DnaA ditargetkan oleh mekanisme lain yang

menghambat cepat reinisasi salinan baru yang

disintesis dari oriC . Seperti yang dijelaskan di

atas , hanya DnaA terikat ATP dapat langsung

inisiasi replikasi; namun , ATP terikat ini diubah

menjadi ADP selama proses inisiasi . Dengan

demikian , proses ini mengarakan putaran inisiasi

replikasi menginaktivasi DnaA , mencegah

penggunaan kembali . Proses exchancing ADP

terikat untuk ATP adalah satu lambat , dilanjutkan

menghambat akumulasi replikasi ATP yang

kompeten terikat DnaA . Proses replikasi terdekat

untuk mengikat di oriC . Ada lagi yang 300 dnaA

90mer mengikat bagian luar dari oriC (DNA juga

bertindak transcripstional a) , dan karena mereka

direplikasi , angka ini dua kali lipat . Peningkatan

situs DnaA mengikat bertindak untuk mengurangi

kadar DnaA yang tersedia.

Bersama-sama , metode ini cepat dan secara

dramatis mengurangi kemampuan dari E.coli untuk

memulai replikasi dari salinan baru oriC .

Meskipun mekanisme ini mencegah reinisasi cepat,

hambatan ini tidak selalu berlangsung hingga

pembelahan sel adalah tingkat, salinan putri oriC

harus inisiasi replikasi sebelum lengkap dari

putaran sebelumnya replikasi . Ini dikarenaka oleh

sel E.colli dapat membagi setiap 20 menit , tetapi

dibutuhkan lebih dari 40 menit untuk mereplikasi

genom E.coli . Dengan demikian , dalam kondisi

pertumbuhan yang cepat sel E. Coli reinisiasi

replikasi sekali dan kadang-kadang dua kali

sebelum selesainya putaran sebelumnya replikasi

(kotak 8-7 Gambar 2 ). Bahkan dalam kondisi

pertumbuhan tersebut cepat, inisiasi tidak

penghematan lebih dari sekali per putaran

pembelahan sel . Dengan demikian , untuk setiap

putaran pembelahan sel , hanya ada satu putaran

replikasi inisiasi dari oriC.

AKHIR REPLIKASI

I

Repliasi DNA secara komplit membutuhkan peristiwa atau kejadian tertentu secara

menyeluruh. Kejadian ini berbeda dari sirkular (lingkaran) dan linear kromosom. Untuk

sirkular (lingkaran kromosom), percabangan replikasi dapat meniru seluruh molekul tetapi

KOTAK 8-7 GAMBAR 2. Asal replikasi reinisiasi replikasi sebelum pembelahan sel oada sel yang tumbuh dengan cepat. Untuk memungkinkan genom untuk sepenuhnya direplikasi sebelum setiap putaran pembelahan sel , sel-sel bakteri sering harus inisiasi replikasi DNA dari asal tunggal mereka sebelum selesainya pembelahan sel. Ini berarti bahwa kromosom yang yang dipisahkan ke dalam sel anak sedang aktif direplikasi. Ini berbeda dengan sel-sel eukariotik, yang tidak memulai segregasi kromosom sampai semua kromosom lengkap direplikasi.

topologi hasi replikasi terkait satu sama lain. Sebaliknya replikasi terakhir dari kromosom

linear tidak bisa diselesaikan oleh percabangan replikasi yang telah kita diskusikan

sebelumnya. Oleh sebab itu organisme pembawa kromosom tipe linear telah

mengembangkan strategi terbaru untuk mengatasi masalah dari replikasi terkahir.

TIPE II Topoisomerase Dibutuhkan Untuk Memisahkan Anak Molekul DNA

Setelah selesainya repliaksi dari sirukalar (lingrakaran) kromosome, hasil dari anak

molekul DNA tetap di hubungan bersama catenanes (gambar 8-34). Catenane secara umum

adalah istilah dari dua putaran (siklus) yang berhubungan (mirip seperti rantai yang terikat) .

untuk memisahkan kromosom ini menjadi anak sel yang terpisah, dua siklus molekul DNA

harus dilepas satu sama lain atau Dekatenasi (pemisahan). Pemisahan ini dikenal dengan

nama aksi tipe II Topoisomerase. Seperti yang telah didiskusikan di Bab (Chapter) 6, enzim

ini memiliki kemampuan untuk memecahkan molekul dsDNA dan melewati kedua molekul

dsDNA menuju fase istirahat. Reaksi ini bisa sangat mudah memisahkan dua anak siklus

anak kromosom dengna memecahkan satu dan melewati kedua fase istrirahat, memungkinkan

pemisahan mereka mejadi sel-sel yang terpisah.

Meskipun aktifitas pemisaahan kromoson sirkular sudah cukup jelas, tetapi aktifitas

tipe II topoisemerase bisa mengaggu pemisahan dari pemisahan dari molekul linear yg besar.

Mesikpun tidak ada hubungan antara kaitan topologikal setelah replikasi dari molekul linear ,

kromosom eukariotic yang ukuran besar mengharuskan adanya hubungan antara DNA

menuju putaran-putaran rangka protein (lihat Bab 7). Penggabungan ini membuat beberapa

masalah dari siklus kromosom ketika anak kromosome harus dipisahkan.

Gambar 8-34 Topoisemerase II mengkatalisis dekatanasi produk replikasi. Setelah molekul DNA sirkular direplikasi , molekul DNA daughter lengkap yang dihasilkan tetap berhubungan satu sama lain . Tipe II topoisomerase DNA secara efisien dapat memisahkan atau decatenate ) lingkaran DNA ini.

,

Lagging-Strand Sistesis Tidak Mampu Untuk Menyalin Hasil Akhir Dari

Kromosome Linear

Kebutuhan primer dari dalam RNA untuk sintesis DNA membuat dilema untuk replikasi dari

akhir kromosom linear, yang di sebut dengan “Akhir masalah replikasi (Gmbr 8-35). Masalah

kesulitan ini tidak bisa di observasi selama duplikasi Leading-Strand template. Dalam kasus

ini satu bagin dalam primer RNA secara langsung dari permulaan rantai DNA yang bisa

diperluas ke contoh 5’ ekstrem. Sebaliknya persyaratan dari beberapa primer multiple untuk

menyelesaikan lagging-strand sistesis dimaksudkan bahwa salinan contoh tidak bisa d buat.

Walaupun ujung dari RNA terakhir dari pecahan sintesis fragment Okazaki menguatkan ke

dasar akhir oasangan dari healing-strand teplate, sekali molekul RNA berpindah, akan tetap

ada di bagian terkecil dari ssDNA yng tidak tereplikasi dari akhir suatu kromosom.

