Resume GentikaBAB 7

Rekombinasi: Pengertian, Hubungan Dengan Mutasi, Peran Terhadap Proses Evolusi Serta Kejadiannya

Auliyah Shofiyah/ 130341614790M. Faris Alfi Azhar/Kelompok 1/ Off B

Pengertian Rekombinasi dan Hubungannya dengan MutasiRekombinasi diartikan sebagai peristiwa pembentukan suatu asosiasi baru dan

molekul-molekul DNA atau kromosom. Asosiasi baru itu dapat juga terbentuk dari bagian molekul DNA kromosom. Rekombinasi adalah proses yang berakibat terbentuknya kombinasi-kombinasi gen yang baru pada kromosom. Rekombinasi dan mutasi sama-sama menimbulkan perubahan materi genetik dan menimbulkan perubahan fenotip. Rekombinasi menyebabkan penataan kembali materi genetik.Peran Rekombinasi terhadap Proses Evolusi

Rekombinasi merupakan sumber variasi genetik dan berhubungan dengan evolusi karena menghasilkan kombinasi-kombinasi gen baru. Seleksi alam akan mempertahankan kombinasi yang menyebabkan organisme paling sesuai dengan lingkungan hidupnya. Rekombinasi juga memperbaiki unting nukleotida yang hilang karena mutasi ataupun bahan kimia dengan unting dari kromosom homolog.

Dua DNA yang terlibat rekombinasi umumnya merupakan molekul berbeda yang mempunyai suatu daerah homolog yang memiliki urutan nukleotida sama atau mirip. Molekul tersebut berjajar berdampingan dan berinteraksi melalui bagian polinukleotida yang identik yang dikatalisis oleh enzim endonuklease serta dibantu pergeseran unting yang berakibat terbentuknya percabangan pindah silang yang membentuk heteroduplex. Pada heteroduplex tersebut nukleotida yang terputus dibagi diantara ke dua helix ganda. Celah yang terputus itu ditutup oleh enzim ligase dan selanjutnya unting ditukar melalu migrasi cabang. Pada proses rekombinasi terdapat struktur yang disebut Holliday intermediate atau recombinant intermediate atau chi form. Struktur tersebut ditemukan pada E. Coli khususnya tekait plasmid ColE.Pembentukan struktur Holliday pada Makhluk Hidup Eukariotik

Model Holliday mempertimbangkan kejadian terputusnya satu unting yang berlanjut dengan berlangsungnya pertukaran resiprok unting unting tunggal yang mengakibatkan terbentuknya DNA heteroduplex yang simetris pada kedua belah pihak yang terlibat pada proses pertukaran.

Pada model Meselson radding rekombinasi diawali hanya oleh satu pemutusan unting pada salahs atu pihak dalam suatu pertukaran. Sintesis DNA dalam rangka oerbaikan itu mengganti suatu unting tunggal yang menginvasi helix lain. Pada model pemutusan unting ganda dan perbaikannya diduga bahwa rekombiansi diawali oleh pembentukan celah unting ganda. Sintesis DNA berikutunya dalam rangka perbaikan pada ke dua helix mengarah ke daerah DNA heteroduplex yang asimetrik pada helix reispien sehingga terbentuk sepasang struktur Holliday yang resolusinya dapat menuju ke pasangan yang dapat atau tidak rekombinan bagi penanda samping

BAB 9Enzim-enzim Pada Proses Rekombinasi

Enzim-enzim yang Dikode Gen recA, recB, dan recCProtein recA merupakan suaenzim yang berperan pada rekombinasi umum maupun

pada perbaikan DNA. Pada kondisi in vitro, protein tersebut mengkatalisis pembentukan struktur Holliday. Protein recA beriaktan pada molekul DNA unting ganda maupun tunggal. Protein tersebut menggunakan energi dari ATP yang memungkinkan terjadinya sinapsis ketika pembukaan untai ganda.

Rekombinasi juga berlangsung di lingkup plasmid, misalnya pada E.coli. bentukan molekul serupa angka delapan sebelum terpoong oleh enzim endonuklease EcoRi sama sekali tidak ditemukan pada preparat DNA plasmid dari E coli yang memiliki gen recA. Produk ke dua gen (recB dan recC) bekerja setelah protein recA bekerja.

