FITUR UTAMA DOMAIN FUNGSIONAL, INSULATOR DAN DAERAH

FITUR UTAMA DOMAIN FUNGSIONAL, INSULATOR DAN DAERAH
KONTROL LOKUS (LCR) SERTA BUKTI EKSPERIMEN YANG
MENDUKUNG MENGENAI KETIGA STRUKTUR TERSEBUT
RATNA DWI HIRMA W (B1J006019)
HARIYATI (B1J006021)
AFRINA YUNIATI (B1J006023)
K04-MG-04
Kromatin merupakan kompleks genom DNA dan protein kromosom, terdapat
pada nukleus eukariotik. Struktur kromatin berupa nukleosom dan serat kromatin 30
nm (kurang kompak ) dan kromosom metafase (kompak).
Gambar 1. Serabut Kromatin 30 nm
Pasca pembelahan inti, kromosom menjadi kurang kompak dan memiliki
daerah gelap (heterokromatin) dan terang (eukromatin). Heterokromatin terletak di
tepi nukleus dan berisi DNA yang relatif kompak. Eukromatin mengandung gen-gen
aktif dan kurang kompak (protein dapat berikatan dengan gen). Eukromatin juga
memiliki loop DNA berukuran 40 dan 100 kb. Keduanya berikatan dengan matriks
inti melalui segmen DNA yang kandungan AT-nya tinggi disebut MARs (Matrix
Associated Regions) atau SARs (Scaffold Attachment Regions).
Loop DNA diantara titik pengikatan matriks inti disebut domain struktural,
sedangkan domain fungsional merupakan daerah DNA eukariot sekitar gen yang
dapat diidentifikasi dengan Deoksiribonuklease 1 (DNAse 1). DNAse 1 hanya
sensitif pada struktur kromatin terbuka.
Gambar 2. Domain Fungsional pada Daerah Sensitif DNAse I
Domain fungsional dibatasi oleh sekuen DNA yang memiliki panjang 1-2 kb disebut
insulator. Sekuen insulator misalnya scs (Specialized Chromatin Structure) dan scs’
pada lalat Drosophila yang berlokasi di gen hsp70.
Gambar 3. Sekuen Insulator pada Drosophila
Insulator mempunyai dua ciri:
1. Mampu mengatasi efek posisional, yaitu keragaman ekspresi gen yang terjadi
ketika gen baru disisipkan dalam kromosom eukariot.
Gambar 3. Efek Posisional
2. Mempertahankan independensi domain fungsional; mencegah cross talk antar
domain yang berdekatan dan gen domain tertentu terpengaruh regulator
domain lain.
Gambar 4. Independensi Domain Fungsional
Domain fungsional juga memiliki daerah kontrol lokus (LCR): suatu urutan
DNA yang mempertahankan domain fungsional dalam konfigurasi terbuka. LCR
berfungsi mengatasi efek posisional dan merangsang ekspresi gen. LCR dapat
ditemukan pada gen β-globin manusia. Identifikasi LCR dilakukan dengan
memberikan DNAse 1. Daerah hipersensitif terhadap DNAse 1 ditemukan pada
bagian upstream gen dalam LCR β-globin, tepatnya pada posisi kompleks inisiasi
transkripsi DNA.
Gambar 5. Posisi LCR Gen β-Globin Manusia
Eksperimen yang berperan dalam kemajuan pengetahuan ketiga struktur diatas
adalah
•
Menggunakan mikroskop elektron konvensional dan objeknya berupa sel
mamalia. Caranya, membran dilarutkan dengan penyabunan dalam detergen non
ion, kemudian diberi DNAse 1 (degradasi DNA inti) dan ekstraksi garam
(menghilangkan protein histon). Hasilnya adalah struktur inti berupa kompleks
protein dan RNA (matriks inti). Matriks mengandung kromosom scaffold, yang
strukturnya dapat berubah selama pembelahan sel (kromosom terkondensasi
menjadi metafase).
•
Pelabelan fluorescence; menandai daerah dalam inti dengan aktivitas biokimia
tertentu. Contohnya nukleolus (pusat sintesis dan processing molekul rRNA).
•
Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP). Hasilnya adalah struktur
kromatin bersifat dinamis (protein yang terlibat dalam ekspresi genom dapat
bergerak bebas).
Daftar Pustaka
Brown, T.A (2002) DNA in Genomes, 2nd ed.
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.chapter.6840
diakses tanggal 15 November 2008
Situs Terkait
http://www.nimblegen.com/news/events/webinar/crawford.swf
http://aliceunsoed.wordpress.com/2008/09/
http://www.sciencedirect.com/science
http://www.med.yale.edu/obgyn/reproimmuno/courses/class3/index.htm
http://www.pnas.org/content/104/31/12813.abstract
http://www.bookrags.com/research/locus-control-regions-of-gene-expre-wog/
http://mcb.asm.org/cgi/content/abstract/21/8/2629
http://www.euchromatin.org/LCR01.htm
http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=13658274
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8599090
http://www.sciencedirect.com/science
http://www.pnas.org/content/100/9/5223.full
diakses tanggal 22 November 2008