SINTESIS PROTEIN
BAB I
PENDAHULUAN
Kemajuan utama di tahun 1950an membentuk pikiran kita terhadap
pengetahuan terkini tentang biosintesis protein. Pada awal 1950an,
Paulus Zamecnik dan para rekan-rekannya merancang suatu eksperimen
untuk menyelidiki pertanyaan: Dibagian mana dalam sel, protein terdapat?
Mereka menyuntik asam amino radioaktif ke dalam tikus, dan pada
interval waktu yang berbeda setelah suntikan hati dipindahkan, dibuat
sejenis dan dipecah dengan sentrifugasi. Fraksi subselular kemudian diuji
untuk menguji keberadaan protein radioaktif. Sesudah beberapa hari
setelah suntikan asam amino yang diberi label, semua fraksi subseluler
berisi protein berlabel. Ketika hati itu dipindahkan dan dipecah hanya
beberapa menit setelah suntikan asam amino yang diberi label, protein
yang diberi label hanya ditemukan pada pecahan yang berisi
ribonukleoprotein kecil. Partikel, yang ditemukan sebelumnya dalam
jaringan binatang dengan mikroskop elektron, yang kemudian dikenali
sebagai lokasi sintesis protein dari asam amino; yang kemudian dinamai
ribosom. Kemajuan ini mengantarkan pada pengenalan tahapan utama
sintesis protein dan akhirnya dapat diterangkan dengan kata-kata kode
genetik untuk asam amino.
Dasar teori untuk memahami sintesis protein dimulai tahun 1909 oleh
Archibald Garrod. Dia pertama kali menduga bahwa gen secara kimia
diekspresikan oleh enzim yang mengkatalisa reaksi kimia spesifik dalam
sel. Teori ini kemudian dibuktikan pada penyakit yang diturunkan secara
genetik, yaitu ada ketidakmampuan enzim utama. Tahun 1930 George
Beadle dan Edward Tatum menetapkan teori hubungan antara gen dan
enzim. Melalui penelitiannya, mereka berhasil membuktikan bahwa satu
gen satu enzim. Hal ini pada akhirnya ditemukan bahwa gen
menghasilkan protein.
1
Sintesis protein adalah proses dimana sel dapat mengubah asam
amino menjadi polimer rantai panjang yang disebut protein. Protein
merupakan molekul yang mempunyai berbagai fungsi di dalam sel seperti
sebagai struktur sel/jaringan, cadangan energi, pergerakan, transportasi
beberapa substansi, mengkatalisa reaksi biokimia, dan melindungi
terhadap terjangkitnya penyakit.
Protein tersusun dari lebih 50% dari berat kering sel. Sintesis protein
diprogram oleh DNA. Selama proses ini DNA akan diubah menjadi RNA
yang kemudian ditranslasikan menjadi protein di ribosom.
Key Word
1. Gen
2. Sintesis protein
3. Terapi radasi
4. Mutasi gen
5. Xerostomia
Batasan Konsep
1. Pengertian dan struktur gen
2. Struktur, fungsi dan sintesis DNA
3. Struktur, lokasi, macam dan fungsi molekul RNA
4. Lokasi dan tahapan sintesis protein yang meliputi transkripsi dan
translasi
5. Regulasi/pengendalian sintesis protein
6. Macam-macam protein yang terdapat dalam saliva beserta
fungsinya
7. Lokasi dan proses sintesis protein yang terdapat dalam saliva
8. Definisi, sebab dan macam mutasi
9. Pengertian dan mekanisme xerostomia akibat sinar radiasi
2
Peta Konsep
Terapi Radiasi
Mutasi Gen
DNA
Replikasi
DNA baru
Sintesis Transkripsi
Protein RNA
Translasi
Protein
Gangguan Komposisi Saliva
Xerostomia
3
BAB II
PEMBAHASAN
1. Gen
Definisi : Segmen molekul DNA yang mengandung semua
informasi yang diperlukan untuk sintesis produk (rantai polipeptida
atau molekul RNA) yang termasuk rangkaian pengkodean dan
nonpengkodean. Ini merupakan unit biologi keturunan, reproduksi
sendiri, dan ditularkan dari orang tua ke anak-anak. Setiap gen
memiliki posisi (lokus) spesifik pada peta kromosom. Dari segi
fungsinya, gen mencakup gen struktural, operator dan gen
pengatur. (Dorland 29th ed. P:907)
Struktur : DNA + Protein (Histon). (Wildan Y, 1996)
2. DNA (Deoxyribonucleic acid)
Definisi : Polimer asam nukleat yang tersusun secara sistematis
dan merupakan pembawa informasi genetik yang diturunkan ke
keturunannya.