Ini membuktikan bahwa dari setiap putaran dari replikasi DNA akan menghasilkan

pemendekkan molekul satu atau dua anak DNA. Jelaslah bawhwa skenario ini dapat

menggangu penyelesaian perkembangan dari material genetik dari generasi ke generasi.

Perlahan tapi pasti gen dari akhir kromosom akan lenyap.

Organisme memecahkan akhir replikasi dengan berbagai cara. Sala satu solusi dengan

menggunakan protein dari bagian RNA sebagai primer dari tiap hasil akhir fraqment Okazaki

di setiap kromosome (Gmbr 8-36). Dalam situasi seperti ini “protein dasar” mengikat ke

lagging-strand template dan mengunakan asamamino untuk menyediakan pergantian OH ke

3’-OH secara normal disediakan sebagai Primer RNA. Penggunaan utama dari akhir lagging

Gambar 8-35. Masalah replikasi akhir. Sebagai lagging-strand mesin replikasi mencapai akhir kromosom , di beberapa titik, primase tidak lagi memiliki ruang yang cukup untuk mensintesis RNA primer baru. Hal ini menyebabkan replikasi lengkap dan wilayah ssDNA pendek pada ujung 3 ' dari produk DNA yang lagging strand. Bila produk DNA ini direplikasi makan akan dipersingkat dan akan berkurang putaran wilayah replikasi.

Gambar 8-36 Protein priming sebagai solusi untuk masalah akhir replikasi. Dengan mengikat polimerase DNA dan ujung 3 ' template , protein menyediakan gugus hidroksil priming untuk sintesis DNA dimulai . Pada contoh , protein bilangan prima semua sintesis DNA seperti yang terlihat selama bertahun- virus . Untuk molekul DNA yang lebih panjang , metod ini menggabungkan dengan fungsi asal konvensional untuk meniru kromosom.

strand, protein dasar menjadi ikatan kovalent ke 5’ akhir dari kromosom. Pemasangan

replikasi jenis seperti ini dapat di temukan di akhir dari liear kromosom dari spesies bakeri

tertentu (hampir seluruh bakteri memiliki kromosam sirkular atau lingkaran) dan akhir dari

linean kromosom bakteri terntentu dan virus pada hewan.

Kebanyakn sell eukaryotik sepenuhnya perbedaan solusi untuk replikasi akhir

kromosom mereka. Seperti yang telah kita pelajari bersama di Bab 7, akhir dari suaru

kromosom eukaryotik di kenal dengal tellomere dan mereka pada umumnya terdiri dari

kepala dari ekor menyalin dari urutan TG-rich DNA. Sebagai contoh telomere manusia

terdiri dari banyak penyalinan dari 5’TTAGGG-3’. Walaupun banyak pengulangan dari

doubel-stranded tetapi bagian 3’ dari kromosome meluas di luar 5’ sebagai ssDNA. Struktur

unik seperti ini bertindak sebagai asal baru replikasi yang mengkompenasis masalah pada

akhir replikasi. Asalnya mereka tidak beinteraksi dengan protein yang sama sebagai

pengingat dari asal eukariotik, tetapi sebaliknya Ssebagai rectuits khusus DNA polimerase

yang disebut dengan telomerase.

Telomerase Adalah DNA Novel Polymerase Yang Tidak Memerlukan Cetakan

Eksogen

Telomerase adalah enzim yang luar biasa yang termasuk dalam sub unit multipel

protein dan komponent RNA (dan karenanya sebgai contoj dari dibonucleoprotein , lihat

chapter 5). Seperti DNA polimerase lainya, telomerase bertindak untuk memperpanjang akhri

3’ dari substrat DNA. Tetapi tidak seperti DNA polimerase, telomerase tidak membutuhkan

contoh DNA eksogen secara langsung untuk penambahan dNTPs yang baru, komponent

RNA tolemerase menyajikan contoh untuk menambahkan urutan tolemerase 3’ batasan dari

akhir kromosom (lihat Interaktif Animasi 8-3). Tolemerase khusus memanjang 3’OH dari

partikular urutan ssDNA mengunakan RNA sendiri sebagai contoh. Sebagai hasil sebagai

mekasime fungsi tidak biasa, sintesis DNA yang tidak biasa adalah untaian tunggal.

Kunci dari fungsi tolemerase yang tidak biasa adalah megungkapkan

dengan menggunakan enzim dari komponent RNA, yang disebut dengan telomerase RNA

atau TER. Bedasarkan organisme, ukuran variasi TER dari 1500 to 1300 basis. Dari seluruh

organisme, urutan dari RNA termasuk wilayah yang singkat yang dikode ~1.5 salinan

komponent urutan tolemerase (untuk manusia, urutanny adalah 5’ AAUCCCAAUC-3’).

Wilayah ini untuk RNA dapat menguatkan ssDNA akhir 3’ dari tolemerase (Gambar. 8-37).

Proses menguatkan ini terjadi dalam beberapa cara bagian dari contoh RNA rantai

tunggal, membuat awal; sebuah contoh hubunggan yang dimana bisa bertidak sebagai

telomerase. Yng menarik adalah satu dari subunit protein dari telomeras adalah bagian

anggota dari klass polemerase DNA yang digunakan sebgai contoh dari RNA yang disebut

dengan Traskriptase yang mundur (sub unit ini disebut dengan tolemerase traskiptase yang

mundur atau TERT). Seperti yang kita lihat di Bab 11, enzim ini “transkripase-mundur’’

RNA menjadi DNA malah membutuhkan traskrip biasa DNA ke RNA. Menggunakan

hubugan antara contoh RNA, simtesis TERT DNA ke akhir dari contoh wilayah TER tetapi

tidak bisa berlajt untuk menkopi lebih dari point RNA. Pada saat ini, RNA tidak berkaitan

Gambar 8-37 Replikasi telomere dengan telomerase . Telomerase menggunakan komponen RNA untuk anil ke ujung 3 ' dari wilayah ssDNA dari telomer . Telomerase daripada menggunakan transkripsi kegiatan terbalik untuk DNA disintesis untuk akhir cetakan RNA. Telomerase daripada menggantikan RNA dari produk DNA dan kembali meningkat pada akhir telomere dan mengulangi proses.

dengan produk DNA, reannelals untuk 4 terakhir nukleutda dari telomere, dan mengulang

proses ini.

