Bab 10.docx

BAB 10 Beberapa Hal Spesifik Tentang Rekombinasi Rekombinasi Spesifik Tapak Rekombinasi spesifik tapak adalah rekombinasi yang selalu terjadi pada tapak-tapak khusus atau pada urutan-urutan molekul DNA tertentu. Mekanismenya tidak sama dengan rekombinasi umumnya. Pada E. coli tidak membutuhkan protein recA, recB, dan recC. Contoh rekombinasi spesifik tapak adalah integrasi DNA fag ke genom E. coli. Diketahui attP, attB pada genom E. coli merupakan evolusi sangat spesifik terhadap enzim rekombinasi khusus yang dikode oleh gen int dan gen xis pada genom fag. Rekombinasi Spesfik Tapak Menjamin Penataan Kembali DNA yang Teliti Pada umumnya peristiwa pindah silang tetap mempertahankan sususnan urut-urutan DNA pada kromosom-kromosom homolog, tetapi pada kasus tertentu sel-sel juga memanfaatkan semacam proses rekominasi yang tertata secara teliti untuk menata kembali urut-urutan DNA. Segmen DNA dapat dipindah dengan bantuan rekombinasi tapak spesifik yang berakibat timbulnya beragam gen atau perangkat gen yang diekspresikan. Contohnya adalah pembentukan gen antibody yang sangat banyak sebagai hasil penataan kembai DNA spesifik tapak yang terjadi atas suatu perangkat urut-urutan precursor Rekominasi Spesifik Tapak Mengatur Ekspresi Gen Rekombinasi yang melibatkan dua tapak pada molekul DNA yang sama akan berakibat terlepasnya segmen anatara atau terjadinya inverse segmen anaratersebut(Watson,1987). Sel memamng kadang memnfaatkan inverse hasil rekombinasi tersebut dalam rangka memilih anatar dua susunan DNA yangmemungkinkan dua protein atau perangkat protein untuk diekspresikan. Mekanisme ini sering mengatur protein yang tampak pada bagian luar akhluk hidup. Contohnya antara lain protein ekor dari Mu (mtator)fag, yang diatur olehsegmen gin yang tidak dapat dibalik,serta antigen flagel dari bakteri Salmonella. Variasi fase Salmonella merupakan akibat dari ekspresi dua protein flagel yaituH1 dan H2, yang terjadi bergantian (Watson,1987). suatu sel mengekspresikansalah satu protein flagel itu,tidak pernah kedua proten flagel itu diekspresikansekaligus Promotor

untuk

gen

H2 terletak

pada

suatu segmen

DNA

yang

dapat

mengalami pembalikan di dekatnya, ukurannya kurang lebih 970 pasang nukleotida, dan diikat

oleh urutan berulang seukuran 14 pasang nukleotida dalam arah berlawanan. Apabila segmen DNA yang mengandung promoter itu mengarah dalam arah yang sama, maka letak promoter adalah di samping gen H2. Dalm kondisi semacam ini gen H2 ditranskripsikan dan demikian pula suatu gen lain didekatnya yang mengkode suatu protein repressor dari gen pengkode proten flagel H1 yang letaknya jauh. Kerja gen H1 dihalangi sedangkan kerja gen H2 justru ditranskripsikan. Jika segmen tadi mengalami pembalikan, maka gen H2 tidak ditranskripsikan lagi dan gen untuk pengkode protein untuk repressor untuk gen H1 juga tidak ditranskripsikan. Rekombinasi Memperbaiki Molekul DNA yang Rusak Rekombinasi berwala dari upaya penutupan suatu celah pada mlekulDNA. Dalam halini celah diisi oleh DNA yang berasal dari salah satu untingpasangan homolog. Perbaikan tetpa terjadi tidak bergantung pada apakah perantara itu dipotong untuk menukar lengan samping ari kedua helix.sekalipunsuatu celah sederhana dapat diisi oleh polymerase DNAsuatu persoalan yang lebihserius diperlihatkan oleh celah. Rekombinasi memperbaiki molekul DNA yang rusak Rekombinasi berwala dari upaya penutupan suatu celah pada mlekulDNA. Dalam halini celah diisi oleh DNA yang berasal dari salah satu untingpasangan homolog. Perbaikan tetpa terjadi tidak bergantung pada apakah perantara itu dipotong untuk menukar lengan samping ari kedua helix.sekalipunsuatu celah sederhana dapat diisi oleh polymerase DNAsuatu persoalan yang lebihserius diperlihatkan oleh celah. Rekombinasi Tidak Selalu Bersifat Resiprok pada Tapak PindahSilang: Konversi Gen Kajian-kajian awal tentang pindah silang yang terjadi antara gen-gen yang berbeda menunjukkan bahwa tampaknya peristiwa itu bersifat resiprok. Namundemikian kemudian diketahui bahwa jika rekombinasi terjadi antara tapak-tapak berdekatan pada gen yang sama, maka dapat ditemukan perkecualian. Perkembangan lebih lanjut kemudian menunjukkan bahwa rekombinasi yang tidak resiprok seriirg ditemukan. Rekombinasi tidak resiprok yang terjadi antaradua tapak berdekatan dalam satu gen yang sama, dewasa ini lazim disebut sebagai konversi gen atau gen conversion(Gardner, dkk., 1991). Dikatakan pula bahwatampaknya konversi gen tersebut merupakan akibat pemotongan DNA dan sintesis perbaikan DNA yang terjadi pada daerah heterodupleks selama proses pemutusandan penyambungan. Fenomena konversi gen ini paling baik dikaji misalnya pada khamir atau pada Neurospora. Dalam hal ini misalnva

