BEBERAPA HAL SPESIFIK TENTANG REKOMBINASI

RESUME

Untuk memenuhi tugas Genetika 2

Prof.Dr.A Duran Corebima M.Pd , Prof.Dr.Hj. Siti Zubaidah M.Pd

Disusun oleh

Ardiani Samti Nur Azizah 100341400678

Sari Rahma Putri 100341400

The Learning University

UNIVERSITAS NEGERI MALANG

FAKULTAS MATEMATIKA DAN IPA

JURUSAN BIOLOGI

Oktober 2012

BAB 10

BEBERAPA HAL SPESIFIK TENTANG REKOMBINASI

A. Rekombinasi Spesifik Tapak

Rekombinasi spesifik tapak adalah rekombinasi yang selalu terjadi pada

tapak-tapak khusus atau pada urut-urutan molekul DNA tertentu

(Gardner,1991).Rekombinasi spesifik tapak pada E coli tidak membutuhkan

fungsi protein rec A, rec B dan rec C (Ayala,1984). Rekombinasi spesifik tapak

integrasi DNA fag ke genom E Coli.Tapak attI dan attB pada genom E coli

merupakan hasil evolusi yang sangat spesifik terhadap enzim-enzim rekombinasi

khusus yang dikode oleh gen ini dan xis genom fag. Integrasi fag hampir selalu

terjadi pada tapak auB yang terletak anatar lokus gal dan bio. Jika tapak auB

tersebut mengalami delesi, maka dampaknya adalah bahwa integrasi profag akan

terjadi pada banyak tapak lain tetapi dalam frekuensi rendah.

Spesifik tapak rekombinasi antara 1DNA dan DNA E coli

Sumber: http://www.web-books.com/MoBio/Free/Ch8D7.htm

Lokus gal dan bio

Sumber :

http://pathmicro.med.sc.edu/mayer/phage-6.jpg

a. Rekombinasi Spesfik Tapak Menjamin Penataan Kembali DNA yang Teliti

Peristiwa pindah silang umumnya tetapmempertahankan sususnan urut-

urutan DNA pada kromosom-kromosom homolog namun demikian pada kasus-

kasus tertentu merupakan perkecualian,sel-sel juga memanfaatkan semacam

proses rekominasi yang tertata secara teliti untuk menata kembali urut-urutan

DNA (Watson,1987).Segmen DNA dapat dipindah dengan bantuan rekombinasi

tapak spesifik,dan lihat yang seing timbul adalah bahwa sering beragam gen atau

perangkat gen diekspresikan. Contoh fenomenanya adalah yang berkenaan dengan

pembentukan demikian banyak gen antibody hasil penataan kembai DNA spesifik

tapak yang terjadi atas suatu perangkat urut-urutan precursor.

b. Rekominasi Spesifik Tapak Mengatr Ekspresi Gen

Rekombinasi yang melibatkan dua tapak pada molekul DNA yang sama

akan erakibat terlepasnya segmen anatara atau terjadinya inverse segmen anara

tersebut(Watson,1987). Sel memamng kadang memnfaatkan inverse hasil

rekombinasi tersebut dalam rangka memilih anatar dua susunan DNA yang

memungkinkan dua protein atau perangkat protein untuk diekspresikan.

Mekanisme ini sering mengatur protein yang tampak pada bagian luar akhluk

hidup. Contohnya antara lain protein ekor dari Mu (mtator)fag, yang diatur oleh

segmen gin yang tidak dapat dibalik,serta antigen flagel dari bakteri Salmonella.

Variasi fase Salmonella merupakan akibat dari ekspresi dua protein flagel yaitu

H1 dan H2, yang terjadi bergantian (Watson,1987). suatu sel mengekspresikan

salah satu protein flagel itu,tidak pernah kedua proten flagel itu diekspresikan

sekaligus.

Alternatif kejadian rekombinasi yang melibatkan 2 tapak pada satu moleku DNA

Sumber: http://www.pnas.org/content/100/25/15000/F4.large.jpg

Promotor untuk untuk gen H2 terletak pada suatu segmenDNA yang

dapat mengalami pembalikan di dekatnya seukuran 970psang nukleotida, dan

diikat oleh urutan berulang seukuran 14 pasang nukleotida dalam arah

berlawanan.Apabila segmen DNA yang engandung promoter itumengarah dalam

arah yang sama, maka letak promoter adalah di samping gen H2. Dalm kondisi

semacam ini gen H2 ditranskripsikan dan demikian pula suatu gen lain di

dekatnya yang mengkode suatu protein repressor dari gen pengkode proten flagel

H1 yang letaknya jauh. Kerja gen H1 dihalangi sedangkan kerja gen H2 justru

ditranskripsikan. Jika segmen tadi mengalami pembalikan, maka gen H2 tidak

ditranskripsikan lagi dan gen untuk pengkode protein untuk repressor

B. Rekombinasi Memperbaiki Molekul DNA yang Rusak

Rekombinasi berwala dari upaya penutupan suatu celah pada mlekul

DNA. Dalam halini celah diisi oleh DNA yang berasal dari salah satu unting

pasangan homolog. Perbaikan tetpa terjadi tidak bergantung pada apakah

perantara itu dipotong untuk menukar lengan samping ari kedua helix.sekalipun

suatu celah sederhana dapat diisi oleh polymerase DNAsuatu persoalan yang lebih

serius diperlihatkan oleh celah.

