bagaimana peran gen sry

Nama : Mochamad Ditya Pratama

NIM : FAA 114 o19

1. Bagaimana peran gen SRY & perkembangan seksual pada masa embrional?

Penampakan khusus gonad terlihat selama usia 7 minggu di dalam uterus, ketika jaringan gonad pria membentuk testes di bawah pengaruh sex-determining region kromosom Y (SRY), sebuah gen yang bertanggung jawab pada seks determination. SRY menstimulasi produksi antigen H-Y oleh sel kelenjar primitif. Antigen H-Y adalah protein membran plasma spesifik yang ditemukan hanya pada pria yang secara langsung membentuk testes dari gonad. Pada wanita tidak terdapat SRY, sehingga tidak ada antigen H-Y, sehingga jaringan gonad baru mulai berkembang setelah 9 minggu kehamilan membentuk ovarium.

Syaeful Nawawi, Yusuf. Karakteristik dismorfologi pada pasien Dengan kelainan kromosom seks. Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro Semarang 2009.

2. Apakah struktur penyusun DNA?

DNA terdiri dari dua untai polinukleotida antipararel, nukleotida yang terdiri dari sebuah basa, sebuah gula, dan fosfat, dibuktikan merupakan unit monomerik asam nukleat. Dua untai poli nukleotida antipararel disatukan oleh pembentukan pasangan diantara basa DNA. Adenin berpasangn dengan timin, dan guanin berpasangan dengan sitosin . kedua untai DNA berjalan dalam arah yang berlawanan. Satu untai berjalan dalam arah 5’ ke 3’ (yaitu, karbon 5’ gula terletak diatas karbon 3’) sedangkan untai yang lain berjalan dalam arah3’ ke 5’. Kedua untai DNA membelit mengelilingi satu sama lain, membentuk suatu heliks ganda.

Marks, Dawn B. Marks, Allan D. Smith, Colleen M. Biokimia Kedokteran Dasar.Jakarta : EGC, 2000

3. Apa saja & jelaskan teknik mengidentifikasi DNA dan ekspresinya di lab biologi molekuler!

a. PROBEProbe adalah DNA untai tunggal yang dapat membentuk pasangan basa

dengan urutan komplementer pada polinukleotida untai tunggal lain yang tersusun dari DNA atau RNA. Proses ini dikenal sebagai penyatuan kembali (reanneling) atau hibridisasi. Untuk mengidentifikasi urutan sasaran, probe harus membawa suatu label. Apa bila probe membawa label radioaktif misalnya 32P,

probe dapat dideteksi dengan autoradiografi. Dibuat autoradiogram dengan membungkus bahan yang mengandung probe dengan selembar film sinar-X. Elektron yang dipancarkan akibat kehancuran (disentegrasi) atom radioaktif menyebabkan film terpajan didaerah tepat diatas probe.

Probe dapat terdiri dari cDNA (dihasilkan dari mRNA oleh reverse transcriptase),fragmenn DNA genom (diputuskan dari genom oleh enzim restriksi), oligonum kleotida yang disintesis secara kimiawi, atau, kadang-kadang, RNA. Terdapat sejumlah tehnik untuk memasukan lebel ke dalam probe tersebut. Tidak semua probe diberi label radioaktif. Sebagian adalah produk kimia tambahan (adduct) (senyawa yang berikatan kovalen dengan DNA) yang dapat diidentifikasi, misalnya, dengan flouresens.

b. ELEKTROFORESIS GELGel elektroforesis adalah suatu tehnik yang menggunakan medan listrik untuk

memisahkan molekul berdasarkan ukuran. Karena mengandung gugus fosfat yang bermuatan negatid, didalam medan listrik DNA akan bergerak menuju elektroda positif. Molekul yang lebih pendek bermigrasi lebih cepat melalui pri-pori gel daripada molekul yang lebih panjang, sehingga pemisahan didasarkan pada panjang. Gel yang tersusun dari poliakrilamid dapat memisahkan molekul-molekul DNA yang perbedaan panjangnya hanya satu nukleotida dan digunakan untuk menentukan urutan basa DNA. Gel agarosa digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang memiliki perbedaan ukuran lebih besar.

