perbaikan dna - Repository Unand

PERBAIKAN DNA
(DNA REPAIRING)
dr.Zulkarnain Edward MS PhD
(Bagian Biokimia FK Unand)
PERBAIKAN DNA
DNA bukanlah substansi yang lemah,
telah dilengkapi dengan mekanisme tertentu
yang mampu menetralisasi “gangguangangguan” yang terjadi sehingga tidak
membawa efek negatif. Mekanisme yang
dimiliki DNA tersebut adalah mekanisme
DNA repair (perbaikan DNA) yang terjadi
pada fase tertentu dalam siklus sel.
Pada fase G1 (Gap 1) terdapat check
point yaitu suatu tempat dimana susunan
DNA akan dikoreksi dengan setelititelitinya. Apabila ada kesalahan, sel
mempunyai dua pilihan :
Pertama, kesalahan tersebut diperbaiki
dengan cara mengaktifkan DNA repair.
Namun, apabila kesalahan yang ada
sudah tidak mampu lagi ditanggulangi, sel
memutuskan untuk mengambil pilihan
kedua yaitu “dimatikan” daripada hidup
membawa
pengaruh
buruk
bagi
lingkungan sekelilingnya. Saat itulah
keputusan untuk berapoptosis diambil.
Sel
dengan
DNA
normal
akan
meneruskan perjalanan untuk melengkapi
siklus yang tersisa yaitu S (Sintesis), G2
(Gap 2) dan M (Mitosis).
MEKANISME PERBAIKAN DNA
Ada 3 mekanisme utama: 1.Base excision,
2. Nucleotide excision
3. Mismatch repair.
Base excision
(Pemotongan Basa)
Basa-basa DNA dapat dirusak melalui
deamination atau alkylation.
Tempat
kerusakan basa tersebut disebut dengan
"abasic site" atau "AP site". Pada E.coli,
enzim DNA glycosylase dapat mengenal AP
site dan membuang basanya. Kemudian
AP endonuclease membuang AP site dan
nucleotida sekitarnya. Kekosongan akan
diisi dengan bantuan DNA polymerase I dan
DNA ligase.
Nucleotide excision
(Pemotongan nukleotida)
Pada E. coli, protein UvrA, UvrB, dan UvrC
berperan dalam membuang nukleotida
( dimer akibat UV light).
Kemudian
kekosongan akan diisi dengan bantuan
enzim DNA polymerase I dan DNA
ligase. Pada yeast, proteins Uvr's dikenal
dengan nama RADxx ("RAD" kependekan
dari "radiation"), seperti RAD3, RAD10 dll
Mismatch repair
(Perbaikan yang tidak berpasangan)
Untuk memperbaiki basa yang tidak berpasangan
harus diketahui pasangan basa mana yang salah.
Pada E. coli, ini dapat diketahui oleh methylase
yang disebut dengan "Dam methylase", dimana
dapat memetilasi adenines yang terdapat pada
urutan (5')GATC . Segera sesudah replikasi
DNA, template strand dimetilasi, tetapi strand
yang baru disintesa belum dimetilasi. Jadi antara
template strand dan new strand akan berbeda. .
Dimulai dengan berikatannya protein MutS
pada mismatched base pairs. Kemudian
MutL mengaktifkan MutH untuk bergabung
bersama pada urutan GATC. MutH akan
membelah strand yang tidak dimetilasi
pada tempat GATC .
Selanjutnya,
segment dari tempat pembelahan akan
dibuang oleh enzim exonuclease (dengan
bantuan enzim helicase II dan SSB
proteins).
Bila pembelahannya pada bagian 3' dari
kerusakan, akan dipotong oleh enzim
exonuclease I dan bila pada bagian 5' oleh
enzim exonuclease VII atau RecJ untuk
mendegradasi single tranded
DNA. Kekosongannya akan diisi dengan
bantuan enzim DNA polymerase III dan DNA
ligase.
Jarak antara tempat GATC dengan kerusakan
bisa mencapai sepanjang 1,000 base pairs
Bagaimanapun juga perbaikan sistem ini mahal
dan tidak efisien.