DNA damage, repair and recombination

TM-06

Capaian PembelajaranMahasiswa mampu menjelaskan

6.1 mutagenesis6.2 kerusakan DNA6.3 perbaikan DNA6.4 rekombinasi DNA

MUTAGENESISMutation Mutasi: perubahan permanen dalam urutan basa DNA yang diwariskan. Mutasi terjadi sebagai akibat dari

kesalahan spontan dalam replikasi DNA rekombinasi meiosis efek merusak dari agen fisik atau kimia pada DNA.

Mutasi yang paling sederhana adalah mutasi titik - perubahan basa tunggal. Hal ini dapat berupa transisi, di mana satu purin (atau pirimidin) digantikan

oleh yang lain, atau transversi, di mana purin yang menggantikan pirimidin atau sebaliknya.

Efek fenotipik mutasi tersebut mencakup: mutasi silent mutasi missense mutasi nonsense mutasi frameshift

Mutasi yang mempengaruhi proses pertumbuhan sel dan kematian sel dapat mengakibatkan tumorigenesis.

Akumulasi dari mutasi diam dan mutasi lainnya yang tidak mematikan dalam populasi menghasilkan polimorfisme genetik - variasi urutan DNA dan protein.

Penjelasan tipe-teipe mutasi dapat dilihat di FLASH 1. Tipe-tipe mutasi

CP 6.1: menjelaskan mutagenesis

CP 6.1: menjelaskan mutagenesis

FLASH 1. Tipe-tipe mutasi

MUTAGENESISReplication fidelity Akurasi yang tinggi replikasi DNA (pada E. coli: satu

kesalahan per 1010 basa yang dimasukkan) tergantung pada Ketepatan pemasangan basa template dan basa yang

dimasukkan oleh DNA polimerase, 3 '→ 5' proofreading exonuclease perbaikan mismatch.

CP 6.1: menjelaskan mutagenesis

MUTAGENESISMutagens

Ada dua kategori mutagen utama: 1)Mutagen radiasi

a)Radiasi ionisasib)Radiasi nonionisasi

2)Mutagen kimiawi a)Analog nukleosidab)Agen kimia pengubah-nukleotidac) Agen kimia pengubah-frameshift

Tipe radiasi berbeda mempunyai efek berdeda terhadap DNA.

Penjelasan lebih lanjut dapat di lihat di FLASH 2. Mutagens

CP 6.1: menjelaskan mutagenesis

CP 6.1: menjelaskan mutagenesis

FLASH 2. Mutagens

DNA DAMAGEDNA lesions A lesion is an alteration to the normal chemical or physical structure of

the DNA. The chemical reactivity of DNA with exogenous chemicals or radiation can

give rise to changes in its chemical or physical structure. These may block replication or transcription and so be lethal, or they may

generate mutations through direct or indirect mutagenesis. The chemical instability of DNA can generate spontaneous lesions such

as deamination and depurination.

CP 6.2: menjelaskan kerusakan DNA

DNA DAMAGEOxidative damage Reactive oxygen species such as superoxide and hydroxyl

radicals produce a variety of lesions including 8-oxoguanine and 5-formyluracil.

Such damage occurs spontaneously but is increased by some exogenous agents including -rays.

CP 6.2: menjelaskan kerusakan DNA

DNA DAMAGEAlkylation Electrophilic alkylating agents such as methylmethane sulfonate and

ethylnitrosourea can modify nucleotides in a variety of positions. Most lesions are indirectly mutagenic, but O6-alkylguanine is directly

mutagenic.

CP 6.2: menjelaskan kerusakan DNA

DNA DAMAGEBulky adducts

CP 6.2: menjelaskan kerusakan DNA

Bulky lesions such as pyrimidine dimers and arylating agent adducts distort the double helix and cause localized denaturation.

This disrupts the normal functioning of the DNA.

DNA REPAIR

Proses perbaikan dapat dikelompokkan menjadi kategori sebagai berikut didasarkan atas tipe kerusakan DNA: 1) Photoreactivation Repair: repairs thymine dimers caused by UV light2) Excision Repair: repaires thymine dimers and other single strand errors3) Proffreading and Mismatch Repair: corrects incorrect base insertion during

replication4) Postreplication Repair: repaires incorrect base insertion after replication is

completed5) Double Strand Break Repair: repairs breaks across both strands of a double

helix Penjelasan lebih rinci dapat dilihat di FLASH 3. DNA Repair.

CP 6.3: menjelaskan perbaikan DNA

DNA REPAIR

CP 6.3: menjelaskan perbaikan DNA

FLASH 3. DNA Repair

RECOMBINATIONHomologous recombination

CP 6.4: menjelaskan rekombinasi DNA

FLASH 4. Homologous recombination

RECOMBINATIONSite-specific recombination

CP 6.4: menjelaskan rekombinasi DNA

FLASH 5. Site-specific recombination

RECOMBINATIONTransposition

CP 6.4: menjelaskan rekombinasi DNA

FLASH 6. Transposisi

Transcription

Next....