dilakukan persilangan antara dua mutan khamir Saccharomyces cerevisiae(jarak tapak kedua mutan itu sangat dekat dalam satugen yang sama). Lebih lanjut jika askus-askus yang mengandung spora dianalisis,seringkali askus-askus tersebut tidak mengandung rekornbinasi mutan ganda yangresiprok sebagaimana yang diharapkan. Sebagai contoh dilakukan persilangan dengan penauda mutan m1 dan m2. Jika persilangan tersebut adalah m1m2+><m1+m2, maka askus-askus

yang

sering

kali

dijumpai

adalah

yang

mengandungpasangan

spora:

m1+m2, m1+m2+, serta m1m2+.Dalam halini spora-spora mutan ganda m1m2 yang merupakan hasil rekombinasi resiprok tidak ada dalam askus. Oleh karena itu rasio m2+ : rn2= 3 : 1 dan.bukan 2 : 2 seperti yang diharapkan. Kenyataan seperti tersebut merupakan akibatrekombinasi yang tidak resiprok. Rekombinasi Illegitimate Rekombinasi illegitimate adalah rekombinasi yang terjadi antara molekul-molekui DNA yang non homolog. Seperti halnya rekombinasi spesifik tapak, mekanisme rekombinasi illegitimate juga tidak samadengan mekanisme rekonbinasi umum (lazim). Lebih lanjut pada E. coli. Macam rekombinasi itu juga tidak membutuhkan fungsi protein recA, recB, dan recC. Contoh rekombinasi illegitimate antara lain yang berkenaandengan insersi elemen transposabel (misalnya elemen Is) ke dalam sesuatu lokusgen (Strickberger, 1985). Pada peristiwa tersebut memang urut-urutan DNA lokustersebut tidak sama dengan urut-urutan DNA elemen Is Sebagaimana diketahuiakibat rekombinasi illegitimate yang melibatkan insersi elemen tersebut, fungsigen akan terganggu atau hilang. Sebagai contoh misalnya insersi yang dilakukan oleh elemen Is ke dalam berbagai lokus (gen gal, E, K dan T) pada genom E. coli, yang terbukti menimbulkan mutasi-mutasi sehingga mengganggu metabolisme galaktose. Rekombinasi Independen terhadap Replikasi DNA Kajian saat ini menunjukkan kejadian rekombinasi independen atau tidak terkait dengan peristiwa replikasi DNA. Dalam hal ini bilamana dua genotip fag, rnisalnya a+ dan b+, dalam jumlah besar secara serempak menginfeksi suatu sel inang yang tumbuhpada medium ringan, pengamatan terhadap genotif partikel fag-fag yang tidak bereplikasi rnenunjukkan bahwa beberapa diantaranya bergenotip ++; danmemang inilah bukti bahwa rekombinasi genotipgenotip induk dapat berlangsungsecara independen terhadap replikasi DNA