ADESTRIA RESTI/10613262 NURUL ERVIA/10613207 UMI FARIHAH/10613254 NURUL HIDAYAH/10613286 INDINA TARZIAH/10613298 FENNY ALICIA ANDINI/10613308 TRI JULIASARI / 10613241

Ada berbagai macam kerusakan DNA, dan penyebabnya adalah serangan dari dalam maupun dari luar organisme. Puluhan ribu kerusakan DNA muncul dalam masing-masing sel setiap hari. Jika tidak diperbaiki, kerusakan molekuler tersebut akan mengganggu transkripsi gen dan replikasi DNA, juga bisa menyebabkan kerusakan progresif fungsi seluler, dan akhirnya mengakibatkan kematian sel (1). Secara normal DNA mampu memperbaiki diri dengan sangat efisien. Melalui mekanisme homeostatis, sel mempertahankan keseimbangan antara kerusakan DNA spontan terinduksi. Akumulasi kerusakan DNA baru akan terjadi bila keseimbangan tersebut terganggu. Sebagian besar sel memiliki kemampuan memperbaiki sebanyak 200.000 patahan DNA dalam satu jam. Namun hal ini tidak terjadi pada sel saraf, mengingat sel saraf mempunyai kapabilitas perbaikan DNA yang rendah, sehingga kerusakan DNA menjadi terakumulasi. Kerusakan DNA kumulatif inilah kemudian dapat berpengaruh terhadap fungsi bahkan sangat berpotensi memicu timbulnya kanker A./10613308 , proofreader : Tri Juliasari/10613241) Kerusakan DNA dapat dibagi menjadi dua jenis utama:1. Kerusakan dari dalam ( endogen ) (2)

. ( Perumus : Fenny

Kesalahan Replikasi : Ketidaksesuaian dari basa karena kesalahan replikasi DNA, dimana basa DNA salah/keliru dimasukkan ke untai DNA yang baru terbentuk.

1. Kerusakan dari luar ( eksogen )

Radiasi Ultraviolet

Kerusakan DNA yang disebabkan berbagai jenis radiasi yaitu:

Putusnya lembar benang Perubahan Dasar Ikatan Silang

Putusnya lembar benang DNA sering ditemukan sebagai hasil radiasi. Apabila hanya satu benang yang putus, perbaikan umumnya berlangsung dengan baik. Tetapi bila dua benang, tidak mungkin terjadi perbaikan karena tidak ada dasar penyambungnya. Perubahan dasar juga sering ditemukan yakni, lembar benang DNA tidak lagi dapat menyalin secara benar. Hasilnya mungkin tidak akan dapat dibaca atau di baca secara salah. Benang DNA yang saling berikatan silang terjadi ketika radiasi menyatukan benang yang terkena, mengakibatkan ketidakmampuan untuk pemisahan dan karenanya tidak mampu membuat salinan baru. Replikasi DNA mengalami hambatan. Akibat kerusakan DNA tergantung pada sifat dan ekstensinya dan pada hasil dari perbaikan. Kerusakan sel yang tidak dapat diperbaiki, dibuang secara apoptosis Juliasari/10613241) Tipe-Tipe Perbaikan DNA : (3)

. ( Perumus : Fenny A./10613308 , proofreader : Tri

Direct Repair Base Excision Repair ( Perbaikan dengan Memotong Basa ) Nucleotide Excision Repair ( Perbaikan dengan Memotong Nukleotida )

Direct Repair Dengan direct repair atau perbaikan secara langsung, DNA yang mengalami kerusakan langsung diperbaiki dengan bantuan enzim-enzim. Direct repair terbagi atas 2 macam, yaitu :

Perbaikan pada pirimidin dimer dengan bantuan enzim DNA-photolyase Kanker kulit adalah penyakit yang sering terjadi dan dapat menyebabkan kematian jika tidak diobati dengan benar. Penyebab utama dari kanker kulit adalah karena absorpsi radiasi sinar ultraviolet (UV) oleh kulit yang dapat melibatkan DNA dan kemudian menyebabkan karsinogenesis, mutagenesis dan kematian sel. Untungnya, alam telah merancang sebuah proses perbaikan langsung pada kerusakan DNA untuk banyak organisme Ervia/10613207, proofreader : Nurul Hidayah/10613286) Adanya radiasi oleh sinar UV-B atau UV-C menyebabkan fotoreaksi dari basa pirimidin. Misalnya terdapat 2 timin yang berdekatan maka adanya adsorpsi sinar(5)