Karakteristik dari tolemerase dari beberapa cara berbeda dan di cara yang lain mirip

dengan polymerse lainya. Beberapa bagian dari komponen RNA, kekurangan kebutuhan dari

faktor eksogen template, dan kemampuan untuk menggunakan sepenuhnya substrat ssDNA

untuk menghasilkan sebuah produk ssDNA yang bisa melakukan pengulangan kembali

contoh sintesis secara langsung. Secara resmi, ini berarti bahwa tolemerase termasuk dari

RNA-DNA aktivitas helicase. Di lain hal, seperti kebanyakan DNA polimerase, telomerase

menyediakan contoh langsung tambahan nucleotida, dan berperan sebagai, yang hanya

memperpanjang 3’OH akhir dari DNA, menggunakan nucleotida awal yang sama, dan

bertindak sebagai cara prosesiv, menambahkan banyak urutan pengulangan dan mengikat

substrat DNA. Menarik implikasi dari peran telomerase dalan meregulasi sel pertumbuhan

dan cell penuaan akan didiskusikan di kotak 8.8, Penuaan, kanker dan Hipotesis Telomerase.

Telomerase Menyelesaikan Masalah Akhir Replikasi Dengan Memperluas 3’

Akhir Dari Kromosom

Ketika telomerase bekerja pada akhir 3’. Ini memperluas hanya satu atau dua rantai

dari kromosome. Dan bagaimana akhir 5’ memperluas? Ini dicapai dengan lagging-strand

replikasi mesin DNA (Gambr. 8-83). Dengan membuktikan perluasan akhir 3’, telomerase

menyediakan tambahan cetakan (template) unyuk lagging-strand mesin repliakasi

Gambar 8-38 Perpanjangan ujung 3 ' dari telomer dengan telomerase memecahkan masalah replikasi akhir. Meskipun telomerase hanya secara langsung meluas ujung 3 ' dari telomer , dengan menyediakan cetakan tambahan untuk sintesis DNA untai tertinggal - , kedua ujung kromosom akan diperpanjang.

CONENECTIONS MEDIS

Kotak 8-8 Penuaan, Kanker, dan Hipotesis Telomerase

Semua organisme adalah makhluk hidup. Apakah dalam hari atau minggu hidup banyak makhluk

kecil atau dalam beberapa tahun rata-rata kehidupan manusia, organise tidak bisa lepas dari

kematian intrisik mereka. Tidaak mengejutkan, penelitian (dan yang lainya) telah melakukan studi

panjang untuk berharap mengetahuai keterbatasan terhadap mereka, dan mungkin, mengatasi

mereka dan menemukan mitos “Fountain of youth”

Ketika penelitian-penelitian mengembangkan cara untuk menemukan hormon pertumbuhan

sel di luar tubuh, mereka berfikir bahwa sel adalah abadi. Ini menunjukkan bahwa kematian adalah

masalah bagi seluruh makhluk hidup, bukan hanya sel. Hipotesis ini di singkirkan ketika Leonad

Hayflick mempelajari tentang divisi sell budaya secara teliti. Dia menemukan bahwa walaupun dalam

isolasi, sell bisa membagi dalam jumlah terbatas. Menariknya, studi Hayflick’s menemukan bahwa

nomor divisi dari sell bisa melewati karakteristik dari sumber sell, yang diketahui dengan “Limit

Hayflick”. Studi Hayflick memunculkan ide bahwa sell terdiri an intristik countdown clock that

limits nomor dari divisi bahwa sel bisa berpatisipasi didalamnya. Ketika waktu mencapai ke angka nol,

sell akan mencegah pembagian selajutnya. Selama bertahun-tahun indentifikasi molekul sebagai jam

tidak diketahui, walaupun begitu, sebagai nature dari telomerase dan peran mereka dalam replikasi

DNA dapat lebih dimengerti, ini menjadi jelas bahwa telomerase bisa lama di cari setelah divisional

clock. Konsisten dengan ide ini, isolasi DNA telomerase dari orang muda lebih lama dibandingkan

degan orang yang tua. Obeservasi ini menyebabkan hypotesis bawa panjag telomeric DNA

membatasi jumlah waktu sel untuk membagi. Walaupun konsep ini masih banyak mempunyai

hipotesis, penelitian mendukung untuk ide bahwa tolemerase yang berhubungan dengan sell

pennuaan telah berakumulasi. Sebagai contoh, hipotesis menjadi layak diterima, sel normal secara

simple melanjutkan untuk memperluas altivitas telomerase. Sebaliknya sel-sel ini bisa secara

sederhana melanjutkan untuk memperluas telomerasenya diperpendek. Memang (Sesungguhnya),

banyak sel-sel yang normal mempunyai aktivitas telomerase yang terbatas.

Penemuan dari peningkatan aktifitas telomerase di sell

kanker telah menyebabkan hypotesis bahwa telomerase mungkin dapat mewakili metode untuk

membatasi kapasitas pertumbuhan. Benar mungkin ini bisa menjelaskan kenapa organisme

multiselular tidak bisa untuk melakukan aktifitas telomerase di seluruh sell. Mungkin akan banyak

sekali usaha untuk mecari inhibitor telomerase sebagai agen kemoterapi. Peningkatan telomerase

aktifitas di sel kanker, yang menjelaskan bahwa secara global, aktivitas telomerase tidak menjadi

metode yang bijaksana untuk mencari keabadian. Dengan mensintesis dan memperbesar

primer RNA menggunakan perluasan pada akhir telomerase 3’ sebagai template, sel secara effektif

meningkat panjang 5’ dari akhir kromosome seperti biasa. Walaupun sesudah aksi dari mesin

logging-strand telah bertindak, masih terdapat wilayah ssDNA yang pendek di akhir dar kromosome.

Mungkin, kemunculan dari 3’ over hang dapat terjadi sangat penting dari akhir fungsi proteksi di

telomerase (yang telah kita bicarakan sebelumnya).

Dengan sintesis dan memperluas primer RNA menggunakan telomerase diperpanjang akhir

sebagai cetakan, sel secara efektif dapat meningkatkan panjan akhir kromosom.

Meskipun demikian aksi dari telomerase dan mesin replikasi lagging-strand yang memastikan

bahwa telomerase yang dipertahankan panjang dan lebar telah cukup untuk melindungi akhir

kromosome dari pemendekkan. Karena repetitiv dan non-protein sifatkode dna telomeric,

variasi panjang telomerase yang mudah ditolerasi oleh sel.

