DIFERENSIASI SEL

DNA sel mengandung instruksi genetik untuk membuat ratusan protein .Tapi suatu

saat sel membuat hanya beberapa protein yang ia perlukan. Berdasarkan pengkodean gen

enzim yang tidak diperlukan dapat dimatikan, jadi dia tidak ditranskipsikan untuk

membentuk mesengger RNA.

Gen di eukariot juga diaktif dan nonaktifkan dalam waktu yang berbeda tergantung

stimulusnya bervariasi.Kebanyakan dari informassi determinasi struktur dan fungsi sel, dan

DNA tersebut di encode dan diekspresikan dengan jalan sintesis protein.

Berdasarkan perkembangan , keidentikan genetik sel diurutkan dari sell originalnya

yang berdiferensiasi.Dan menjadi berbeda dengan yang lain , karena gen yang berbeda di

aktif dan nonaktifkan. Gen tersebut diatur dan diaktif kan sesuai dengan waktu dan fungsinya

dan diekspresikan melalui ekspresi DNA secara berkelanjutan/ berantai.

11.A Informasi Genetik di Zygote dan Sel Dewasa

Sel yang telah mengalami terdiferensiasi , seperti sel hati dan sel otot, menyintesiskan

protein yang berbeda.Sel tidak secara normal berubah dari 1 tipe sel ke sel lain.Karena ada

ekspresi gen secara permanen.Dimulai dari pembagian sel zigot sederhana menjadi 2 sel

masing-masing sel tersebut kembali menjadi 2 sel yang mirip.Dan ini menunjukkan bahwa

sel dewasa berasal dari turunan gen pada zigote.

Bukti Pada Tanaman

Pembuktian pada tanaman dilakukan dengan mengkulturkan sel akar wortel pada

medium yang sederhana, dan percobaan ini sukses menumbuhkan wartel dewasa yang berasal

dari single sel. Dalam hal ini , sel akar wortel yang mengalami diferensiasi telah

mengandung informasi genetik untuk membangun berbagai sel terdiferensiasi lain pada

wortel dewasa. Berbagai tanaman lain juga dapat berkembang dari satu sel melalui cara ini.

Bukti Pada Hewan

Pembuktian ini telah dibuktikan dari eksperimen katak dan tikus putih. Eksperimen

transplantasi inti yang didesain untuk menentukan informasi yang dibawa zigot dari nukleus

dalam diferensiasi sel.transplantasi nukleus dikatakan totipotensi. Artinya dapat

mengekspresikan informasi genetik untuk mendukung perkembangannya.

Bebrapa hewan kromosomnya dihancurkan di sel somatik, tapi tidak di sel pertumbuhan

diberikan suatu rangsangan pertumbuhan.

Mutasi somatik bisa disebabkan perbedaan anatara genum sel yang berbeda karena variasi

penyusunan DNA.

11. B Kontrol gen

Saat ini genum dari semua organisme mengandung kontrol gen diregulasikan untuk

ekspresi gen lain. Kontrol ini menjalankan aktivitas ke target gen yang bekerja secara tidak

langsung dengan mengontrol sintesis dan regulasi protein. Pada prinsipnya sintesis protein

dikontrol melalui bebrapa langkah: pertama yaitu modifikasi DNA, transkripsi DNA menjadi

RNA, memproses RNA menjadi mRNA dan membawa mRNA dari nukleus ke sitoplasma.

11.C Kontrol Transkipsi Pada Prokariota

Prokariotik mengandung gen yang mengkodekan struktur enzim dan metabolisme

enzim. Terdapat pula sejumlah ‘regulatory genes’ yang fungsi utamanya untuk mengatur

aktivitas berbagai macam gen. Setiap gen ini mengikat rangkaian DNA yang spesifik dan

mentranskripsikannya menjadi gen yang spesifik baik dalam keadaan aktif atau tidak.

Adapun mekanisme pengaktifan gen (inducible) maupun penonaktifan (represible) akan

dibahas secara detail

Lac Operon

Merupakan bagian dari gen bakteri yang bertanggung jawab untuk memproduksi

enzim. Enzim laktosa tidak diproduksi sepanjang waktu. Bakteri memproduksi protein yang

dikenal protein gen repressor.