Pita DNA pada gel dapat dilihat dengan berbagai tehnik. Pemberian zatwarna misalnya etidium bromida memungkinkan visualisasi langsung semua pita DNA di bawah sinar ultraviolet. Urutan spesifik biasanya dideteksi dengan probe berlabel.

c. DETEKSI URUTAN DNA SPESIFIKUntuk mendeteksi urutan spesifik, DNA biasanya dipindahkan ke suatu

penyokong yang padat, misalnya selembar kertas nitroselulosa. Misalnya, apabila suatu bakteri ditumbuhkan pada suatu lempeng agar, sel dari masing-masing koloni akan melekat ke lembar kertas nitroselulosa yang ditekankan ke agar tersebut, dan tiruan koloni bakteri yang persis akan dipindahkan kekertas nitroselulosa tersebut. Tehnik serupa digunakan untuk memindahkan pita DNA dari gel elektroforetrik kelembar nitroselulosa. Setelah koloni bakteri dipindahkan kekertas nitroselulosa, kertas diberi larutan basa.dalam hal dimana DNA dipisahkan pada gel agarosa, gel jug diberi suatu larutan basa. Larutan basa menyebabkan denturasi DNA, yaitu pemisahan kedua untai dari masing-masing heliks ganda. DNA untai tunggal dapat dihibridisasikan dengan suatu probe, dan dapat dilakukan identifikasi terhadap bagian-bagian pada kertas

nitroselulosayang mengandung DNA yang membentuk pasangan basa dengan probe.

E. M. Southern menciptakan suatu tehnik, yang menggunakan namanya, untuk mengidentifikasi urutan DNA pada gel. Terbentuk Southern blot apabila DNA padablot nitroselulosa gel elektroforesis dihibridisasi dengan probe DNA. Para ahli biologi molekular memutuskan untuk menggunakan kompas sewaktu memberi nama dua teknik tambahan. Dihasilkan Northern blot apabila mRNA pada blot nitroselulosa dihibridisasi dengan probe DNA. Suatu teknik yang berbeda tetapi masih berkaitan, yang dikenal sebagai western blot, meliputi proses pemisahan protein oleh elektroforesis gel dan probing dengan antibodi berlabel terhadap protein spesifik.

d. PENENTUAN URUTAN DNA Penentuan urutan DNA yang paling lazim diciptakan oleh Frederick sanger

dan melibatkan penggunaan dideoksinukleotida. Dilakukan 4 reaksi terpisah dimana hanya satu dari empat dideoksinukleotida (ddNTP) ditambahkan kemasing-masing tabung. Misalnya tabung mengandung larutan dengan keempat deoksinukleotida normal (dNTP), DNA polimerase, suatu primer, dan untai cetakan DNA. DNA polimerase mengkatalisis polimerisasi untai DNA yang komplementer terhadap cetakan. Dideoksinukleotida di dalam masing-masing tabung secara acak melekat ke ujung-3’ untai yang sedang tumbuh, membentuk pasangan basa dengan nukleotida yang sesuai pada untai cetakan. Namun, karena dideoksinukleotida tidak memiliki gugus 3’-hidroksil. Setelah terjadi penggabungan ddNTP, tidak dapat terjadi polimmerisasi untai lebih lanjut, dan sintesis terhenti. ddNTP bersaing dengan dNTP normal sehingga penghentian pembentukan rantai bersifat acak tetapi basa tempat terjadinya penghentian tersebut sesuai dengan ddNTP tertentu dalam campuran reaksi.

Akibat penghentian acak, dari satu catakan dihasilkan untai –untai DNA yang panjangnya berbeda-beda. Untai pendek terletak paling dekat dengan ujung 5’ untai DNA yang sedang tumbuh karena untai tumbuh dalam arah 5’ ke 3’. Apabila untai ini ditaruh dalam elektroforesis gel, urutan untai DNA dapat ditentukan dari posisi pita pada gel.