Ikatan Protein –Telomere Regulasi Aktivitas Telomerase dan Panjang Telomere

Walaupun perluasan dari telomerase bisa diindentifikasi secara teori. Ikatan protein

ke wilayah rantai dobel dari panjang regulate telomerase (Gambr. 8-39). Protein ini atau

protein lainya bergabung ke mereka di akhir telomerase sebagai penghalang lemah untuk

aktifitas telomerase (Gmbar 8-40). Ketika ada salinan relative dari pengulangan urutan

telomerase. Nenerapa dari protein terikat di pengulangan urutan telomerase. Beberapa dari

protein terikat dari telomere dan telomerase bisa memperluas 3’OH akhir dari

telomerase.Ketika telomere menjadi panjang, banyak dari ikatan protein telomerase

Gambar 8-39 Telomer mengikat protein. Protein telomer - mengikat yang mengatur aktivitas telomerase yang diilustrasikan untuk S. cerevisiae dan sel manusia. (a) sel S. cerevisiase. Rap1 langsung mengikat DNA telomer ulangi untai ganda, sedangkan Rif1 dan dalam asosiasi Rif2 dengan telomer tidak langsung dengan mengikat ke Rap1. Ketiga protein telah terlibat penghambatan aktivitas telomer . Cdc13 mengikat telomer DNA ulangi untai tunggal dan terlibat dalam perekrutan telomerase. (b) sel manusia.bTRF1 dan TRF2 mengikat langsung ke DNA untai ganda telomer ulangi. Homolog manusia Rap , TIN , TPP1 dan Pot1 semua diasosiasikan dengan baik oleh TRF 1 atau TRF2. Bersama protein ini dari kompleks yang disebut Shelterin karena kemampuannya untuk '' shelter '' telomer dari aksi enzim perbaikan DNA .Pot1 juga memiliki kemampuan untuk mengikat langsung ke single stranded DNA telomer ulangi

berakumulasi dan telomerase bisa memperluas 3’OH akhir dari telomerase. Umpan balik

negative yang sederhana pada putaran mekanisme (Telomere lebih lama menghambat

telomerase) ini metode yang kiat untuk mempertahankan panjang telomerase agar tetap sama

di akhir pada semua kromosom.

Protein yang mengenali rantai bentuk rantai tunggal dari telomere yang juga mengatur

aktivitas terlomerase. Dalam sell S. cerevisiae ikatan protein Cdc13 kw dalam wilayah rantai

tunggal dari telomere. Studi dari protein mengindikasi bahwa recruit telomerase ke telomere.

Jadi Cdc13 adalah activator positif dari telomerase. Didalam contras, protein manusia

berikatan ke rantai tunggal telomere DNA, POT1, aksi dari cara yang berlawanan adalah

penghambat dari aktivitas telomerase. Studi invitro menunjukan bahwa ikatan POT1, berikat

rangai tunggal DNA telomere menghambat aktifitas telomere. Sel-sel yang mengunci protein

ini menunjukkan peningkatan dramatic panjang DNA telomere. Menariknya, interaksi protein

ini secara langsung dengan rantai ganda ikatan protein telomere yang berikatan di sell

manusia. Ini telah menunjukkan bahwa telomere meningkatkan semakin banyak POT1 yang

ikut, sehingga meningkatkan kemungkinan untuk berikatan dengan ssDNA berakhir dan

menghambat telomerase.

Ikatan Telomerase Protein Melindungi Akhir Kromosome

Disamping itu untuk aturan fungsi regulasi telomerase. Ikatan protein telomere terkadang

memainkan peran penting dalam melindungi akhir dari kromosom. Secara umum didalam sel,

kehadiran dari akhir DNA dianggap sebagai pecahan dari rantai dobel di DNA, dimana target

dari mesin DNA (Lihat Bab 9). Hasil yang biasanya terdapat dari akhir perbaikan kombinasi

GAMBAR 8-40 Telomere length regulation by telomere-binding protein. When telomerase are relatively short, few telomere-binding proteins will be present and inhibition of telomerese is weak. Under these conditions, telomerase can be extend the 3’ end of the telomere. When these regions are made double-stranded byt the action of the lagging-strand DNA synthesis machinery, additional telomere-binding proteins can associate with the telomere. This process increases the level of inhibition preventing further elongation by telomerase. (Adapted, with permission, from Smogorzeska A. and de Lange T. 2004. Annu. Rev. Biochem. 73: 177-208, Fig. 3a © Annual Reviews.)

ke DNA lain di dalam genome (diploid sel yang rekombinasi sebagai terget salinan utuh dari

kromosom yang rusak). Sedangkan respons ini cocok untuk random DNA yang rusak, ini

bisa menjadi bencana kepada telomerase yang berpatisipasi dalam proses yang sama.

Mencoba untuk memperbaiki telomere dengan cara yang sama seperti ikatan dobel

penghancuran DNA untuk kromosoe saat fusion, dimana yang akhirnya mengakibatkan

kerusakan DNA secara acak.

Apa yang bisa menlindungi telomere dari ini? Jawaban yang

gampang ialah protein yang berikatan di telomere yang membedakan telomere-telomere dari

DNA lainya di akhir sel. Eliminasi dari protein-protein yang bisa dikenali sebagai telomere

sebagai penghancuran DNA secara normal. Ini memungkinkan bahwa proteksi terkofer

secara simple dengan bungkusan dari ikatan protein. Studi dari struktur dari manusia sell

telah diobservasi dari mikroskopi elektron dan ditemukan untuk membentuk lingaran lebih

dari struktur linear (Gambar 8-41a). Analisis selanjutnya indkasi bahwa struktur disebut t-

loop telah dibentuk dari akhir 3’ssDNA untuk menyerang wilayah dsDNA dari telomere

(Gambar 8-41b). Telah diusulkan bahwa bentuk t-loop, akhir dari telomerase disembunyikan

dan tidak bisa dikui sebagai akhir DNA yang normal. Menariknya penjernihan TRF2 ini bisa

secara langsung mengunakan formasi t-loop dengan menjernikan telomere dari DNA.

Struktur t-loop terkadang bisa bersangkut paut

dengan panjangnya kontrol dari telomere. Seperti struktur loop yang bisa melindungi

telomere dari enzym perbaikan DNA, ini seperti mirip bahwa telomerease tidak bisa diakui

bentuk ini seperti telomere, dan ini tidak memiliki untai tunggal , dan mereka memiliki

kesulitan untuk meningkatkan waktu untuk membentuk t-loop, sehingga memungkinkan

peningkatan akses dari akhir 3’ telomere.

GAMBAR 8-41 Telomeres from a looped structure in the cell. (a) An electron micrograph of a telomere isolated from a human cell. The loop found at the end of the DNA included the ssDNA at the end of the telomere and is referred to as a t-loop. The end of the DNA in the upper right-hand corner would be attached to the rest of the chromosome. (b). An illistration of the proposed mechanism of t-loop formation. The first step folds the telomere such that the ssDNA at the end of the telomere can access the dsDNA telomeric repeats. Once the ssDNA end is positioned properly, it can invade the dsDNA telomeric and form a helix with the complementary strand, displacing the other strand of the dsDNA. This is called a displacement loop and is a common intermediate in homologous recombination (see Chapter 10). It is likely that telomere-binding proteins and other cellular proteins (e.g., recombination proteins) facilitate this process. Note how the folding process would be increasingly difficult as the telomere become shorter. ( a, Reprinted, with permission, from Griffith J.D. er al. 1999. Cell 97: 503-514, Fig 3f © Elsevier.)