RNA polimerase memulai transkripsi dengan mengikat rangkaian promoter pada DNA.Pada

Lac Operon,protein gen repressor mengikat operator,sebuah rangkaian dari 21 pasangan

dasar,yang disebut ”downstream” pada rangkaian promoter dan saling melengkapi.Sebagai

hasil dari susunan ini,ketika repressor protein mengelilingi operator itu,RNA polimerase tidak

dapat berpindah dari operon promoter dan gen yang berdekatan tidak dapat ditranskripsikan.

Repressor protein dapat dihapus dari operator dengan molekul kecil yang dinamakan

inducer.Inducer adalah molekul gula kecil yang dinamakan allolaktosa.Ketika allolakstosa

mempunyai konsentrasi tinggi di sel,laktosa menginduksi sebuah perubahan allosteric di

repressor protein.Allosterik ini mengubah kehilangan repressor protein yang ditahan di

operator sehingga RNA polimerase dapat diikat pada promoter dengan baik dan bergerak ke

transkripsi struktur gen lakstosa.RNA messenger transkripsi dengan segera menerjemahkan

keenzim laktosa yang mana mebiarkan laktosa masuk ke sel dan mengalami

metabolisme.Ketika lakstosa telah dihidrolisis,konsentrasi allolaktosa turun lagi,repressor

mengikat dengan kuat operator lagi,dan transkripsi berhenti.

Hasilnya bahwa sistem ini enzim yang menghidrolisis lakstosa hanya diproduksi ketika

terdapat laktosa disekitarnya.Ketika terdapat laktosa,gen Lac ditekan,di lain waktu gen Lac

ditahan.

Transkripsi Inducible dan Repressible

Lac operon digambarkan mengontrol enzim inducible ,yang mana salah satunya

diproduksi hanya ketika substrat tersedia.Inducer dalam hal ini adalah allolaktosa,yang

manamenghapus repressor protein dari operator.Sehingga hanya satu kemungkinan yang

protein mengontrol transkripsi.

1. Sistem inducible,transkripsi terjadi ketika repressor protein tidak ada dari operator

atau ketika aktivator pengatur protein menuju operator.Substansi inducer

mengaktifkan gen ketika hadir karena penghapusan lainnya repressor dari

operator(dalam hal ini Lac Operon)atau disebabkan aktivator mengikat operator.

2. Enzim Repressible(penekan) tidak disintesis ketika produk akhir metabolisme hadir

(karena itu,sebuah sel tidak memproduksi substansi ketika substansi telah cukup

tersedia).Dalam hal ini, sebuah inhibitor (penghambat)substansi dapat menonaktifkan

transkripsi.Hal ini dilakukan karena disebabkan repressor protein mengikat operator

atau menghapus aktivator substansi dari operator.

Molekul makanan tidak hanya menstimulus bahwa dapat mengatur transkripsi pada

bakteri.Bahan kimia yang mengandung racun mungkin menginduksi enzim yang

mereka rusak, dan substansi yang belum diketahui dalam sel itu sendiri menstimulus

produksi protein yang dibutuhkan sel.

11.D Kontrol Transkripsi pada eukariotik

Kebanyakan sel eukariotik hanya sekitar 10 % DNA yang ditranskripsikan ke RNA.

90 % sisanya ditahan oleh ribuan protein yang berbeda.

Pengaturan substansi pada eukariotik

Gen protein regulasi, mirip dengan prokariota, telah ditemukan pada eukariota.

Sebagai contoh, protein tersebut diperlukan untuk transkripsi 5s RNA yang membentuk

bagian dari subunit ribosom besar. Protein ini disebut faktor transkripsi harus mengikat 5S

dan urutan dari sekitar 35 pasang basa dekat bagian tengah dari gen 5S sebelum ini gen dapat

di transkripsi.