4. Apa saja kelainan terkait gen SRY?

Mutasi pada gen ini (1 : 25 000) memberikan perkembangan menjadi wanita XY (Xp22.11–p21.2) dengan gonadal dysgenesis (Swyer’s syndrome); translokasi dari SRY ke kromosom X menyebabkan fenotip pria XX. Semua pria XX steril sehubungan dengantidak adanya lengan panjang pada kromosom Y ang mengandung gen azoospermia factor (AZF), yang diperlukan untuk spermatogenesis yang normal, tetapi genitalia eksterna dan testis tetap berkembang dengan adanya kromosom-Y dan fragmen genetik yang terdapat pada kromosom-X23 .

Triawani. Faktor Genetik sebagai salah satu Penyebab Infertilitas Pria. Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya

5. Apa yang dimaksud dengan dogma sentral dari biologi molekuler?

Pada tahun 1956, Francis H. Crick memperkenalkan diagram alur yangmenggambarkan fungsi DNA dalam perjalanan informasi genetik yang disebutsentral dogma.

Tanda panah yang melingkari DNA menunjukkan bahwa DNA berfungsi sebagaitemplate atau cetakan bagi replikasi dirinya. Tanda panah antara DNA dan RNAmenunjukkan pembentukkan molekul RNA dari DNA cetakan (transkripsi)kemudian sintesis protein ditentukan oleh RNA cetakan melalui proses translasi

Watson, J. D., et al., 1987, Molecular Biology of the Gene, 4th edition, TheBenjamin/Cummings Publishing Company Inc., Menco Park, California,p. 68-75, 81-83, 98-99, 194, 202-203

6. Dimana lokasi gen SRY dalam sitogenetik?

Gen SRY yang merupakan penentu jenis kelamin laki-kaki, berlokasi pada lengan pendek dari kromosom Y regio MSY.Gen ini memegang peranan kunci dalam perkembangan testis.14 Gen lain pada lengan panjang kromosom Y diketahui penting dalam mengatur spermatogenesis yaitu gen-gen AZF (Azoospermia Factor) antara lain DAZ, RBMY, USP9Y dan HSFY1.Keberadaan kromosom Y yang utuh menjadikan jenis kelamin laki-laki, berapapun jumlah kromosom X yang ada. Ketiadaan kromosom Y menghasilkan perkembangan wanita.

Triawani. Faktor Genetik sebagai salah satu Penyebab Infertilitas Pria. Fakultas Kedokteran Universitas Sriwijaya

7. Pada fase apa masa embrional dalam penentuan jenis kelamin?

Pembentukan jenis kelamin anak hasil fertilisasi tergantung ada atau tidak adanya determinan maskulin selama periode kritis perkembangan embrio. Perbedaan terbentuknya anak dengan jenis kelamin pria atau wanita dapat terjadi setelah melalui 3 tahap, yaitu tahap genetik, gonad, dan fenotip (anatomi) seks. Tahap genetik tergantung kombinasi genetik pada tahap konsepsi. Jika sperma yang membawa kromosom Y bertemu dengan oosit, terbentuklah anak laki-laki, sedangkan jika sperma yang membawa kromosom X yang bertemu dengan oosit, maka yang terbentuk anak perempuan. Selanjutnya tahap gonad, yaitu perkembangan testes atau ovarium. Selama bulan pertama gestasi, semua embrio berpotensi untuk menjadi pria atau wanita, karena perkembangan jaringan reproduksi keduanya identik dan tidak berbeda. Penampakan khusus gonad terlihat selama usia 7 minggu di dalam uterus, ketika jaringan gonad pria membentuk testes di bawah pengaruh sex-determining region kromosom Y (SRY), sebuah gen yang bertanggung jawab pada seks determination. SRY menstimulasi produksi antigen H-Y oleh sel kelenjar primitif. Antigen H-Y adalah protein membran plasma spesifik yang ditemukan hanya pada pria yang secara langsung membentuk testes dari gonad. Pada wanita tidak terdapat SRY, sehingga tidak ada antigen H-Y, sehingga jaringan gonad baru mulai berkembang setelah 9 minggu kehamilan membentuk ovarium.

