sken3

Embed Size (px)

Citation preview

BAB IPENDAHULUANA.LATAR BELAKANGDi dunia ini selalu terdapat perbedaan yang menyebabkan berbagaimacamvariasi.Begitupuladengangenompadamanusia.Perbedaaninimunculdisebabkanolehbanyakhalmisalnyamutasi.Variasigenompadamanusia ini disebut dengan Polymorphisme.Polymorphisme seringditemukandalamlingkungansehari-hari.Polymorphisme inidapatterjadikarenaperubahansebuahbasanukleotida ataupun beberapa basa nukleotida.Polymorphisme dilaporkan oleh sekelompokpeneliti memiliki korelasi dengan epigenetik.Epigenetik adalah perubahan fenotip atau ekspresi suatu gen tanpaadanya perubahan dari urutan atau sekuens nukleotida di DNA. Selanjutnyaakan dibahas mengenai keanekaragaman genomik manusia.Dalam skenario ini, mahasiswa dihadapkan pada skenario,Wanitayang sering bekerja pada malam hari memiliki peningkatan risiko terkenakanker payudara. Hal ini menimbulkan dugaan bahwa gen yang berperandalam memelihara ritme circadian berperan dalam proses terjadinya kanker.Terkait dugaan ini, sekelompok peneliti melaporkan adanya korelasi antaraSingleNucleotidePolymorphims(SNPs)yangterkaitregulatorcircadiancentralCLOCKdenganrisikokankerpayudara.Penelititersebutjugamelaporkan bahwa hipermetilasi pada promoter CLOCK menurunkan resikoterjadinya kanker payudara. RNAi pada CLOCK secara in vitro yang diikutidenganpemeriksaanmicroarraymenunjukkanadanyaperbahanekspresitranskripsi yang terkait dengankanker. B.RUMUSANMASALAH1.Bagaimana terjadi variasi genomik pada manusia?2.Apa penyebab perubahan ekspresi transkripsi?3.Apa genetik dan epigenetik?C.TUJUAN1.Mengetahuimacam-macam keanekaragaman genomikpadamanusia.2.Mengetahui macam-macamPolimorphisme.3.Mengetahuiprinsipdasar epigenetik.4.Mengetahui teknik pemeriksaan molekuler.D.MANFAAT1.Dapat menjelaskan macam-macam keanekaragaman genomik padamanusia.2.Dapat menjelaskan macam-macamPolimorphisme.3.Dapatmenjelaskanprinsipdasarepigenetik.4.Dapatmenjelaskan teknikpemeriksaan molekuler

BAB IILANDASAN TEORIDISKUSISTEP 1 Istilah-istilahMicroarray : uji sampel DNA dari susunan sekuens DNA yang berupa titik-titik dan berdiameter 200 nm, biasanya digunakan untuk mencocokkan DNAyang sudah diketahui ataupun yang belum diketahui.Keywords : SNPs, perubahan ekspresi transkripsiSTEP 2 Penetapan Masalah 1.Variasi genomik pada manusia.2.Penyebab perubahanekspresi transkripsi3.PerbedaangenetikdanepigenetikSTEP 3-4 Analisis dan Inventarisasi Masalah1.Bagaimana proses terjadinya variasi genomik pada manusia?2.Apa penyebab perubahan ekspresi transkripsi?3.Apa SNPs?4.Apa perbedaan SNPs dengan mutasi?5.Apa Polimorphisme?6.Apa genetik dan epigenetik?7.Apa saja teknik pemeriksaan molekuler?STEP 5 Tujuan Pembelajaran1.Menjelaskan proses terjadinya variasigenomik pada manusia.2.Menjelaskanpenyebabperubahanekspresitranskripsi.3.MenjelaskanSNPs.4.MenjelaskanperbedaanSNPs denganmutasi.5.MenjelaskanPolimorphisme.6.Menjelaskangenetikdanepigenetik.7.Menjelaskanteknikpemeriksaanmolekuler.