Pada tahun 1983, penelitian telah menemukan apa yang tampaknya menjadi

persamaan antara gen eukariotik dan prokariotik. Dalam sel-sel pankreas yang memproduksi

insulin. William Rutter dan rekan-rekannya menemukan urutan peningkat nukleotida yang

harus ada jika gen diaktifkan. Para peneliti paling dicari setelah amplifier menggunakan

asumsi bahwa beberapa protein penambah-penambah mengikat rangkaian DNA peraturan

mengaktifkan gen struktural. Pada tahun 1984, sebagai penambah protein ditemukan sel-sel

yang menimbulkan sel-sel darah merah. protein muncul dalam sel hanya jika gen hemoglobin

aktif dan tampaknya diproduksi oleh sel-sel itu sendiri.

Zat yang paling umum dikenal untuk mengubah aktivitas gen mungkin hormon

(seperti estrogen dan progesteron) adalah lipid, disintesis dari kolesterol. Oleh karena itu

mereka larut dan dapat menyeberangi membarane plasma dan masukkan sel. Di sini, mereka

mengikat protein reseptor spesifik dalam sitoplasma, menyebabkan penerima menjalani

berubah bentuk alosterik sehingga akan sekarang mengikat DNA. Ketika kompleks hormon-

reseptor mengikat DNA, akan mengaktifkan gen-gen tertentu. Mungkin mengikat kompleks

hormon-reseptor dengan setara sebuah urutan enhancer, namun tidak ada rincian proses ini

dikenal. Dalam beberapa kasus, sel merespons hormon steroid dalam dua tahap. Tindakan

ecdysone (sebuah hormon steroid serangga [Bagian 11-E] adalah contoh yang dipelajari

dengan baik. Sebagai tanggapan, kompleks reseptor-ecdysone mengaktifkan transkripsi oleh

beberapa gen tertentu. Beberapa protein disintesis sebagai aresult respon primer ini sendiri

adalah protein regulasi. Menyebabkan respon sekunder dengan memasukkan sintesis RNA

dan 100 situs dalam DNA. (Hormon juga dapat mempengaruhi sel-sel dengan cara lain,

beberapa di antaranya dibahas dalam Bab 42).

Hormon ini mempengaruhi beberapa tapi tidak sel lainnya. Hormon steroid

testosteron Male, misalnya, mempengaruhi organ reproduksi laki-laki dan sel yang

bertanggung jawab untuk pertumbuhan jenggot, tetapi tidak usus atau sel ginjal. Sebuah sel

tertentu juga dapat dipengaruhi oleh hormon pada satu waktu tetapi tidak pada orang lain.

Agaknya, situasi kedua muncul karena sel-sel mungkin berisi reseptor untuk hormon pada

satu waktu tetapi tidak yang lain.

Selain itu, hormon dapat mempengaruhi sel yang berbeda-berbeda. Ada dua

penjelasan untuk situasi ini. Salah satu jenis sel yang memiliki reseptor yang berbeda untuk

hormon yang sama, atau reseptor yang sama tetapi mereka berbeda gen aktif. Ada bukti kuat

bahwa ini penjelasan yang terakhir ini benar. Sebuah gen mutan coding untuk reseptor untuk

testosteron dikenal pada tikus. (Semua sel mamalia tumbuh sebagai seorang wanita kecuali

mereka yang terkena testosteron pada tikus mutan. Karena itu, protein yang sama receptore

testosteron biasanya harus mempengaruhi semua sel-sel ini berbeda.

Hal ini jelas, karena itu, bagaimana hormon steroid mempengaruhi trnsciption: (1)

target sel yang akan merespon hanya receptore untuk mensintesis hormon dan (2) kromatin

sel target diatur sedemikian rupa sehingga kompleks hormon-reseptor hanya mengaktifkan

gen yang sesuai dalam setiap sel dari target.