KESIMPULAN

Sintesis DNA berdasarkan dari adanya 2

tipe substrat yaitu; empat deoxynucleoside

triphosphates (dATP, dGTP, Dctp dan d

GTP) dan cetaka dari struktur DNA,

primer: cetakan junction. Cetakan DNA

menentukan urutan dari gabungan

nukleodida. Primer sebagai substrat untuk

tambahan deoxynucleotida, dan setiapnya

ditambahkan berturut-turut ke OH akhir 3’.

Sintesis DNA dikatalisasi oleh enzim yang

disebut DNA polimeraase yang digunakan

sebagai single aktif untuk digunakan oleh

empat perkusor dNTP. Struktur

berkontribusi untuk akurasi alami dari

reaksi sistesis DNA. DNA polimerase itu

porcesis: setia kali mereka bergabung

menjadi substrat, mereka menggunakan

banyak nucleotida. Koreksi cetakan pada

percobaan exonukleas lebih lanjut akan

meningkatkan akurasi sintesis DNA

sebagai aksi dari “kunci menghapus

(Delete Key) yang bisa menghapus atau

memindahkan nucleotida yang salah.

Didalam sell, baik untaiaan dari

cetakan DNA di duplikasi secara langsung

sebagai struktur yang disebut rantai

replikasi. Dikarenakan dua untaian dari

DNA itu adalah antiparalel, hanya satu

cetakan untaian DNA yang bisa

direplikasi secara terus menerus sebagai

suatu fasihon ( disebut leading strand).

Untaian lainya dari DNA (disebut lagging

strand) harus disintesis pertama sebagai

seri fragment DNA yang pendek, disebt

Okazaki Fragment. Setiap untaian DNA

dihubungkan dengan primer RNA yang

disintesis oleh enzim yang disebut

primase. Primer ini harus di pindahkan

secara sempurna dari proses replikasi.

Setelah direplikasi oleh primer RNA

dengan DNA, semua dari bagian

pemecahan lagging strand fragment DNA

yang di gabungkan bersama menjadi satu

bentuk untaian DNA secara terus menerus

oleh ligase DNA. Susunan protein

yang ditambahlam ke koordinate DNA

polimerase dan mefasilitasi dari reaksi

replikasi DNA. Penambahan faktor

fasilitas unwinding dari cetakan dsDNA

(DNA helicase) stabilisasi dari cetakan

ssDNA (SSB), dan memindahkan

generasi supercoils di depan rantai

replikasi (topoisomerase). DNA

polimerase adalaha spelisisasi untuk tampil

berbeda walaupun saat replikasi DNA.

Beberapa telah dibentuk menjadi procesive

tinggi dan lainya, dan processive

mingguan. Slidding Clamps DNA

menjadi processivity dari polimerase DNA

yang berplikasi menjadi wilayah besar dari

DNA.

Interakasi antara protein dan

rantaian replikasi mempunyai peran

penting dalam sintesis DNA. In. E. ColiI 2

DNA polimerase adalah bagian kompleks

yang besar dan disebtu DNA Pol III

holoenzim. Ikatan dari DNA III pol

holoenzim ke stimulasi rantai-rantai dari

helikase DNA dan lilitan DNA yang mirip

dari ikatan primase ke helikase DNA,

meningkatkan kemampuan untuk sintesis

DNA Primer. Meskipun reaksi kerja

terbaik ketika seluruh susunan dari

replikasi protein yang timbul dari rantai

replikasi.

Inisiasi dari replikasi DNA secara

langsung menggunakan urutan spesifik

DNA yang disebut Replikator.

Penempatan fisik dari insiasi replikasi

disebut dengan original replikasi.

Replikator secara spesifik berikatan

dengan protein yang disebut inisisasi,

dengan stimulasi yang tidak berikatan

dengan original DNA dan direkrut dari

protein lain yang disediakan untuk inisiasi

dari replikasi (seperti DNA helikase).

Selanjutnya di dalam inisiasi dari replikasi

DNA sebagian besar didorong oleh

protein-protein lainnya atau nonspesifik

interaksi protein-DNA. Di dalam

sel-sel eukariotik, insiasi dan replikasi

DNA ini diatur erat untuk memastikan

bahwa setiap nucleotida disetiap

kromosom bereplikasi sekali dan hanya

satu kali dalam setiap putaran dari divisi

sell. Peraturan ketat ini dilakukan dengan

mengontrol informasi dan aktifasi dari

perakitan multiprotein yang disebut

dengan PreRepliasi komplek (Pre-RC).

Formasi dari kompleks replikator

disediakan untuk merekrut protein yang

diperlukan untuk inisiasi replikasi DNA.

Kemampuan untuk membentuk dan aktif

Pre-RCs dikontrol oleh siklus-sell-regulasi

kinase sell yang disebut Cyclin-dependent

kinase. Selama fase G1 dari siklus sell, Pre

RCs bisa dibentuk tetapi tidak bisa secara

langsung inisiasi DNA replikasi, tetapi

tidak ada Pre RCs yang baru bisa dibentuk.

Dengan demikian setiap Pra-RCs hanya

bisa melakukan 1 putaran, dan memastikan

bahwa DNA direplikasi tepat satu kali.

Akhir dari replikasi DNA

membutuhkan aksi oleh enzim spesifik

untuk kromosone sirkular (circular), tipe II

DNA topoisomerase memisahkan topologi

ikatan produk produk sirkular satu sama

lain. Kromosom linear juga mempunyai

protein spesial untuk memastikan replikasi

secara komplit. Di dalam sel-sel

eukariotik, spesialisasi DNA polimerase

yang disebut telomerase membuat akhir

dari kromosom (disebut telomere) untuk

bertindak sebagai replikasi original yang

unik. Dengan memperluas akhir 3’ dari

telomere, eliminasi telomerase kehilangan

progresif dari akhir kromosome dan akhir

konvensional dari sintesis DNA dengan

cabang mesin replikasi bisa terjadi.

Protein terikat ke telomerik aksi DNA

untuk regulasi aktivasi dari telomerase dan

menjaga akhir kromosom dari degenerasi dan rekombinasi.