STUDI PUSTAKAA.EpigenetikEpigenetikmenunjukkanbahwagendapatdipengaruhiolehlingkungandengan mekanisme strukturNuclease yang secara langsung maupun tidak langsungmengubah fenotip (Prasetyo,2010).Adapun metode dalam epigenetik inidibagi menjaditiga yaitu :Metilasi,Modifikasi Histon, Post Transkripsi/ RNA interference (Prasetyo,2011).Metilasi merupakan penambahan gugus metil pada basa DNA umumnyaterjadi pada CpG island (Baylin,2009).CpG island merupakan daerah yang memiliki banyak C dan G mencapai200-3000 bp, ciri-cirinya adalahdekat dengan gen.Pada orang normal CpGislandini tidak mengalami metilasi (Bird,2008).Apabila termetilasi maka akan mengakibatkan gene silencing(Bird, 2002).Adapun mekanisme metilasi ini adalah ketika metilasi pada CpG islandmaka metilsitosin akan mengundang MBP, dan MBP ini akan mengundang MBP-MBP lain sehingga sekuen DNA tidak bisa dikenali. Hal ini mengakibatkan proteinaktivator tidak dapat menempel dan mengaktifkan enhancer sehingga tidak terjaditranskripsi sehingga tidak ada protein.Gene silencing inilah yang memicu kanker(Prasetyo,2011). Untukmodifikasihistonmelibatkanasetilasiyangberfungsiuntukmelonggarkan histon dan deasetilasi yang berfungsi untuk mengencangkan ikatanhiston (Prasetyo, 2010).Asetilasi histon mengakibatkan aktivasi transkripsional apabila deasetilasimaka tidak ada aktivitas transkripsi (Jacobson, 2004).Untuk RNAi atau RNA interference adalah RNA yang mengganggu padatranskripsi maupun sebelum translasi (Prasetyo, 2011).Epigenetik pada intinya merupakan perubahan fenotip yang tidak permanen(Tuschl, 2002).Epigenetik tidak diwariskan apabila terjadi perubahan stimulus saat masakehamilan (Prasetyo, 2011).B.GenetikDNAadalahmaterigenetikpembawainformasiyangdapatditurunkankepada keturunannya(Herawati danHelena, 2005). Halitudikarenakanmetodeanalisisdanteknikhistokimiaterkinitelahmengidentifikasi bahwa DNA di nukleus merupakan bagian dari badan kromatinatau kromosome (Guyton, 1997).Genetik bersifat permanen dan diwariskan (Prasetyo, 2011).C.Variasi GenomGenomadalahkomplemenlengkapgen-gensuatuorganisme(Campbell,2002).Variasi genom adalah perbedaan sekuen DNA dari satu orang dengan orangyang lain (Yuwono, 2005).Bentuk variasi genom adalah adanyapolymorphisme (Prasetyo, 2011).Polymorphisme itu sendiri adalah keberadaan bersama dua atau lebih bentukindividuyang lebih jelasterlihat (karakterpolymorphic dalam populasi yang sama)(Campbell, 2002).Polymorphic mengacu pada suatu populasi dimana dua atau lebih bentukfisik ditemukan dalam frekuensi yang mudah sekali terlihat (Campbell, 2002).Salah satu teknik variasi genom adalah SingleNucleotidaPolymorphisms (SNPs)merupakanteknikdimanasecaralangsungmengidentifikasibanyakpolymorphisme di dalam genom manusia yang dimana varian DNA ini merupakanpenanda untuk penyakit atau terletak di dalam gen tertentu yang ikut berperan dalam perkembangan penyakit (Price, 2006).D.Perubahan Ekspresi GenPenyebabdariperubahanekspresigendalamepigenetikadalahmetilasi,modifikasi histon, RNAi (Campbell, 2002).Penyebabperubahanekspresigendalamgenetikadalahmutasiyaituperubahan pada sekuen DNA (Elrod et all, 2007).Jenis mutasi adaNon Sense, Misssense (Mutasi SalahMakna),Framshift(Mutasi Bergeser Kerangka) (Elrod et all, 2007).Nonsense adalah perubahan pada sebuah kodon dari pengkode asam aminomenjadikodonstopmengakibatkanterminasiprematurrantaiasamaminosaat translasi (Subandono, 2011)Missenseadalah perubahan sebuahkodonyang mengubah spesifitasnyamenjadiasamaminoyangberbeda,sehinggamengubahsekuenprimerrantaipolipeptida dan mengubah fungsi protein (Elrod et all, 2007).Frameshiftadalahpergeseranbingkaipembacaanyagdisebabkanolehdelesi atau insersi dari satu atau beberapa nukleotida yang menghasilkan banyakkodon missense dan nonsense kearah hilir peristiwa mutasional (Elrod