Kita telah melihat bahwa molekul makanan dan hormon dapat mengaktifkan gen-gen

tertentu atau menonaktifkan. Kedua rangsangan yang datang dari luar sel dan mempengaruhi

aktivitas genetik. (Meskipun hormon yang dihasilkan dalam organisme, mereka bertindak

pada sel lain selain yang yang memproduksi mereka). Banyak faktor lain di lingkungan sel

juga dapat mempengaruhi transkripsi DNA. Sebagai contoh, bibit tanaman banyak (misalnya,

beberapa jenis selada) membutuhkan cahaya untuk beralih ke gen yang diperlukan untuk

perkecambahan. Sebagai contoh lain, biru muda diperlukan untuk mengubah sintesis RNA

sebelum tanaman pakis muda akan mulai tumbuh ke atas dari embrio

Kontrol dengan mengubah struktur kromosom

Seperti yang kita ketahui sel eukaryotic bersifat menurun jadi transkripsi sel

mempunyai system regulasi yang sama dengan induknya tapi knapa harus seperti itu?itu

karena diferensiasi sel membutuhkan satu sel yang sudah jadi dan nantinya sel ini yang

berkembang dan bertambah bamyak dan menurunkan sifatnya.jadi system transkripsinya di

turunkan oleh induk sel. transkripsi dna pada eukariotik salah satunya di kontrol oleh

perubahan struktur kromosom.dna pada eukariotik terletak di dalam kromosom di mana

kromosom ini terbentuk dari gabungan dna dengan protein yang di sebut kromatin,dan dalam

sel eukaryotic dna sangat sulit di akses oleh subtansi karena ia terkondensasi sangat erat pada

protein kromosomal.untuk melepaskan ikatan ini di gunakan enzim DNase yang merusak

ikatan DNA .tapi enzim ini hanya sensitive pada dna yang akan di transkripsi.beda dari dna

yang di transkripsi dan yang tidak ,terletak pada susunan kimianya di mana histon lebih

lemah dalam mengikat dna yang aktif daripada yang tidak aktif,

Tapi dalam kasus lain dna bisa di transkripsi tanpa terlepas dari nukleosomnya.dalam

hanya satu kasus kita bisa menemukan bukti yang jelas dna,tapi dalam beberapa kasus sel

kehilangan kemampuan metilasinya dan sampai sekarang penyebabnya belum di ketahui.

Penonaktifan kromosom X

Satu contoh yang paling bagus mengenai penurunan sifat regulasi gen adalah

hetrokromatin fakultatif,yaitu dimana kromatin hanya aktif pada salah satu kromosom sex

saja.

Contohnya ada pada wanita dimana di mana wanita memiliki dua kromosom x dan

salah satunya tidak aktif kromosom yang tidak aktif ini disebut barr body.lalu yang mna dari

dua kromosom yang akan tidak aktif itu tergantung dari kesempatan dan variasi dari satu sel

ke yang lain sehingga dari sel satu ke yang lain berbeda.lalu kenapa satu kromosom x

tidakaktif ,tujuannya adalahuntuk memastikan hanya ada satu kromosom x yang aktif pada

setiap sel.teori ini semakin diperkuat dengan penelitian bahwa pada wanita yang mempunyai

2,3,atau 4 kromosom x tetap hanya satu yang aktif,tapi tidak di ketahui bagaimana proses

tidakaktifnya kromosom x ini

Kromosom Raksasa

Banyak terjadi perubahan struktur dalam kromosom. Karena ukuran sangat kecil

sehingga tidak cukup menggunakan mikroskop saja. Melainkan harus mempelajarinya

dengan menggunakan teori biokimia.

W. Beerman and U. Clever meneliti dua macam insects yaitu ; Chironomus dan larva

terbang yang ada di buah Dorsophila (seperti pada kelenjar saliva, pencernaan dan organ

eksresi pada pembuluh malpigi).

Beberapa dari organ tersebut ditemukan tubuh dari sebuah sel daripada tumbuh dari

beberapa sel. Buktinya adalah sebuah sel ini memiliki materi genetic yang lebih dari pada sel

yang normal. Sel ini memiliki kromosom yang terus mereplikasikan DNAnya sampai 210 =

1024 kali lebih sering dari kromosom lain untuk polytene chromosome. Sehingga

keromosom ini nampak 100 lebih tebal, gelap, dan panjang dari kromosom pada sel yang

lain. Kemudian kondisi ini seolah seperti sebuah ikatan yang lebih tebal dan terdiri atas DNA

serta histon yang memiliki “tonjolan” yang muncul pada ikatan itu.