BIBILIOGRAPHY

Buku

DePamphilis M.L,2006, DNA replication and human disease. Cold Spring Harbor Press,

Cold Spring Harbor, New York

Kimia dari Sintesis DNA

Brautigam C.A and Steiz T.A.1988. Structural and funtional insights provided by crystal

structure of DNA polymerase. Curr. Opin. Struct. Biol. 9.21-28.

Mekanisme dari DNA polimerase

Doublie S. and Ellenberger T. 1998. The Mechanism of action of T7 DNA Polymerase. Curr.

Opin. Struct. Biol 8: 704-712.

Steitz T.A.1998. A mechanism for all polymerase. Nature 391: 231-323.

--------. 2006. Visualing polunuleotide polymerase machnies at work. EMBO J 25: 3458-

3468.

Rantai Replikasi

BAB 9

Perubahan dan Perbaikan DNA

elestarian dari material genetik dari generasi ke generasi tergantung dari usaha untuk

mempertahankan rata rata dari mutasi dari level rendah. Rerataan yang tinggi dari

mutasi didalam garis kuman bisa menghancurkan spesies, dan tingginya rata0arata

dari mutasi soma akan bisa menghancurkan individu. Sell hidup membutuhkan fungsi yang

benar dari beribu-riby dari gen, beberapa dari mereka bisa menghancurkan dengan mutasi

dari banyak situs dari urutan kode-protein atau didalam ikatan yang mengatur ekspresi atau

dari proses pesan dari RNA (m RNA).

P

Jika kerununanya mempunyai mempunyai banyak kesempatan untuk sela,at, urutan

DNA harus diteruska lebih besar untuk tidak mengubah arah garis bakteri. Juga sell spesial

dari organisme besar tidak bisa membuat misi mereka jika rata-rata mutasi dari soma sangat

tinggi. Kanker sebagai contoh muncul dari sel-sel yang teah kehilangan kapasitas untuk

tumbuh dan mebagi dengan cara dikendalikan sebagai urutan dari kerusakan gen-gen yan

mengatur siklus sell. Jika rata-rata muasi dari soma dangat tinggi, isiden dari kanker bisa

menjadi tidak stabil dan bencana.

Di saat yang sama, jika material genetik di lestarikan dangan sempurna kesetiaan,

variasi genetik dibutuhkan untuk mendorong evolusi akan berkurang dan speciel baru,

termasuk manusia tidak akan muncul. Meskipun, kehidupan keanekagaraam hayati

tergantung dari keseimbangan antara mutasi dan dapat memperbaiki satu sama lain. Di bab

ini, kami mempertimbangkan penyebab dari mutasi dan sistem yang bertanggung jawad itun

membalikan atau mengoreoksi, dan demikian meminilisasikan, kerusakan dari material

genetik.

Dua hal yang penting dari sumber mutasi adalah ketidaktelitian dari repliaksi DNA

dan kerusakan kimia dari material genetik. Kerusakaan yang banyak pada replikasi

meningkat oleh tautomerisasi, seperti yang telah kita bahas didalam Bab 8, memberlakukan

batas atas akurasi basis pasangan selama replikasi DNA. Mesin enzumatik untuk replikasi

DNA berupaya membangun cope dengan kesalahan pengabungan dari ketidaktepata

nucleotida melalui pengoreksian sebuah mekanisme, tetapi beberapa kerusakan yang lolos

dapat terdeteksi. Ditambah lagi DNA adalah komplek dan molekul organik yang rapuh dari

terbatas stabilitas kimia. Bukan hanya ini spontan terancam kerusakan secara spontan seperti

kehilangan dari basa, tetapi ini juga diserang dari natural dan tidak natural bahan kimia dan

radiasi yang bisa menghancurkan tulang punggung dan mengubah basa-basa kimia. Put

sederhana, kesalahan dalam replikasi dan kerusakan genetik dari lingkungan tidak bisa

dihindari. Hal ketiga yang terpenting dari sumber dari mutasi adalah kelas replikasi generasi

penyisipan dari elemen DNA diketahui sebagai transponson. Transposiasi adalah genetik

utama didalam dirinya sendiri yang akan kita bahas dalam Bab 11.

Kesalahan dari replikasi dan kerusakan DNA mempunyai dua konsekuensi. Yang

pertama, tentu sama perubahan permanen darii DNA (mutasi), dimana mengubah urutan

pengkodean dari gen dan urutan peraturannya. Konsekuensi yang kedua terjadi beberapa

perubahan kimia ke DNA mencegah digunakan sebagai cetakan untuk replikasi yang telah

terjadi, tetapi beberapa lesi yang menghambat replikasi atau transkripsi dapat secara cepat

mempengaruhi dari fungsi sel dan selamat.

Tantangan bagi sel ini ada dua. Pertama , ini harus di scan mengunakan genome untuk

mendeteksi kesalahandari sintensis dan kerusakan dari DNA. Kedua, lesi ini harus diperbaiki

dan dilakukan dengan cara itu, jika di munkinkan mengembalikan dari original urutan DNA. .

Disini kita diskusi tentang kerusakan yang terjadi bergenerasi selama replikasi, lessi yang

meningkat secara spontan ke DNA, dan ditempa oleh agen kimia dan radiasi. Setiap kausu,

kami mempertimbangkan bagaimana perubahan tersebut ke material genetik di temukan dan

bagaimana bisa di perbaiki. Berdasarkan pertanyaa tersebut kami mengalamatkan sebagai

berikut: Bagaimana bisa DNA diperbaiki cukup cepat untuk mencegah kesalahan dari bagian

genetik sebagai mutasi? Bagaimana sel membedakan rantai orang tua dari rantai anaknya

dalam memperbaiki kesalahan replikasi? Bagaimana sel mengembalikan urutan DNA yang

tepat ketka adanya kerusakan atau lesi yang parah atau lessi yang menghalangi replikasi?

Jaawaban dari pertanyaa pertanyaan ini adalah berdasarkan dari jenis kerusakan dan kesalaha

atau lesi yang harus di perbaiki.

Kami memulai dengan mengingat kesalahan yang terjadi selama repliasi dan

badaimana mereka diperbaiki. Kami kemudian mempertimbangkan berbagai jenis lesi yang

timbul spontan dari serangan lingkungan sebelum beralij ke beberapa mekanisme perbaikan

yang menungkinkan sel untuk memperbaiki kerusakan ini. Kita dapat melihat bahwa

beberapa sistem tumpang tindih tidak mampu untuk membuat sell mengatasi berbagai

penghinaaan terhadap DNA. Mengaris bawahi investasi dari organisme yang hidup dalam

pelestarian dari materi genetik.