Syaeful Nawawi, Yusuf. Karakteristik dismorfologi pada pasien Dengan kelainan kromosom seks. Fakultas Kedokteran Universitas Diponegoro Semarang 2009.

8. Jelaskan tentang PCR!

Reaksi berantai polimerase adalah suatu metode invitro yang dapa digunakan untuk pembuatan cepat DNA dalam jumlah yang sangat besar. Metode ini sangat cocok untuk memperbanyak DNA untuk prosedur pemeriksaan klinis atau forensikkarena hanya diperlukan sampel DNA yang sangat sedikit sebagai bahan awal. DNA dapat diperbanyak oleh reaksi berantai polimerase dari sehelai rambut atau setetes darah atau semen.

Mula-mula, harus dilakukan isolasi terhadap sampel DNA yang mengandung segmen yang akan diamplifikasi. Ditambahkan primer, keempat deoksiribonukleotida trifosfat, dan DNA tahan panas dalam jumlah besar ke dalam larutan dimana DNA dipanaskan untuk memisahkan untai-untai. Primer adalah dua oligonukleotida sintetik. Setiap Oligonukleotida bersifat komplementer (saling melengkapi) terhadap urutan yang pendek pada satu untai DNA untuk diamplifikasi. Sewaktu larutan mendingin, oligonukleutida membentuk pasangan basa dengan DNA dan berfungsi sebagai primer untuk sintesis untai DNA baru. Proses pemanasan, pendinginan dan sintesis DNA baru diulang berkali-kali sampai deperoleh salinan DNA dalam jumlah besar. Proses dapat diautomasikan sehingga setiap putaran replikasi hanya memerlukan waktu beberapa menit. Dalam 20 daur pemanasan dan pendinginan DNA mengalami amplifikasi lebih dari sejuta kali.


9. Bagaimana mekanisme DNA menurunkan informasi genetik sel sel anak?

Mekanisme molekular dari pewarisan melibatkan proses yang dikenal sebagai replikasi, dimana untai DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis salinan DNA. Setelah replikasi DNA, sel membelah dan salinan DNA ini diwariskan ke sel-sel anak. Perubahan bahan genetik terjadi melalui rekombinasi (pertukaran gen antara kromosom), dan melalui mutasi (akibat perubahan pada DNA). Mekanisme perbaikan DNA memperbaiki sebagian besar dari kerusakan DNA, tetapi banyak perubahan gen yang diwariskan ke sel anak.


10. Apa saja faktor-faktor yang mempengaruhi ekspresi gen?

Dalam melakukan proses ekspresi gen, terdapat beberapa faktor yang dapat mempengaruhi kemampuan suatu sel dalam meregulasi hal tersebut, yaitu:

a) 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.

b) 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.

c) 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.

d) Proses transpor dan modifikasi, pada proses ini intron harus dibuang dengan akurat untuk mencegah terbentuknya protein yang berbeda.

e) RNA transpor, berperan dalam membawa asam amino.f) Stabilitas transkripsi, hasil transkripsi harus mampu untuk bertahan lama dan

menjalankan fungsi mengirimkan kodon ke ribosom dengan baik.g) Inisiasi translasi, apabila proses inisiasi pada kodon metionin tidak dilaksanakan

dengan baik, maka ekspresi gen akan berbeda.h) 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.

i) Modifikasi pasca-translasi, seperti proses glikosilasi, asetilasi, dll apabila terganggu akan menyebabkan ekspresi gen dan fungsi seluler yang berbeda juga.

j) Protein transpor, untuk mengantarkan protein hasil translasi dan hasil modifikasi pasca-translasi ke tempat yang dituju untuk bekerja.

k) Kontrol terhadap stabilitas protein, ada beberapa protein yang cepat terdegradasi dan ada beberapa yang sangat stabil.4

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, yaitu 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.