Tonjolan ini terdiri dari transkripsi RNA yang terjadi. Jika gen yang berbeda memilik

ekspresi berbeda tiap sel dan tiap waktu selama pertumbuhan, jika tonjolan ini mengaktifkan

gen we dapat memprediktsi ikatan yang berbeda dalam satu kromosome akan terdapat

tonjolan pada keadaan tertentu yang berbeda-beda dan waktu yang berbeda.

Pada kelenjar saliva Chironomus pallidivittatus hanya 4 sel dengan kromosom yang

memiliki tonjolan karena terdapat gen yang aktif pada 4 sel ini. Gen aktif lain seperti pada

empat sel tadi dibuktikan dengan hormon ecdysone yang disekresikan karena adanya tonjolan

kromosom. Hormone ecdysone menyebabkan pergantian kulit karena terbentuknya kutikel

(skeleton luar) untuk mengganti sel yang sudah tua.

Pada larva serangga ketika terjadi pergantian kulit tonjolan terkadang terlihat dan

terkadang menghilang sehingga seolah kemunculan tonjolan ini mengidentifikasi apakah

adanya stimulan untuk mensekresikan hormone ecdysone . Jadi efek dari hormone adalah

untuk mengaktifkan gen pada kondisi tertentu. Hal tersebut juga terjadi pada oosit hewan

yang telah diteliti.

11. E Rangkaian Ekspresi Gen Dan Diferensiasinya

Dalam pertumbuhan sel, gen bekerja dengan “turn off” dan “turn on” tergantung dari

sinyal yang diterima. Bekerjanya sel yang satu berkaitan dengan kerja sel yang lain. Misalnya

sel akan merintahkan menghasilkan hormone yang fungsinya untuk menaktifkan sel yang

lain. Diferensiasi yang terjadi adalah pengaruh dari ekpresi gen yang ada. Sehingga untuk

membentuk sebuah embrio saja membutuhkan pembelajaran mengenai diferesiasi yang

sangat komplek. Variasi berbeda di setiap gen tergantung rangsangan dari lingkungan sel dan

rangsangan sensitivitas sel. Perkembangan embrio membutuhkan rangkaian sel yang berbeda.

Adapun contoh peristiwa di kehidupan kita yang prosesnya melalui ekspresi gen dan

difersiasi sel:

Metamorfosis amfibi

Metamorphosis merupakan sutu proses perubahan yang terjadi pada hewan tertentu

dari larva (ulat, belatung, kecebong) menjadi hewan dewasa yang sangat berbeda bentuknya

yang dikontrol oleh hormone. Contohnya: metamorphosis ulat menjadi pupa dan kecebong

menjadi katak. Adapun tahap biologi dari metamorphosis yaitu hewa muda mempunyai

kehidupan yang berbeda pada saat dewasa. Metamorphosis pada amfibi memperlihatkan

bahwa mereka tidak sepenuhnya hidup di darat. Hewan amfibi hanya hidup di darat ketika

telah dewasa dengan memakan serangga. Pada saat masa embrio, embrio amfibi hidup di

tempat lembap karena telurnya tidak bisa bertahan di daerah kering. Sampai menetas dan

menjadi larva berupa kecebong dan makanannya berupa alga. Hormone tiroksin yang

dihasilkan oleh kelenjar tiroid harus ada saat terjadinya metamorphosis. Tiroksin

mempengaruhi perubahan jaringan pada tubuh hewan tersebut. Dalam tabiel dibawah ini

dapat dilihat perubahan yang terjadi pada saat metamorphosis amfibi

Function Larva Dewasa

Pergerakan Dengan ekor yang bersirip Kaki tanpa ekor

Pernafasan Insang eksternal Paru-paru dan kulit

Cara makan Mulut penghisap Mulut yang besar dan lidah yang

lengket

Pencernaan Usus yang bergulung-gulung untuk

mencerna alga

System pencernaan yang pendek,

yang dimakan sejenis serangga

dan mudah dicerna

Penglihatan Mata yang kecil Mata yang besar dengan pigmen

visual yang berlainan.