KESALAHAN REPLIKASI DAN PERBAIKAN

Sifat Alami Mutasi

Mutasi termasuk dalam hampir setiap perubahan yang mungkin didalam urutan DNA. Mutasi

yang sederhana adalah switch (perputaran) dari satu dasar untuk yang lainya. Ada dua macam

yaitu: Transisi, yaitu pirimidin-ke-pirimidin dan purine-ke-purine substansi, seperti T ke C

dan A ke G, dan Transversi, yaitu pirimidine ke purine dan purine-ke-pirimidin subtitusi,

seperti T ke G atau A dan A ke C atau T (Gambar. 9-1). Mutasi sederhana yang lain adalah

Insersi atau Delesi dari nukleotida atau sejumlah kecil nukleotida. Mutasi yang mengubah

sebuah nukleotida di sebut point mutasi (mutasi titik).

Gambar 9-1 Base-change Subtisusi

(a) Transisi (b) Tranverasi

Jenis lain dari mutasi menyebabkan perubahan drastis dalam DNA, seperti sisipan

luas dan penghapusan dan penyusunan ulang kotor pada struktur kromosom.

Perubahan tersebut dapat disebabka oleh transposon. Perubahan tersebut mungkin

dapat disebabka oleh beberapa hal, seperti contoh dengan menyisipkan DNA asing di

kode atau urutan peraturan gen (lihat Bab 11) atau oleh tindakan yang menyimpang

dari proses rekombinasi seluler. Keseluruhan tingkat di mana mutasi baru yag baru

muncul secara spontan pada setiap lokasi tertentu pada kromosom berkisar antara 10-6

ke 10-11 perputaran dari replikasi DNA, dengan beberapa situs pada kromosom yang

menjadi “hot spot” di mana mutasi muncul pada frekuensi yang tinggi dan situs lainya

mengalami perubahan pada frekuensi yang relatif rendah.

Satu jenis dari urutan yang biasanya rentan terhadap manfaat mutasi komentar khusus

karena pentingnya dalam penyakit genetik dan manusia. Urutan mutasi rawan ini

mengulangi urutan di-, tri-, or tetranukeotida, yang dikenal sebagai DNA

microsatelit. Salah satu contoh terkenal melibatkan pengulangan dari CA

dinukleotida. Membentang dari CA pengulangan di temukan tersebar luas di situs

kromosom manusia dan beberapa di eukariot. Mesin replikasi mengalami kesulitan

dalam melakukan penyalinan secara akurat, biasanya sering terjadi “Selip”. Selip ini

meningkatan atau mengurangi jumlah urutan. Sebagai hasilnya, panjang CA

mengulang di lokasi tertentu pada kromosom yang sangat polymorpic dalam populasi.

Polimorfisme ini menyediakan penandaan fisik untuk pemetaan perwarisan mutasi,

seperti mutasi yang meningkat dari kecendrungan tertentu pada penyakit di manusia.

(Lihat Bx 9-1)

MEDICAL CONNECTIONS

Box 9-1 Expansion of The Triple Repeats Causes Disease

Salah satu contoh lain yang terkenal urutan rawan kesalahan adalah mengulangi

urutan triplet nuckleotida CGC dan CAG dalam gen tertentu. Pada manusia, mengulangi triple

tersebut sering ditemukan menjalani ekspansi dari satu generasi ke generasi berikutnya ,

sehingga penyakit yang semakin lebih parah pada anak-anak dan cucu-cucu individu yang

menderita.Contoh dari penyakit yang disebabkan oleh perluasan triplet adalah otot dewasa

(myotonic) dystrophy: kerusakan kromosom X, dimana bisa menyebabkan retadarsi mental;

dan penyakit Huntington’s yang disebabkan oleh neurodegenerasi. CAG adalah kodon dari

Glutamine dan perluasan dari urutan kode untuk protein huntingtin hasil Dari peregangan

perpanjangan residu glutamine dalam protein mutan pada pasein dengan penyakit

Huntington. Penelitian terbaru menunjukaan bahwa Polyglutamine pereganggan ini

mengaggnu interaksi normal antara patch kaya glutamine dalam faktor kaya glutamin dalam

faktor transkripsi disebut Sp1 dan patch kaya glutamine terkait dalam “TAFII130” sub unit dari

komponent menis traksrpsi disebut TFIID (Lihat Bab 12). Ganggauan yang menganggu

traksripsi neurotrasmiter memnetar di polyglutamine serupa dari CAG ekspansi pada gen lain

juga dapat memberi efek mereka dengan mengganggu interaksi antara faktor-faktor

transkripsi dan TAFII130.

Beberapa kesalahan replikasi yang lolos dari Proofreading

Sebagaimana telah kita lihat , mesin replikasi mencapai tingkat yang sangat tinggi

dalam akurasi menggunakan mekanisme proofreading 3' -> 5 ' komponen exonuclease

replisome , yang membuat bagian yang salah (seperti yang didiskusikan di Bab 8).

Proofreading meningkatkan kesetiaan replikasi DNA dengan faktor sekitar 100.yang

exonuclease proofreading tidak, bagaimanapun , foolproff. Beberapa nukleotida misin -

coporated menghindari deteksi dan menjadi ketidaksesuaian antara untai baru disintesis dan

cetakan untaian. Tiga mucleotides yang berbeda dapat br berlawanan misincoporated masing-

masing empat macam nukleotida dalam untai cetakan .(Contih T, G, atau C berlawan T:C dan

lain sebagainya. Jika terdapat ketidak serasian antara nucleotida kemudia akan dit deteksi

dan di gantikan, urutan mengubah dan menjadi permanent dalam genom; selama putaran

kedua replikasi , nukleotida miscoporated , sekarang bagian dari untai cetakan ( Gambar 9-2).

Di poin ini, ketidakcocokan akan tidak ada lagi, malah, ini akan memberi hasil perubahan

secara permanent (mutasi) di dalam urutan DNA.

Ketidakcocokan Perubahan Perbaikan Kesalahan That Escape Proofreading

GAMBAR 9-2 A mutation can be be permanently incoporated by replication. A mutation may be introduced by misincoporation of a base in the first round of replication, the mutation becomes permanently incorporated in the DNA sequence.

Beruntungnya, mekanisme hadir untuk mendeteksi ketidakcocokan dan memperbaiki

nya. Tanggung jawab akhir untuk kepatuhan replikasi DNA terletak pada ketidakcocokan

sistem perbaikan, yang meningkatkan akurasi sintesis DNA dengan tambahan 2-3lipat.

Ketidakcocokan ini memperbaiki tantaangan dua arah. Pertama, ini harus salin sebagai

gonem untuk ketidakcocokan. Karena ketidakcocoakn yang sementara (mereka dieleminasi

berdasarkan urutan kedua dari replikasi ketika mereka menghasilkan mutasi. Kedua, sistem

harus mismatch secara benar; ini harus di kembalikan misincoporated nukleotida dalam

sintesis untaian yang baru dan bukan ke nucleotida yang salah di rantai parental.

