Kerusakan DNA dan Perbaikannya

Dr. Syazili Mustofa, M.BiomedLektor mata kuliah ilmu biomedik

Departemen Biokimia, Biologi Molekuler, dan FisiologiFakultas Kedokteran Unila

Konsep kunci

• Mutasi pada DNA dapat timbul dari kesalah replikasi DNA, dari proses seluler non enzimatik, dan dari faktor lingkungan

• Berbagai enzim berperan dalam jalur perbaikan DNA: nuklease, polimerase, dan ligase.

• Tumor hati. Benjolan putih adalah massa dari sel kanker yang tumbuh di hati

Mutasi pada protein dapat menyebabkan

perubahan fungsi protein

• Dimer p53 (abu abu) terikat pada DNA (biru). Enam residu (asam amino) yang paling sering bermutasi pada p53 sel kanker ditunjukkan bewarna merah. Residu residu ini dapat berinteraksi langsung dengan DNA atau terlibat dalam stabilisasi struktur p53

Protein penekan gen tumor p53 ditemukan bermutasi pada setengan dari keseluruhan tumor manusia.

• Metabolisme seluler dapat menyebabkan DNA terpapar Reaktive Oxigen species (ROS) sehingga menyebabkan modifikasi oksidatif DNA. Salah satu contohnya adalah guanin teroksidasi menjadi 8 oksoguanin.

Reaksi deaminasi dapat merubah identitas basa nitrogen. Misalnya sitosin yang mengalami deaminasi oksidatif akan menjadi urasil

• Pengaruh lingkungan seperti sinar ultraviolet (UV), radiasi ion, dan beberapa bahan kimia dapat menyebabkan kerusakan fisik DNA. Sebagai contoh UV menimbulkan ikatan kovalen antara dua basa timin dimer timin

Perbaikan DNA :Eksisi Basa

Perbaikan DNA: eksisi nukleotida

Penggabungan ujung non homolog

Sebagian DNA dapat terputus akibat radiasi atau radikal bebas. Bagian yang terputus ini dapat digabungkan dengan DNA lain yang sekuennya sama atau rekombinannya. Penggabungan ini diperantarai oleh protein Ku. Protein Ku mengenali ujung DNA yang putus dan mendekatkannya. Selanjutnya, enzim nuklease, polimerase, dan ligase bekerja menyambungkan DNA

Rekombinasi homolog untuk memperbaiki dua

untai DNA yang rusak• 1. eksonuklease memotong

ujung 5’ pada bagian yang rusak

• 2. masing masing ujung 3’ bebas menempel pada segmen homolog DNA dua untai

• 3. DNA polimerase memperpanjang nukleotida ujung 3’

• 4. mengembalikan struktur DNA ke keadaan semua dengan keadaan utuh.

Sumber