Ekskresi Ammonia Urea

Pergantian kulit dan metamorphosis serangga

Perubahan dari larva hingga menjadi dewasa juga terjadi pada serangga. Seperti

perubahan pada struktur serangga bisa terjadi saat insekta mengubah kulitnya dan tumbuh

yang baru.

Fungsi pelepasan kulit adalah untuk memperbesar ukuran dan fungsi metamorphosis

adalah menghasilkan perubahan bentuk tubuh. Dalam tubuh serangga terdapat hormone yang

berfungsi dalam proses ini. Hormone itu adalah hormone esdison dan juvenile.

Ketidakhadiran hormone juvenile, hormone esdison meningktkan dan mempengaruhi proses

transkripsi gen yang mengkode cirri-ciri pendewasaan pada serangga. Namun, kehadiran

hormone juvenile membuat hormone esdison non aktif, dan gen untuk tahap larva (muda)

aktif.

Regenerasi dan pembentukan kembali organ yang rusak

Regenerasi adalah proses menyusun kembali organ yang telah dipotong atau

hilang.Regenerasi dapat terjadi pada hewan maupun tumbuhan bahkan manusia.

Pada tumbuhan yang didegenerasi adalah batang utamanya.Disini kita tahu

pembelahan sel dan gen aktif dikontrol oleh hormon-hormon.Bukan tumbuhan saja

melainkan pada hewan misalnya kaki amphibi mengalami regenerasi misalnya pada kadal.

Pada blastema ada dua kemungkinan,yaitu sel yang ditinggalkan dari perkembangan

embrio yang belum dibedakan kedalam sel yang khusus tetapi dijaga hanaya disekitar tubuh

yang siap membentuk blastema.Kemudian yang kedua sel yang tadinya dikhususkan untuk

fungsi yang lain yang dirangsang oleh pemindahan dari organ untuk diubah ke sel

blastema.Kemudian bisa dibedakan ulang ke tipe sel yang dibutuhkan dalam organ yang

baru.Pada kadal air telah ditampakkan sedikitnya sel blastema yang diangkat dari sel khusus

yang telah ada.

11.G Kanker

Proses terbentuknya kanker membutuhkan waktu yang cukup lama yaitu bertahun-

tahun. karena perkembangan kanker terlihat, dalam banyak hal, seperti kebalikan dari

diferensiasi sel, membutuhkan waktu yang sangat lama untuk mengerti proses lain yang

menjadi pemicu terbentuknya kanker. Pertumbuhan sel kanker ini tidak seperti layaknya sel

normal, dan bila dilihat dari bentuknya cenderung berbentuk bulat dan bisa memyebar

dengan cepat.

Tumor merupakan sekelompok sel yang pertumbuhan dan perkembangannya

abnormal. Beberapa tumor bisa berbahaya, contohnya seperti kista pada uterus. Disisi lain

tumor juga dapat bersifat ganas, pertumbuhan tidak terkontrol, dapat merusak jaringan

disekitarnya dan terkadang dapat berdampak pada kematian. Kanker merupakan bentuk dari

tumor yang bersifat ganas. Kira-kira ada 100 jenis kanker yang diketahui, disebabkan oleh

spesies yang berbeda, pada organ yang berbeda namun spesies sama, namun terkadang

organnya sama namun jalurnya berbeda.

Ada tiga jalur penting yang membedakan sel kanker dengan sel normal. Pertama

pertumbuhannya cepat, kedua terkadang selnya tidak menempel satu sama lain seperti

seharusnya sel-sel normal sehingga terkadang selnya berpindah menuju jaringan yang

berbeda. Ketiga sel kanker tampaknya berdiferensiasi yaitu, mereka terlihat seolah-olah

mereka telah dikembalikan ke tahap awal perkembangan mereka. Ketika sel-sel bersilia di

saluran nafas yang mengarah ke paru-paru berubah menjadi sel ganas, dan secara langsung

mereka akan kehilangan silia mereka, dan segera berdiferensiasi menjadi sel tak berbentuk

yang membelah dengan cepat seperti layaknya sel embrio. Dan jika sel tumor kehilangan

kemampuan normalnya untuk tetap berikatan erat dengan sel-sel disekitarnya maka akibatnya

akan muncul kebuntuan dan bermetastasis, dan akan menakibatkan penyebaran ke bagian

tubuh yang lain sehingga memunculkan yang tumor baru.