et all, 2007)Missenseadalah perubahan sebuahkodonyang mengubah spesifitasnyamenjadiasamaminoyangberbeda,sehinggamengubahsekuenprimerrantaipolipeptida dan mengubah fungsi protein (Elrod et all, 2007).Frameshiftadalahpergeseranbingkaipembacaanyagdisebabkanolehdelesi atau insersi dari satu atau beberapa nukleotida yang menghasilkan banyakkodon missense dan nonsense kearah hilir peristiwa mutasional (Elrod et all, 2007).BAB III PEMBAHASANGenom adalah komplemen lengkap gen-gen suatu organisme sehinggavariasi genom adalah perbedaan sekuen DNA dari satu orang dengan orang yanglain.Bentuk variasi genom adalah adanyapolymorphismeSingle Nucleotida Polymorphisms merupakan teknik dimana secaralangsung mengidentifikasi banyak polymorphisme di dalam genom manusia. SNPs terjadi di salah satu basa nukleotida yang diturunkan dari generasi ke generasi.SehinngagenerasiyangbarumewarisiSNPsdariinduknyakemudiandiabisamengalamiSNPsdanakanterjaditerusmeneruskepadagenerasinyasehinggaterjadilah variasi genom. Tetapi SNPs hanya terjadi 0,1% dari jumlah total genommanusia yang ada. Setiap orang mengalami SNPs karena tidak ada seorang manusiayangidentik.SNPshanyaterjadipadasatunukleotidasaja.JadipadaintinyaperbedaanmutasidanSNPsterdapatpadaprosentasekejadiandangenomyangterlibat.Epigenetik dan genetik memiliki beberapa perbedaan, yaitu epigenetikdapatdi-reprogramsedangkangenetiktidakbisakarenaepigenetikdapattidakbersifatpemanenasalkanstimulannyadigantikan.Epigenetikbergantungpadalingkungannya sedangkan genetik bersifat permanen. Contohnya larva lebah dengangen yangsamabila salahsatumakanannya bipolenmakaakanmenjadi lebahpekerja, sedangkan bila asupannya royal jelly menjadi lebah ratu. Contoh tersebutmenjelaskan mengenai epigenetik yang bergantung pada stimulan yang individunyamemiliki genetiknya yang sama. Jadi epigenetik dapat bersifat permanen dapatditurunkanjikatidakadastimulanyangmempengaruhinyadalamprosesperkembangan.Seorang ibu hamil dapat me-reprogam janin dalam kandungannya.Tetapi hanya dapat merubah fenotipnya, tidak bisa merubah genotip dari janintersebut. Jika tidak ada stimulan yang merubah stimulan sebelumnya, apa yangdiderita ibunya akan menurun kepada janinnya sehingga epigenetik tersebut bersifatdapatditurunkan.ContohdarigenetikbisadariDiabetesMellitius, yaitu suatupenyakit yang bersifat herediter yang pasti diturunkan kepada keturunannya.CpGislandmerupakandaerahyangmemilikibanyakCdanGmencapai 200-3000 bp, ciri-cirinya adalah dekat dengan gen, pada orang normalCpGislandinitidakmengalamimetilasi.ApabilatermetilasimakaakanmengakibatkanGene Silencing.Adapunmekanismemetilasiiniadalahketikametilasi pada CpG island maka Metilsitosin akan mengundang MBP, dan MBP iniakan mengundang MBP-MBP lain sehingga sekuen DNA tidak bisa dikenali. HalinimengakibatkanproteinaktivatortidakdapatmenempeldanmengaktifkanenhancersehinggatidakterjaditranskripsisehinggatidakadaProtein.Genesilencinginilah yang memicu kanker.Ada berbagai bentuk perubahan ekspresi genom yang diakibatkan olehgenetik dan epigenetik.PadaepigenetikperubahanyangterjadidiakibatkanolehMetilasiDNA, Histon Modification dan RNAi atau Post Transcriptional.Pada Genetik perubahan yang terjadi diakibatkan oleh mutasi padasebagian besar kasus. Perubahan yang terjadi bisa dalam proses transkripsi maupuntranslasi.A.Simpulan1.Perbedaan Genetik dan Epigenetik yaitu dimana epigenetik bersifat tidakpermanen,dipengaruhi olehlingkungan dandapat direprogram, sedangkangenetikbersifatpermanen,tidakdipengaruhiolehlingkungandantidakdapat direprogram. Sedangkan persamaannya dimana keduanya mengalamiperubahan basa nukleotida.2.Perbedaan mutasi dan SNPs terdapat pada prosentase kejadian dan Genomyang terlibat.3.PerubahanEkspresiGenbisaterjadidalamGenetikmaupunEpigenetikpada Fase Transkripsi maupun Translasi.