
mampu memperbaiki
mengandung
mutasi
dengan fungsi pS3 tidak normal tidak
spesifik yakni transisi dipirimidin
CC-TT
begitu radiosensitif seperti diperkirakan
normal
Puslitbang KeselamizianRadiasi
~dan Biomedika Nuklir-Badan Tenaga Nuklir "Nasional
212
7.
1.
9.
,B.W.,
1989.
Prasiding
Presentasi
~
Ilmiah
~
teIjadi pada sel tanpa Gl arrest tetapi
temyata
menjadi
resisten
Radiasi
~rtjka
Chandra,
dan Lingkungan
14 Vesember
X
2004
non. Proc. Nail. Acad. Sa. USA 89,
terhadap
kematian akibat radiasi akibat hilangnya
Keselamatan
lfoteJ
7491-7495,1992.
4.
LEE, I.M. and BERNSTEIN,A., p53
proses apoptosis yang dimediasi oleh p53.
mutations increased resistance to
Akan tetapi masih belum ada bukti
ionizing radiation, Proc. Natl. Acad.
langsung yang menunjukkan bertambah-
Sci. USA 90,5742-5746,1993.
nya laju mutagenesis atau karsinogenesis
5.
WANG,
X. and OHNISHI,
T " p53-
Bel atau jaringan yang kehilangan p53
dependent
untuk merespon kerusakan DNA akibat
induced by stress, J. Radiat. Res. 38,
radiasi. Oleh karena itu peranan p53 dalam
179-194,1997.
karsinogenesis radiasi masih perlu diklari-
6.
fikasi lebih lanjut.
signal
transduction
SOUSSI, T. and BEROUD, C.,
Significance of TP53 mutations in
human cancer: a critical analysis of
mutations at CpG dinucleotides
DAFT AR PUST AKA
Human J.\1utation21,192-200,2003.
LEVINE, A.J., MOMMAND,
MITSUHASHI, N., TAKAHASHI, T.
FINLAY, C.A., The p53 tumour
SAKURAI, H. et al., A radioresistant
suppressor gene, Nature 351,453-456,1991.
variant cell line, NMT -lR, isolated
from a radiosensitive rat yolk sac
tumour cell line, NMT-l: Differences
of early radiation-induced morpholo-
J. and
8.
OHNISHI,
T.,
WANG,
X.,
TAKAHASHI, A., OHNISHt K., and
EJIMA, Y., Low-dose-rate radiation
gical changes, especially apoptosis,
International
Journal of
I\adiation
supressor TP53, Radiation Research
Biology69, 329-336,1996.
FINLAY,
C.A., HINDS, P.W. and
LEVINE, A.J.
The
p53
proto-
oncogene can act as a suppressor of
transformation,
attenuates the response of the tumor
Cell 57, 1083-1093,
151,368-372,1999.
GROSOVSKY,A.J., DE BOER, J.G.,
DE JONG, P. ., DROBETSKY,
E.A.,
and
Base
GLICKMAN,
substitution, frameshift, and small
3
KEURBITZ, S.J., PLUNKETT, B.S.,
WAlSH,
deletions constitute ionizing radia-
W.V. and KASTAN, M.B.,
Wild-type p53 is a cell cycle checkpoint determinant following irradia-
Sci. USA 85,185-188,1988.
11
13.
15.
H.,
Prosiding
Presentasi
Ilmiah
Keselamatan
Ifotel
10. VOGELSTEIN,
Bo,. LANE,
D. and
16.
p53
Kartika
Radiasi
Chandra,
dan Lingkungan
1'4 Vesember
X
2004
DONEI-I0WER,L.A., HARVEY, M.,
SLAGLE, B.L., McARTHUR, M.J.,
MONTGOMERY, C.A. Jr., BUTEL, J.,
B. and KINZLER,
VOGEISTEIN,
12
and BRADLEY I A" Mice deficient for
K.W., p53 function and dysfunction,
p53 are developmentally normal but
Cell 70, 523-526,1992.
susceptible to spontaneous tumors,
ZENG, X., KELLER, D., WU, L. and
Nature 356, 215-221,1992.
LU, H., UV but not v-irradiation
17. CULO1T A, E. and KOSHLAND,
accelerates p53-induced apoptosis of
D.E. Jr., Molecule of the year: p53
teratocarcinoma cells by repressing
sweeps through
MDM2 transcription, CancerResearch
Science262, 1958-1961,1993.
18. WYLLIE, A.H., KERR, J F.R. and
60, 6184-6188, 2000.
LEHMAN,
T.A.,
REDDEL,
CURRIE,
Ro,
PFEIFER, A.M.A., SPILLARE, E.,
KAIGHN,
cancer research,
E.,
WESTON,
Oncogenes and
death:
Cytol. 68,251-306,1980.
19.
tumor-suppressor
WILLIAM,
G.T., Programmed cell
death: apoptosis and oncogenesis,
genes, Env. Health. Persp.93, 133-144,
1991.
Cell
significance of apoptosis, Int. Rev.