Di dalam Escherichia coli, ketidak cocokan ini dideteksi oleh dimer ini mis- match

perbaikan protein MutS (Gambar 9-3; lihat Tutorial Struktur 9-1). Muts scan DNA ,

mengakui ketidaksesuaian dari distorsi mereka menyebabkan di tulang punggung dna . muts

mencakup ketidakcocokan mengandung DNA, mendorong ketegaran diucapkan dalam dna

adn perubahan konformasi dalam MutS itu sendiri (Gambar 9-4). Kunci kekhususan muts

adalah dna mengandung mismach yang jauh lebih mudah terdistorsi dari DNA benar

mendasarkan dipasangkan. MutS memiliki sebuah kegiatan ATPase yang diperlukan untuk

perbaikan ketidakcocokan , tetapi peran yang tepat dalam perbaikan tidak dipahami.

Gambar 9-3 Mismatch repair pathway for the repair of replication eroors. MutS embraces mismatch-containing DNA, including a kink (not shown, but see Fig. 9-4). In subsequent steps, MutS recruits MutL, and MutH and the ATPase activity of MutS catalyzes the hydrolisis of ATP. MutH is an endonuclease that creates a nick in the DNA near the site of the mismatch. Next, an exonuclease digest the nicked strand moving toward and beyond the mismatch. Finally, the resulting single-strand gap is filled in by DNA polymerase, eliminating the mismatch. (Adapted, with permission, from Junop M.S et al 2001. Mol. Cell 7: 1-12, Fig. 6b © Elsevier.)

Komples MutS dan ketidaksesuaian yang mengandung DNA merekrut MutL,

komponen kedua protein dalam sistem perbaikan. MutL , pada gilirannya , mengaktifkan

Muth , sebuah enzim yang menyebabkan sayatan atau nick pada satu untai dekat lokasi

ketidakcocokan . Niking (penamaan) diikuti oleh aksi dari helikase tertentu ( UvrD ) dan

salah satu dari tiga exonucleases ( lihat di bawah). Helikase mengurai DNA , mulai dari

sayatan dan bergerak ke arah lokasi ketidakcocokan , dan exonuclease yang semakin

mencerna untai tunggal pengungsi ,memperluas dan di luar lokasi nukleotida yang serasi.

Tindakan ini menghasilkan kesenjangan untai tunggal , yang kemudian diisi oleh DNA

polimerase III ( Pol III ) dan disegel dengan DNA ligase. Efek keseluruhan adalah untuk

menghapus mismatch dan menggantinya dengan benar dasar - dipasangkan nukleotida.

Tapi bagaimana dengan E.coli sistem perbaikan serasi tahu yang mana dari nucelotides

serasi thow untuk menggantikan ? Jika perbaikan terjadi secara acak , maka setengah waktu

Gambar 9-4 Crystal structure of the MutS-DNA complex. Notice the kink in the DNA, present near the bottom of the structure. In addition, near the top of the structure of the enzyme is ATP, shown in yellow, green ,and red. The DNA is depicated as a space-filling representation with the back-bone in red and bases in gray. (Junop M.S et al 2001. Mol. Cell 7: 1-12.) imaged prepared with MolScript, BobScript, and Raster 3D.

kesalahan akan menjadi permanent didirikan pada DNA . Jawabannya adalah bahwa E. Coli

tag untai orangtua dengan hemimethylation transien seperti sekarang kita jelaskan.

Enzim E.Coli Dam methylase . Sebuah residu pada kedua helai urutan 5 ' -GATC - 3 ' .

GATC Urutan secara luas didistribusikan sepanjang seluruh genom (terjadi sekitar sekali

setiap 256 bp [ 44 ] ) , dan semua situs-situs yang termetilasi oleh Dam methylase.Ketika

garpu replikasi melewati DNA yang termetilasi pada situs GATC pada kedua untai (DNA

sepenuhnya alkohol) , anakan kopel DNA yang dihasilkan akan hemimethylated (yaitu,

alkohol hanya pada untai orangtua) . Dengan demikian , selama beberapa menit, sampai Dam

methylase menangkap dan methylase untai baru disintesis , anakan kopel DNA akan

termetilasi hanya pada untai yang berfungsi sebagai template ( Gambar. 9-5a ) . Dengan

demikian, untai baru disintesis ditandai (tidak memiliki gugus metil ) dan untai maka dapat

diakui ditandai (itu kekurangan kelompok methy ) dan karenanya dapat diakui sebagai untai

untuk perbaikan.

Protein Muth mengikat pada

situs hemimethylated tersebut, tetapi aktivitas endonuklease yang biasanya laten . Hanya

ketika dihubungi oleh MutL dan MuTs terletak di ketidakcocokan terdekat (yang

kemungkinan akan berada dalam jarak beberapa ratus pasang basa ) tidak Muth menjadi aktif

seperti dijelaskan di atas. Hanya bagaimana interaksi ini terjadi lebih dari jarak hingga

beberapa ratus pasang basa tidak pasti, tetapi bukti terbaru menunjukkan bahwa kompleks

muts - MutL meninggalkan ketidakcocokan dan bergerak sepanjang kontur DNA untuk

mencapai Muth di lokasi dia , methylation . Setelah diaktifkan , Muth selektif torehan untai

Gambar 9-5 Dam methylation at replication fork. (a) Replication generates hemimethylated DNA in E. Coli. (b) MutH makes incision in unmethylated daugther strand.

unmethylated , sehingga hanya baru synthesuzed DNA di sekitar ketidakcocokan dihapus dan

diganti ( Gambar 9-5b ) . Oleh karena itu Metilasi adalah " memori " Perangkat

memungkinkan sistem perbaikan E. Coli untuk mengambil urutan yang benar dari untai

orangtua jika kesalahan telah dibuat selama replikasi .

Exonucleases berbeda digunakan untuk menghapus DNA untai tunggal antara nick

diciptakan oleh Muth dan ketidakcocokan , tergantung pada apakah Muth memotong DNA

pada 5 ' atau 3 ' sisi mis incoporated nukleotida . Jika DNA pada 5 ' atau 3 ' sisi mis

incoporated nukleotida . Jika DNA dibelah di ' sisi ketidakcocokan , yang exonuclease VII

atau Rec ] , yang menurunkan DNA pada 5 ' 5 - > 3 ' arah, menghilangkan bentangan DNA

dari potongan Muth - diinduksi melalui salah incoporated nukleotida . Sebaliknya, jika nick

adalah di sisi 3 '

.