King MW. Control of gene expression. [homepage on the Internet]. 2012 [cited 2012 Mar 7]. Available from: http://themedicalbiochemistrypage.org/gene-regulation.php

11. Bagaimana cara mengisolasi DNA dari sel?

Isolasi DNA merupakan pemisahan molekul DNA dari molekul lain, seperti dinding sel, membran sel, dan membran inti sehingga dapat dilihat strukturnya. Tahap-tahap dalam isolasi DNA yaitu pengambilan sampel, pelisisan dinding sel dan membransel, purifikasi, serta presifitasi.

Untai DNA diekstraksi memlalui proses sentrifugasi dan penggunaan buffer ekstraksi cornel. Buffer ekstraksi pada metode tersebut mengandung NaCL, Tris-Cl, EDTA,SDS, dan Na-bisulfit. Natrium klorida memberikan kondisi ionik yang stabil sehingga molekul DNA dapat terpisah dengan koomponen lainnya. Tris-Cl berfungsi sebagai larutan penyangga untuk kestabilan pH. Larutan EDTA berfungsi mengikat kation divalen yang membentuk inhibitor enzim DNAse sehingga akan menjaga struktur DNA agar tidak terdegradasi. Sodium dodesil sulfat (SDS) berfungsi melisiskan membran sel sehingga DNA dapat diisolasi. Natrium bisulfit akan meningkatkan daya presipitasi DNA terhadap alkohol dingin.

Kontaminasi protein pada DNA dihilangkan menggunakan larutan kloroform isoamil alkohol dengan perbandingan 24:1. Larutan kloroform akan melisiskan membran sel dan mendenaturasi protein sel sehingga molekul DNA terpisah dari protein dan senyawa polisakarida. Isoamil alkohol digunakan untuk mengurangi pembusaan selama proses ekstraksi.

Prayuni, Kinasih. 2008. Isolasi dan literatur DNA. FMIPA UI

12. Bagaimana mekanisme informasi genetik dikemas dalam DNA?

Karena molekul DNA sangat besar, diperlukan kemasan khusus agar molekul tersebut dapat termuat dalam sel. Pada E. Coli, DNA sirkulasi membentuk supercoil dan melekar ke protein inti-RNA.

Eukariot mengandung lebih dari 1000. Kali jumlah DNA yang terdapat dalam prokariot. Akibatnya metode pengemasan DNA sel eukariotik jauh lebih rumit. DNA eukariotik berinteraksi dengan protein basa kecil berukuran setara yang dikenal sebagai histon, yang mengandung banyak arginin dan lisin. Terdapat 5 kelas histon: H1, H2A, H2B, H3, dan H4.

Apabila kromatin (kompleks DNA dan protein yang terdapat di inti) diekstraksi dari sel, kromatin tersebut akan tampak seperti manik-manik pada benang. Manik-manik dengan tonjolan DNA di masing-masing ujung disenal sebagai nukleosom, dan manik-manik itu sendiri di kenal sebagai inti nukleosom. Dua molekul dari masing-masing empat kelas histon (H2A, H2B, H3, dan H4) membentuk suatu inti yang dikelilingi oleh sekitar 140 pasang basa DNA untai ganda yang terluka. DNA yang melingkar membungkus inti nukleosom bersambungan dan menghubungkan satu inti nukleosom dengan inti di sebelahnya. DNA yang menghubungkan inti-inti tersebut membentuk kompleks dengan histon tipe ke lima H1. Penyusunan rapat lebih lanjut pada kromatin terjadi sewaktu benang –benang nukleosom memilin menjadi kumparan heliks tubular (sering disebut struktur selenoid)

Walaupun kompleks DNA dan histon membentuk substruktur nukleosom kromatin, di inti protein jenis lain juga berikatan dengan DNA. Protein ini diberi nama “protein kromosomal non-histon” sel dari jaringan yang berbeda memiliki perbedaan dalam jumlah dan jenis protein ini, yang mencakup enzim yang bekerja pada DNA dan faktor yang mengalami transkripsi.


bagaimana peran gen sry

Documents