TUGAS GENETIKA SEMESTER II TAHUN AKADEMK 2016/2017

TUGAS GENETIKA
SEMESTER II TAHUN AKADEMK 2016/2017
IDENTIFIKASI DAN CONTOH EKSPRESI GEN
DISUSUN OLEH :
MELATI-B :
1. Aflah Mauzi'ah
2. Muhammad Khoirul
Anam
3. Putra Muhammad
4. Rifal Maulana
5. Riskiyanto
6. Robertus Widia
Simarmata
7. Siska Mardiana
8. Yasikha Ayu Fahrida
FAKULTAS PETERNAKAN
UNIVERSITAS GADJAH MADA
YOGYAKARTA
2017
IDENTIFIKASI DAN EKSPRESI GEN
PADA TANDUK SAPI
A. Pengantar
Ekspresi gen merupakan serangkaian proses penerjemahan
informasi genetik dalam urutan basa, DNA, dan RNA, serta protein.
Sebelum terjadi mekanisme ekspresi gen terlebih dahulu terjadi
regulasi yaitu proses pengendalian ekspresi gen, barulah setelah
itu terjadi proses mekanisme ekspresi gen yang terdiri dari dua
tahap, yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi merupakan
proses di mana DNA berfungsi sebagai “template” dan
ditranskripsikan menjadi mRNA, sedangkan translasi merupakan
proses di mana informasi pada RNA akan diterjemahkan
menghasilkan protein. Ekspresi gen pada sel eukariotik hanya
memungkinkan ekspresi sebagian kecil genom dalam suatu waktu,
sehingga sel dapat berkembang dan terdifferensiasi, sedangkan
pada gen yang spesifik ekspresi gen terjadi secara bersamaan di
berbagai tingkat dan berbagai faktor bekerja bersamaan untuk
merangsang dan menghambat ekspresi suatu gen (Sari, 2007).
Ekspresi gen terdiri dari dua tahapan besar yaitu tahapan
transkripsi dan translasi. Pada proses berlangsungnya tahap
transkripsi dan translasi, ekspresi gen dipengaruhi oleh beberapa
faktor. Antisense dalam peristiwa alamiah ekspresi gen, istilah
antisense dapat ditemui pada proses transkripsi. Antisense pada
proses ini adalah untai DNA 3’ – 5’ yang berperan menjadi cetakan
pada pembentukan mRNA 5’ – 3’ dengan sekuen yang saling
berkomplementer (3,4). Yang dimaksud antisense dalam upaya
penghambatan ekspresi gen adalah antisense oligonukleotida
yang dibuat secara sintetis dengan 2 urutan basa yang
berkomplementer dengan untai target mRNA sehingga hibridasi
antisense oligonukleotida dengan untai mRNA mengakibatkan
kompleks ribosom tidak dapat membaca pesan yang dibawa oleh
mRNA (Dian, 2006).
Ekspresi gen pada tanduk adalah salah satu ekspresi gen yang
terpengaruh oleh kelamin (sex influenced genes) yang
memperlihatkan perbedaan ekspresi antara individu jantan dan
betina. Sebagai contoh, gen autosomal H yang mengatur
pembentukan tanduk pada domba akan bersifat dominan pada
individu jantan tetapi resesif pada individu betina. Sebaliknya,
alelnya h, bersifat dominan pada domba betina tetapi resesif pada
domba jantan. Oleh karena itu, untuk dapat bertanduk domba
betina harus mempunyai dua gen H (homozigot) sementara domba
jantan cukup dengan satu gen H (heterozigot) (Nurfadillah, 2016).
Faktor yang dapat mempengaruhi kemampuan suatu sel dalam
meregulasi hal tersebut, yaitu:
1. Struktur kromatin, misalnya ketika terjadi perubahan struktur
kromatin sehingga kesalahan dalam modifikasi histon sehingga
terjadi metilasi sehingga tidak dapat melakukan hubungan dengan
RNA polimerase dan transkripsi terganggu.
2. Kontrol epigenik. Epigenik adalah ekspresi gen yang
disebabkan oleh mekanisme selain perubahan sekuens DNA
dasar. Apabila terjadi kesalahan pada pola untuk ekspresi gen dan
terjadi modifikasi histon, metilasi DNA dan hal-hal lainnya maka
transkripsi akan terganggu juga.
3. Inisiasi transkripsi, merupakan komponen paling penting
karena tanpa adanya hal ini maka transkripsi tidak akan
berlangsung. Inisiasi transkripsi termasuk enhancer, protein
aktivasi dan protein untuk inhibisi.
4. Proses transpor dan modifikasi, pada proses ini intron harus
dibuang dengan akurat untuk mencegah terbentuknya protein
yang berbeda.
5. RNA transpor, berperan dalam membawa asam amino.
6. Stabilitas transkripsi, hasil transkripsi harus mampu untuk
bertahan lama dan menjalankan fungsi mengirimkan kodon ke
ribosom dengan baik.
7. Inisiasi translasi, apabila proses inisiasi pada kodon metionin
tidak dilaksanakan dengan baik, maka ekspresi gen akan berbeda
8. RNA kecil dan kontrol terhadap tahapan transkripsi, penelitian
terbaru menunjukkan bahwa RNA kecil berfungsi dalam
mengontrol tahapan dalam transkripsi RNAm dan stabilitas dari
RNAm, bahkan perubahan pada struktur kromatin.