Banyak hal yang merupakan penyebab dari kanker, contohnya merokok dapat

menyebabkan kanker paru. Selain itu banyak hal lain yang dapat menyebabkan timbulnya

kanker , seperti virus yang menyerang hewan yang nantinya juga dapat menyebar ke

manusia. Beberapa kanker juga merupakan penyakit keturunan akibat predisposisi genetic.

Dapat disimpulkan bahwa telah terjadi perubahan genetic dari semua jenis kanker.

Banyak factor terkait yang dapat menjadi mutagens yang meningkatkan resiko

terjadinya kanker, agen tersebut disebabkanakibat terjadinya mutasi genetic.untuk

menghindari informasi yang salah dipublik US FDA melakukan serangkaian test untuk

mengetahui substansi genetic yang berperan sebagai mutagen sebelum dipublikasikan.

Mereka menggunakan amest test untuk mendeteksi mutasi kecil dan local pada DNA bakteri.

Beberapa kanker terkait dengan substansi yang disebut karsinogenic ( penyebab kanker)

tanpa menjadi mutagen yang dapat dibaca oleh amest test sehingga diasumsikan pada

beberapa kasus perubahan genetic mungkin merupakan efek sekunder bila dibandingkan

penyebab utama kanker.

Pada sepuluh tahun terakhir, tekhnik untuk analisis kromosom dan sekuensi DNA

telah mengungkapkan satu per satu jenis dari kanker. Banyak orang berfikir bahwa semua

kanker disebabkan oleh perubahan genetic dari sel asalnya, yang nantinya akan terbagi-bagi

menjadi sel klone yang nantinya akan membentuk tumor. Beberapa perubahan genetic dapat

mulai dari yang paling kecil dapat dideteksi oleh ames test, tetapi beberapa mungkin

diakibatkan oleh perubahan genetic yang lebih besar, seperti penyusunan ulang kromosom,

penggabungan gen virus pada genom sel, penyisipan sekuensi control yang menyebabkan gen

mengekspresikan lebih banyak atau lebih sedikit daripada normal, kerusakan kromosom dan

lainnya. Mudahnya, diethylstilbestrol (DES) tidak menyebabkan mutasi pada tes ames, DES

ini terkait dengan gangguan pada distribusi kromosom saat pembelahan sel. Hal ini

menyebabkan terdapat kelebihan atau kromosom yang kurang pada sel yang baru. DES

merupakan implikasi dari penyebab kanker vagina pada wanita muda yang terekspose bahan

kimia saat fetus.

Apabila semua kanker (faktanya) memiliki perubahan genetic seperti pada teori,

formasi dan diferensiasi kanker seharusnya tidak sebanyak yang kiota pikirkan. Diferensiasi

ini tidak melibatkan perubahan genom secara luas tetapi hanya mengakibatkan perubahan

pada ekspresi gen. sesuai dengan perkiraan perubahan genetic yang dihasilkan pada

munculnya kanker melibatkan satu atau lebih dari sekitar dua puluh gen yang dapat

membantu untuk mengatur pembelahan sel.

Masih banyak hal yang belum diketahui untuk merinci penyebab dari kanker mungkin

dapat dijelaskan dengan gambaran yang muncul dari kanker sebagai proses yang melalui

sekurang-kurangnya dua tahapan. Pada awal tahun 1980, transformasi kanker dilaporkan

melibatkan dua perubahan bukan hanya satu yaitu aktivasi atau mutasi dari dua gen normal

yang berbeda menjadi onkogen, atau satu even genetic ditambah dengan satu karsinogen,

contohnya. Hasil akhir dari perubahan yang bervariasi ini adalah sel dengan gen yang

mengontrol pembelahan sel berlangsung salah sehingga menyebabkan kanker.