. (Perumus : Nurul

UV dapat menyebabkan kedua timin tersebut membentuk timin dimer yang kemudian dapat menyebabkan mutasi proofreader : Nurul Hidayah/10613286) Enzim DNA-photolyase mengaktifkan kembali DNA dengan cara perbaikan secara langsung terhadap ikatan di timin dimer tersebut. Enzim DNA-photolyase memecah ikatan timin dimer tersebut dan mengembalikan timin ke bentuk monomernya dan lepas dari substrat tersebut(5) (5)

. (Perumus : Nurul Ervia/10613207,

. (Perumus : Nurul

Ervia/10613207, proofreader : Nurul Hidayah/10613286)

Perbaikan kerusakan karena alkilasi dengan bantuan O6-alkilguanine DNAalkyltransferase. Alkilasi pada DNA dapat menghambat replikasi DNA karena terjadi modifikasi pada struktur basa purin, yang biasanya adalah Guanin. Alkilasi menyerang atom O6, jadi pada atom O6nya berikatan dengan alkil. Hal ini dapat menyebabkan mutasi pada DNA. Misal, pada guanin terikat gugus metil pada atom O6nya, dengan bantuan enzim metilguanine DNA-metiltransferase (MGMT) maka gugus alkil tersebut akan diikat oleh enzim MGMT dan struktur guanin pun kembali ke bentuk semula. Setiap perbaikan satu kerusakan karena alkilasi maka satu enzim MGMT menjadi inaktif (6). (Perumus : Nurul Ervia/10613207, proofreader : Nurul Hidayah/10613286)

Base Excision Repair Depurinasi DNA, yang terjadi secara spontan karena labilitas termal ikatan N-gglikosida purin, terjadi dengan kecepatan 5.000-10.000/sel/hari pada suhu 370 C. enzim-enzim spesifik mengenali bagian yang mengalami depurinasi dan menggantikannya dengan purin yang secara langsung, tanpa interupsi pada tulang punggung phospodiester Farihah/10613254; Proofreader: Indina Tarziah/10613298 ) Basa sitosin, adenine, dan guanine di DNA secara spontan membentuk, masing-masing, urasil, hipoxantin, xantin. Karena tidak ada satupun dari ketiga basa tersebut yang terdapat di DNA pada keadaan normal, tidaklah mengherankan jika N-glikosilase spesifik dapat mengenali basa-basa abnormal ini yang mengeluarkan sendiri basa dari DNA. Pengeluaran ini menandai letak kecacatan dan memungkinkan endonuklase apurinik atau apirimidinik memotong gula tanpa basa. Basa yang sesuai kemudian memotong gula tanpa basa ini. Basa yang sesuai kemudian dipasang oleh DNA polymerase, dan ligase memperbalikkan DNA ke keadaannya semula. Rangkaian kejadian ini disebut base excision repair (perbaikan dengan memotong basa). Dengan rangkaian langka serupa yang mula-mula melibatkan defek, basa(4)

. ( Perumus: Umi

teralkilasi dan analog basa dapat dikeluarkan dari DNA dan DNA dipulihkan kebentuknya semula. Mekanisme ini cocok untuk menggantikan basa tunggal, tetapi tidak efektif untuk mengganti region DNA yang rusak Indina Tarziah/10613298 ) Jadi, pada prinsipnya perbaikan dengan cara memotong basa adalah basa-basa DNA yang rusak melalui deaminasi, tempat kerusakan basa tersebut disebut dengan "abasic site" atau "AP site", diperbaiki dengan cara: Pada E.coli, enzim DNA glycosylase dapat mengenal AP site dan membuang basanya. Kemudian AP endonuclease membuang AP site tersebut dan nucleotida sekitarnya. Kekosongan akan diisi dengan bantuan DNA polymerase I dan DNA ligase.(4)

. ( Perumus: Umi Farihah/10613254; Proofreader:

Nucleotide Excision Repair Banyak organisme yang terus menerus terkena radiasi sinar matahari.Meskipun sebagian besar cahaya matahari terhalang oleh lapisan ozon tapi sinar UV merupakan salah satu penyebab terjadinya kanker kulit. Sinar UV dapat menyebabkan berbagai lesi DNA yang menyebabkan timin dimer atau pirimidin dimer yang berbeda. Pendistorsian struktur double helix DNA dapat menghambat proses vital seperti transkripsi dan replikasi.Jika tidak

diperbaiki akan menyebabkan mutasi yang mengarah ke kanker bahkan penuaan.Cacat-cacat nukleotida tersebut diperbaiki disebut dengan eksisi perbaikan DNA (Nucleotide Excision Repair) (4). (Perumus : Adestria Resti/10613262, proofreader: Pramita/) Mekanisme perbaikan nukleotida ini untuk mengganti regio DNA yang rusak

Mekanismenya DNA rusak oleh paparan sinar UV lalu solusinya yaitu dengan pengeluaran oligomer sekitar 30 nukleotida dan penggantiannya. Sinar UV menginduksi pembentukan dimer pirimidin-pirimidin siklo butane dan merokok menyebabkan pembentukan preparat aduksi benzopiren guanine. Sejumlah senyawa kimia dari luar seperti radiasi pengion,preparat kemoterapi kanker dapat menyebabkan modifikasi basa, pemutusan untai DNA, pembentukan silang antar basa pada untai yang berhadapan atau DNA dengan protein dan sejumlah defek lain semuanya diperbaiki dengan mekanisme eksisi perbaikan nukleotida. Perbaikan pada dasar mencakup hidrolisis dua ikatan phospodiester di untai yang mengandung kecacatan. Di eukariot, enzim-enzim memotong antara ikatan phospodiester ketiga dan kelima 3 dari lesi, dan dari sisi 5 potongana terletak di suatu tempat antara ikatan keduapuluh satu dan keduapuluh lima. Karena itu, terjadi eksisi suatu fragmen DNA dengan

panjang 27-29 nukleotida. Untai yang dikeluarkan kemudian diganti, juga pembentukan pasangan basa yang tepat, melalui kerja polymerase lain yang belum diketahui ( / pada manusia), dan ujung-ujung untai disatukan dengan untai yang sudah ada oleh DNA ligase (4). (Perumus : Adestria Resti/10613262, proofreader: Pramita/)

PERTANYAAN :1. Sebut dan jelaskan 2 jenis utama kerusakan DNA beserta contohnya ?

Jawab : Kerusakan DNA dapat dibagi menjadi dua jenis utama :

Kerusakan dari dalam ( endogen )

Kesalahan Replikasi : Ketidaksesuaian dari basa karena kesalahan replikasi DNA, dimana basa DNA salah/keliru dimasukkan ke untai DNA yang baru terbentuk.

Kerusakan dari luar ( eksogen ) Radiasi Kerusakan DNA yang disebabkan oleh berbagai jenis radiasi yaitu putusnya lembaran benang, perubahan dasar, dan ikatan silang.

Daftar Pustaka1. Avise, John C.,2007, Kuasa Gen atas takdir Manusia, Jakarta: PT. Serambi ilmu semesta 2. Anies, 2005, Gangguan Kesehatan Akibat Radiasi elektromagnetik, Jakarta: PT.elex media Komputindo 3. J.C.E. Underwood, Patologi Umum dan Sistemik Edisi 2 : Penerbit Buku Kedokteran EGC 4. Murray, Robert K., Biokimia Harper

5. Stuchebrukhov, 2009, DNA Photolyase, Davis: University of California at Davis. Available at : http://stuchebrukhov.ucdavis.edu/DNA_Repair/index.html (diakses tanggal 26 november pukul 15.15 WIB) 6. Esteller, Mannel, Stanley R. Hamilton, Peter C. Burger et al, 1999, Inactivatio of The DNA Repair Gene O6-Methylguanine Methyltransferase by Promotor Hypermethylation is a Common Event in Primary Human Neoplasia Journal, available at : http://cancerres.aacjournals.org.html (diakses tanggal 26 november 2011 pukul 16.20 WIB)

Catatan : bikin cover, pertanyaan, NIM mba pramita, tiffany, mba rahma belum ada.