Gen recB’ dan recC’ berperan mengkode dua subunit suatu nuklease yang berperan sebagai resolvase yang memotong jembatan silang pada struktur Holliday. recA juga berperan dalam perbaikan DNA setelah radiasi UV dan agen kimiawi. Fungsi perbaikan diaktivasi oleh DNA untai tunggal. Protein recA memiliki suatu aktivitas proteolitik yang memotong sekurang-kurangnya dua macam molkeul represor. Melekul tersebut adalah represor profag lambda menyebabkan induksi profag. Melekul lain adalah suatu produk dari gen lex A yang mengatur tingkat ekspresi gen recA yang berfungsi sebagai fungsi SOS. Dalam keadaan normal represor lex A mengkondisikan ekspresi gen recA pada tingkat rendah. Jika sel terancam mengalami kerusakan DNA, aktivitas proteolitik protein recA diaktivasi menghancurkan represor lex A sehingga menghasilkan gen-gen uvr.

Model Holliday bekerja untuk pembentukan rekombinasi pada prokariotik dan eukariotik. Jika kedua enzim (recB dan rec C) tidak ada maka hasil rekombinan berkurang serta memiliki aktivitas membuka DNA maupun aktivitas nukelase. Kombinasi kedua aktivitas itu memunculkan DNA unting tunggal yang mempunyai siatu ujung bebas. Enzim recBC melakukan pembukaan lilitan pada DNA yang menganudng ujung dupleks bebas kemudian akan bergerak sepanjang dupleks dengan energi ATP. Selama pembukaan itu akan ada unting yang terbuka karena perbedaan kecepatan membuka dan menutup yang berbeda. Enzim recBC mendorong terjadinya rekombinasi pada DNA yang mengandung tapal Chi yang sedang terbuka.

DNA E coli mempunyai banyak urutan Chi. Enzim recBC mempunyai banyak peluang memotong unting tunggal DNA. Pada E.coli yang normal tidak memiliki ujung-ujung bebas. Tapak Chi berfungsi untuk konjugasi. Enzim recBC bergerak menyusuri DNA yang diinjeksi dan memotongnya pada tapak Chi.

Selain ketiga enzim tersebut terdapat enzim nuklease yang memotong sambungan Holliday sehingga emisahkan molekul DNA rekombinan. Enzim polimerase menyambung bagian yang hilang akibat DNA rekombinan terpoton, dan DNA ligase yang menutup celah yang tertinggal setelah enzim poliemerase bekerja. Enzim pada insersi ke dalam genom E coli yang terjadi melalui rekombinasi

Fag λ mengkode enzim integrase yang berperan pada saat insersi DNA fag ke dalam genom E coli menghasilkan satu molekul sirkuler baru yang lebih besar. Selain enzim integrase, insersi genom fag λ ke dalam genom e coli membutuhkan protein IHF serta ion

magnesium. Enzim integrase berperan dalam penggabungan yang akhirnya terbentuk dua molekul DNA yang terpisah. Enzim integrase bereperan sebagai suatu enzim topoisomerase. Enzim integrase membuat suatu pemutusan dalam posisi menyamping. Enzim integrase maupun IHF beriatan pada posisi yang berbeda sepanjang tapak attP. Tapak attp melingkari enzim integrase membentuk semacam struktur seperti nukleosom yang terkondensasi.

Urut-urutan inti pada tapak attP adatupun attB sedikit mengalami perubahan. Enzim integrase membutuhkan suatu homologi urutan pada daerah inti. Jika suatu profag a diinduksi untuk tumbuha maka keadaannya yang terintegrasi akan beralih dan peristiwa ini disebut eksisi. DNA fag merupakan bakteri bebas sehingga akan memulai eksisi dengan cara mengekspresikan suatu protein yang disebut eksionase. Enzim integrase memungkinkan mengkatalis rekombinasi yang merupakan tapak pelekatan hibrid dari profag.

Bagaimana rekombinasi genetik dapat menyebabkan keragaman antibodi?

Pada rekombinasi genetik terjadi penataan kembali molekul DNA yang meliputi penyambungan berbagai segmen gen. Segmen gen tersebut membentuk suatu gen yang kemudian ditranskripsikan menghasilkan rantai Ig.