A"
GERWIN, B.I. and HARRIS, C.C.,
A.R.,
Cell65, 1097-1098,1991.
20.
NOSAKI,
histological
experimental
ACKS,
p53
is
required for
sac
tumor
developed by fetectomy and their
radiation-induced apoptosis in mouse
thymocytes,
yolk
usefulness
Nature 362, 847-849,
in
radiotherapeutic
experiments.,I. lpn. Soc. Ther. Radiat.
1993.
Oncol.4.,33-43, 1992.
BASKAR, R., RYO, H., NAKAJIMA,
HONGYO,
SYAIFUDIN,
NOMURA,
LI,
21 LUTZKER, S.G. and LEVINE, A.J., A
L.Y.,
functionally inactive p53 protein in
arid
teratocarcinomacells is activated by
T., Spontaneous and
either DNA damage or cellular
T.,
M., 51, X.E.
radiation-induced
tumorigenesis in
differentiation,
p53-deficient mice, Int. CongressSeries
1236,115-118,2002.
Nature Medicine 2,
804-810,1996.
22
USHIJIMA,
T.,
MAKINO,
H.,
NAKAYASU, M. et al., Presence of
---
Puslitbang Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Naslonal
214
1994.
H.,
mice
c.c.
27.
M.A.,
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
JioteJ Kartika
p53 mutation in 3.Y1-B clone 1-6: A
fibroblast,
dun Lingkungan
OJandra, .14 Vesember
X
~O04
28. SMITH, L.Eo, NAGAR, So,KIM, G.J.
rat cell line widely used as a normal
immortalized
Radiasi
and MORGAN,
W.F 0' Radiation-
Japanese
Journal of CancerResearch85, 455-458,
23. MAEBA YASHI,
Ko, MITSUHASHI,
No, TAKAHASHI,
and
To, SAKURAI,
29.
Ho,
VOGELSTEIN, B., Cell adhesion
p53 mutation
NIIBE,
molecules as tumor
decreased radiosensitivity in rat yolk
sac tumor cell lines, Int. J. Radiat.
24.
suppressors,
Trends Cell BioI. 3,'36-41,1993.
30. LOTERN,
J.
and
SACHS,
L.,
Oncol. BioI. Phys.44, 677-682,1999.
Hematopoeitic
NIGRO,
deficient in wild type p53 are more
J.M.,
BAKER,
S.J.,
cells
from
PREISINGER, A.C. et al., Mutations
resistant to induction of apoptosis by
in
some agents, Blood 82, 1092-1096,
the
p53
gene
occur
in
diverse
human tumor types, Nature (Lond.),
31
342,705-708,1989.
25.
HALL,
E.J., Molecular biology in
radiation
University
Press, Osaka, Japan and Medical
impact of recombinant technology on
Physics Publishing, Madison USA,
practice, Int.
the
level radiation, Kinki
potential
clinical
therapy:
KONDO, S. Health effects of low-
J. Radiation
OncoIogtj BioI. Phys. 30, 1019-1028,
1994.
26.
GREENBLATT
I
M.S., BENNEn',
DISKUSI
W.P., HOLLSTEIN, M., and HARRIS,
Mutation
in the p53 tumor
suppressor gene: clues to cancer
etiology and molecular pathogenesis,
CancerResearch54,4855-4878,1994.
Zubaidah Alatas (P3KRBiN-BATAN)
Judul makalah kurang tepat jika p53
disebut sebagai pelindung sel karena sel
yang mengalami absorption akan mati
sehingga fungsi p53 sebagai pelindung sel
tidak ada.
.
COLEMAN, C.N. and STEVENSON,
The
hall-mark of
modern
radiation oncology, Int. I. Radiation
Oncologtj BioI. Phys. 30 (5), 1247-1249,
1994.
Puslitbang
Jawab:
Alasan memilih judul
tersebut
karena p53 juga dapat menginduksi
"grolvth arrest" pada 51 dari Bel yang
terluka sehingga p53 berfungsi melindungi Bel sedangkan apoptosis yang membuat Bel mati tetap akan berfungsi
Keselamatan Radiasi dan Biomedika Nuklir-Badan
Tenaga Nuklir
Nasional
215
Prosiding
Presentasi
llmiah
Keselamatan
IIOteJ
melindungi gel secara keseluruhan atau
genom. Ada sebuah makalah yang
menyebut p53 sebagai pelindung genome
manusia yang dapat diartikan juga
melindungi gel.
Himawan Anwar (PT.Pindo Deli)
Apa perbedaan antara gen dengan
protein ?
jawab:
Gen adalah bagian daTi DNA yang
memiliki informasi genetik tertentu yang
akan mengalami transkripsi (penerjemahall) dengan dibawa oleh messengerRNA
(mRNA) menuju ribosom untuk diterjemahkan menjadi suatu protein.
Jadi protein adalah ekspresi suatu gen.
Kaltika
Radiasi
Chandra,
dan
Lingkungan
:14 Vesember
X
~/)04