Beberapa kanker muncul pada keluarga dan diasosiasikan dengan kromosom herediter

yang mengalami kerusakan pada tempat tertentu. Sehingga gen tertentu yang diwariskan ini

merupakan salah satu factor predisposisi timbulnya kanker

Pada kasus yang lain, orang dengan xerolema pigmentosa juga memiliki defect

congenital pada “mesin perbaikan DNA normal” selnya. Mereka juga memiliki insiden yang

tinggi terhadap kanker kulit, karena mutasi akibat sinar UV tidak dapat diperbaiki pada kulit

mereka. Pada orang normal keadaan ini akan cepat diperbaiki sebelum menjadi kanker.

Kanker disebabkan oleh virus yang tidak menyebabkan penyakit dengan cepat, tapi

virus memasukkan materi genetiknya kedalam genom cell hostnya, kemudian gen virus ini

akan menjadi gene host, kemudian akan terjadi duplikasi dan menjadi sel baru. Jarang

ditemukan adanya virus yang laten. Namun pada orang dewasa di Eropa utara US, mereka

memiliki Epstein Bar Virus (EBV) pada beberapa sel tubuhnya. EBV ini merupakan anggota

dari herves group, dan menimbulkan infeksi mononukleasi .

Laten virus dapat hidup “tidak definitive” dan ditransmisikan dari orang tua ke anak

lewat ovum/ sperma, transmisi ini menyebabkan kerentanan genetic terkena kanker,

walaupun demikian belum ada bukti EBV dapat ditransmisikan lewat jalur ini.

Pada herves simplex ini virus distimulus oleh factor-faktor tertentu yang belum

diketahui, dapat hidup pada keadaan “latend state” pada sel saraf, lalu berkembangbiak dan

menyebabkan kerusakan sel yang disebut “cold sore”. Pada beberapa tipe, herves virus

dikaitkan dengan kejadian burkit’s lymphoma dan cervical carcinoma.

Hasil penelitian dari mencit dan tikus mendapatkan bahwa beberapa kanker memicu

virus latent untuk aktif kembali. Hal ini lah yang merupakan penyebab kenapa anak dengan

burkit lymphoma memliki kromosom yang mengalami mutasi, sehingga menghasilkan

protein yang lebih besar daripada biasanya.

Beberapa virus bersifat onkogenik membawa :

1. Gen tambahan yang mirip dengan sel hostnya, rous sarcoma virus yang menyebabkan

tumor pada ayam, menunjukkan code gen untuk protein yang mirip dengan factor

pertumbuhan yang menstimulus.

2. Pembelahan sel dan beberapa yang lain menyebabkan membawa gen yang

menyebabkan fosforilasi protein vincolin pada sel yang mengalami adesi plak palsu

yang dibawah plasma membrane, yang normalnya melekat dengan sel. Perubahan

penyebaran vincolin ini menembus sel dan kemudian sel mengalami trasformasi

sehingga virus tidak lagi melekat pada tetangga (host)nya.

3. Jenis onkogenik virus yang lain yaitu dengan membuat gen sel normal berada

dibawah kendali promoter (pengontrol) virus, sehingga sel mensintesis protein lebih

sering dan lebih banyak dari seharusnya.

Kanker merupakan penyebab kematian ke-2 terbanyak di US, 20% penduduk

meninggal. Kematian akibat kanker meningkat pada abad 20 ini, karena kanker cenderung

muncul saat ini pada orang dengan usia lanjut, berbeda dengan keadaan dulu yang kematiaan

lebih sering karena infeksi, diantaranya umur orang yang biasa terkena di US yaitu 80 tahun,

pada tahun 1980 meningkat menjadi umur 45 tahun, peningkatan kejadian kanker ini

kemungkinan karena karsinogen sudah semakin banyak disekitar kita.

Dewasa ini, penatalaksanaan dengan terapi gen telah ditemukan untuk beberapa tipe

kanker, seperti leukemia anak,dan angka kematian akibat kanker telah menurun. Hal ini

karena ada terapi baru , selain itu ada sebagian orang lebih waspada untuk segera berobat

secepat mungkin ketika mereka diduga memiliki kanker.