Rekombinasi memperbaiki molekul DNA yang rusak

Sumber: http://wiki.cstl.semo.edu/agathman/DNA%20Repair.ashx

C. Rekombinasi Tidak SelaluBersifat Resiprok pada Tapak Pindah

Silang: Konversi Gen

Kajian-kajian awal tentang pindah silang yang terjadi antara gen-gen yang

berbeda menunjukkan bahwa tampaknya peristiwa itu bersifat resiprok. Namun

demikian kemudian diketahui bahwa jika rekombinasi terjadi antara tapak-tapak

berdekatan pada gen yang sama, maka dapat ditemukan perkecualian.

Perkembangan lebih lanjut kemudian menunjukkan bahwa rekombinasi yang

tidak resiprok seriirg ditemukan. Rekombinasi tidak resiprok yang terjadi antara

dua tapak berdekatan dalam satu gen yang sama, dewasa ini lazim disebut sebagai

konversi gen atau gen conversion (Gardner, dkk., 1991). Dikatakan pula bahwa

tampaknya konversi gen tersebut merupakan akibat pemotongan DNA dan

sintesis perbaikan DNA yang terjadi pada daerah heterodupleks selama proses

pemutusan dan penyambungan. Fenomena konversi gen ini paling baik dikaji

misalnya pada khamir atau pada Neurospora (Watson, dkk., 1997; Gardner, dkk.,

l99l). Bagan rekombinasi yang tidak resiprok ditunjukkan pada Gambar 10.4.

Gambar 10.4

Bagan Rekombinasi yang tidak resiprok (Watson, dkk., 1987)

Dalam hal ini misalnva dilakukan persilangan antara dua mutan khamir

Saccharomyces cerevisiae (jarak tapak kedua mutan itu sangat dekat dalam satu

gen yang sama). Lebih lanjut jika askus-askus yang mengandung spora dianalisis,

seringkali askus-askus tersebut tidak mengandung rekornbinasi mutan ganda yang

resiprok sebagaimana yang diharapkan. Sebagai contoh dilakukan persilangan

dengan penauda mutan m1 dan m2. Jika persilangan tersebut adalah m1 m2+ >< m1

+

m2, maka askus-askus yang sering kali dijumpai adalah yang mengandung

pasangan spora: m1+ m2, m1

+ m2+, serta m1 m2

+ (Gardner, dkk., l99l). Dalam hal ini

spora-spora mutan ganda m1 m2 yang merupakan hasil rekombinasi resiprok tidak

ada dalam askus. Oleh karena itu rasio m2+ : rn2 = 3 : 1 dan.bukan 2 : 2 seperti

yang diharapkan. Kenyataan seperti tersebut merupakan akibat rekombinasi yang

tidak resiprok.

D. Rekombinasi Illegitimate

Rekombinasi illegitimate adalah rekombinasi yang terjadi antara molekul-

molekui DNA yang non homolog (Gardner, dkk, l99l). Seperti halnya

rekombinasi spesifik tapak, mekanisme rekombinasi illegitimate juga tidak sama

dengan mekanisme rekonbinasi umum (lazim). Lebih lanjut pada E. coli. Macam

rekombinasi itu juga tidak membutuhkan fungsi protein recA, recB, dan recC

(Ayala, dkk., 1984). Contoh rekombinasi illegitimate antara lain yang berkenaan

dengan insersi elemen transposabel (misalnya elemen Is) ke dalam sesuatu lokus

gen (Strickberger, 1985). Pada peristiwa tersebut memang urut-urutan DNA lokus

tersebut tidak sama dengan urut-urutan DNA elemen Is. Sebagaimana diketahui

akibat rekombinasi illegitimate yang melibatkan insersi elemen tersebut, fungsi

gen akan terganggu atau hilang. Sebagai contoh misalnya insersi yang dilakukan

oleh elemen Is ke dalam berbagai lokus (gen gal, E, K dan T) pada genom E. coli,

yang terbukti menimbulkan mutasi-mutasi sehingga mengganggu metabolisme

galaktose.

E. Rekombinasi Independen terhadap Replikasi DNA

Telaah-telaah rekombinasi yang telah dilakukan selama ini menunjukkan

bahwa kejadian rekombinasi independen atau tidak terkait dengan peristiwa

replikasi DNA. Dalam hal ini bilamana dua genotip fag, rnisalnya a+ dan b+,

dalam jumlah besar secara serempak menginfeksi suatu sel inang yang tumbuh

pada medium ringan, pengamatan terhadap genotif partikel fag-fag yang tidak

bereplikasi rnenunjukkan bahwa beberapa diantaranya bergenotip ++; dan

memang inilah bukti bahwa rekombinasi genotip-genotip induk dapat berlangsung

secara independen terhadap replikasi DNA.

PERTANYAAN DAN JAWABAN

1. Pada rekombinasi tidak resiprok terjadi pada apa?

Jawaban:

Rekombinasi tidak resiprok yang terjadi antara dua tapak berdekatan

dalam satu gen yang sama, dewasa ini lazim disebut sebagai konversi gen atau

gen conversion (Gardner, dkk., 1991).

2. Bagaimana rekombinasi spesifik tapak menjamin penataan kembali DNa

yang diteliti?

Fungsi ini termasuk fungsi regulasi ekspressi gen tertentu , promosi

penyusunan kembali gen yang diprogram berikatan pada lingkaran replikasi

beberapa viral dan DNA plasmid, seperti yang akan diilustrasikan kemudian.

Sistem rekombinasi daerah spesifik terdiri atas enzim yang disebut rekombinase

dan sebuah pendekan (20-200 pasangan basa, tergantung sistem) susunan DNA

unik dimana rekombinase berperan (daerah rekombinasi). Beberapa sistem juga

termasuk protein tambahan yang mergulasi pemilihan waktu atau hasil reaksi