9. Modifikasi pasca-translasi, seperti proses glikosilasi, asetilasi,
dll apabila terganggu akan menyebabkan ekspresi gen dan fungsi
seluler yang berbeda juga.
10. Protein transpor, untuk mengantarkan protein hasil translasi
dan hasil modifikasi pasca-translasi ke tempat yang dituju untuk
bekerja.
11. Kontrol terhadap stabilitas protein, ada beberapa protein yang
cepat terdegradasi dan ada beberapa yang sangat stabil.
B. Eksperimen dan Metode Percobaan
Materi yang digunakan dalam penelitian adalah sapi betina PO,
SIMPO keturunan pertama (F1-S) dan keturunan kedua backcross
(BC1-S), LIMPO keturunan pertama (F1-L) dan keturunan kedua
backcross (BC1-L), masing-masing 20 ekor sehingga total ternak
sebanyak 100 ekor dengan kisaran umur 1 sampai 4 tahun.
Metode yang digunakan dalam eksperimen tersebut adalah
metode purposive sampling. Karakteristik eksterior ternak
diperoleh melalui pengamatan langsung pada ternak, salah
satunya adalah ada dan tidak adanya tanduk pada probandus
eksperimen tersebut. Karakteristik eksterior ternak dipengaruhi
sifat dominansi penuh dan dominansi tidak penuh.
1. Dominan Penuh
Suatu persilangan disebut dominan penuh apabila pada
keturunannya sifat dominan mampu menutupi sifat yang
lainnya. Sifat ini akan selalu muncul pada tiap keturunan karena
kemampuannya menutupi sifat yang lain yang disebut sifat
resesif.
Contoh:
Persilangan antara sapi bertanduk dengan sapi tak
bertanduk. Ternyata dihasilkan keturunan pertama (F1) 100%
bertanduk, sedangkan persilangan sesame F1 menghasilkan
sapi bertanduk dominan terhadap sapi tak bertanduk.
P1
: TT (tidak bertanduk) x tt (bertanduk)
Gamet :
T
t
F1
: Tt (tidak bertanduk)
P2
: Tt (tidak bertanduk) x Tt (tidak bertanduk)
Gamet :
T, t
T, t
F2
: TT (tak brtanduk), Tt (tidak bertanduk), Tt (tidak
bertanduk), tt (bertanduk)
Perbandingan genotipenya adalah TT : Tt : tt = 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe F2 adalah sapi tak bertanduk :
bertanduk = 3 : 1
2. Dominan Tidak Penuh
Dominan tidak penuh terjadi jika kedua gen induk saling
mempengaruhi sehingga menghasilkan sifat antara.
Contoh:
Persilangan antara sapi PO berwarna putih dengan sapi
Simmental berwarna merah menghasilkan keturunan pertama
(F1) berwarna coklat. Persilangan sesama F1 menghasilkan
keturunan dengan tiga fenotip berbeda.
P1
: PP (putih) x pp (merah)
Gamet :
P
p
F1
: Pp (coklat)
P2
: Pp (coklat) x Pp (coklat)
Gamet : P, t
P, p
F2
: PP (putih), Pp (coklat), Tt (coklat), tt (merah)
Perbandingan genotipenya adalah PP : Pp : pp = 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe F2 adalah sapi putih : coklat : merah =
1:2:1
C. Kesimpulan
Berdasarkan literatur yang didapatkan, ekspresi gen
merupakan serangkaian proses penerjemahan informasi genetik
dalam urutan basa, DNA, dan RNA, serta protein. Faktor yang
dapat mempengaruhi ekspresi gen adalah struktur kromatin,
kontrol epigenik, inisiasi transkripsi, proses transpor dan
modifikasi, RNA transpor, stabilitas transkripsi, inisiasi translasi,
RNA kecil dan kontrol terhadap tahapan transkripsi, modifikasi
pasca-translasi, protein transpor dan kontrol terhadap stabilitas
protein. Ada/tidak adanya tanduk pada ternak dipengaruhi oleh
gen seksual. Tidak bertanduk bersifat dominan, sedangkan yang
bertanduk bersifat resesif.
Daftar Pustaka
Dian R, Laksmitawati, Prijanti A.R . Penghambatan Eksppresi Gen
dengan Antisense Oligonukleotida Sebagai Upaya Pengobatan
Penyakit. Fakultas farmasi uninversitas Pancasila dan bagian
biokimia fakultas kedokteran UI.
Nurfadillah,
Sallam.
2016.
http://nurfadillahsalam.blogspot.co.id./2016/02/genetika-genrangkai-kelamin-sex-linkage-html. Diakses pada 15 Maret 2017
pukul 10:44.
Sari, Mutiara Indah. 2007. Pengaturan ekspresi gen. Fakultas
Kedokteran. Universitas Sumatera Utara. Sumatera Utara.
Trifena, Budisatria, I.G.S., Hartatik, T. 2011. Perubahan Fenotip Sapo
Peranakan Ongole, Simpo, dan Limpo pada Keturunan
Pertama dan Keturunan Kedua (Backcross). Buletin
Peternakan Vol. 35(1) : 11-16.
Vito
Filabert
Jayalie.
2014.
http://vjayalie.blogspot.co.id/2014/01/ekspresi-gen.html.
Diakses pada selasa 14-03-2017.
Sudradjat, P., Subiharta. 2014. Karakter Fenotipik Sapi Betina
Peranakan Ongole Kebumen. Widyariset, Vol. 17(2) : 283 –
290.
Lampiran