Lokasi : Nukleus dan mitokondria
Bentuk : Terdiri dari rantai panjang, berpilin dan doubel helix
Sifat :
Berhubungan erat dengan sintesis protein dan penurunan sifat
Kadar tak dipengaruhi sintesis protein
Sebagai zarah yang terkandung dalam kromosom
Mengatur sifat-sifat menurun tertentu
Dapat menduplikasi diri secara tepat
Ditentukan oleh urutan basa nitrogen
2.1. Komponen penyusun :
4
Gula pentosa : Deoxyribosa
Basa Nitrogen :
Purin : Adenin (A) dan Guanin (G)
Pirimidin : Timin (T) dan Sitosin (S)
Gugus fosfat
2.2 Fungsi :
Mengatur perkembangan dan metabolisme individu
Menurunkan informasi genetik untuk generasi berikutnya
Sintesis mRNA
2.3. Sintesis (Replikasi) DNA
Merupakan proses penyalinan rangkaian molekul DNA sehingga
dihasilkan molekul anakan yang sangat identik.
2.3.1. Komponen utama dalam replikasi
DNA cetakan, yaitu molekul DNA yang akan direplikasi
Molekul deoxyribonucleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP dan dGTP.
Molekul deoxyribonucleotida terdiriatas 3 komponen yaitu basa
purin atau pirimidin, gula pentosa, dan gugus fosfat.
Enzim DNA polymerase, yaitu enzim utama yang mengkatalisa
proses polimerasi nukleotida menjadi untaian DNA. Ada 3 macam
DNA polymerase :
DNA polymerase I, yaitu untuk membuang RNA primer
(primase)
DNA polymerase II, yaitu untuk suatu pembentukan, tapi enzim
ini tidak terlibat sintesis
DNA polymerase III, yaitu untuk mensintesis fragmen okazaki
Enzim Primase, yaitu enzim yan mengkatalisis sintesa primer untuk
memulai replikasi DNA.
Enzim Helikase, yaitu enzim pembuka ikatan untaian DNA induk
dan enzim lain yang membantu proses tersebut adalah enzim
girase (enzim topoisomerase) yang mengubah topologi DNA
5
SSB, yaitu protein yang menstabilkan untaian DNA yang sudah
terbuka.
Enzim DNA ligase, yaitu enzim yang berfungsi menyambung
fragmen okazaki
Replikasi DNA hanya dapat memulai jika tersedia molekul primer
Molekul primer merupakan suatu molekul yang digunakan untuk
mengawali prosespolimerisasi untaian DNA.
Molekul primer dapat berupa molekul DNA, RNA atau protein spesifik.
2.3.2. Langkah-langkah replikasi
Replikasi DNA berlangsung dalam beberapa tahap, yaitu :
1. Pemutusan (denaturasi) DNA induk
Molekul DNA untai-ganda terdiri dari 2 untai molekul DNA yang
berpasangan secara komplementer yaitu A dengan T dan C
dengan G. Oleh karena itu, replikasi harus diawali dengan
pemutusan (denaturasi) ikatan antara DNA yang satu dengan
komplementernya.
Tujuan pemutusan : agar masing-masing untaian dapat bertindak
sebagai cetakan.
2. Pengawalan (inisiasi) sintesis DNA
Terjadi proses enzimatik
Denaturasi awal terjadi pada bagian DNA yang dikenal sebagai
ori atau titik awal replikasi
Ikatan hidrogen antara A-T dan C-G akan terputus dan diikuti
dengan pembukaan untaian DNA
Untaian DNA membuka dibantu oleh enzim DNA helikase
membentuk struktur yang disebut sebagai garpu replikasi.
Garpu replikasi akan bergerak sehingga molekul DNA induk
membuka secara bertahap.
Kedua untaian DNA induk digunakan sebagai cetakan untuk
mensintesis DNA baru
Sintesis DNA berlangsung dengan orientasi 5’ (rantai peptida) ke
3’ (rantai hidroksil)
6
Sintesis kedua untai DNA berlangsung dengan arah geometris
yang berlawanan namun semuanya tetap dengan arah geometris
yang berlawanan, namun semuanya tetap dengan orientasi 5’ ke
3’
3. Pemanjangan (elongasi) untaian DNA
Garpu replikasi akan membuka secara bertahap dimulai dari titik
awal replikasi/ori dan akan bergerak sepanjang DNA cetakan
sampai semua molekul DNA induk direplikasi
Kedua untaian DNA yang baru disintesis dengan arah geometris
yang berlawanan.
Leading Strand (Untaian DNA awal)
o Salah satu untaian DNA yang disintesis dengan arah
geometri yang searah dengan pembukaan garpu replikasi
o Dilakukan tanpa terputus (sintesis secara kontinyu) dalam
arah 5’ 3’ sehingga molekul DNA baru yang disintesis
merupakan 1 unit
Lagging Strand (Untaian DNA lambat)
o Salah satu untaian DNA yang berlawanan arah geometrinya
dengan arah pembukaan garpu replikasi
o Dilakukan fragmen demi fragmen (sintesis secara
diskontinyu), tumbuh secara menyeluruh dalam arah 3’ 5’.
Fragmen ini biasa disebut fragmen okazaki
4. Ligasi fragmen-fragmen DNA
Ligasi fragmen-fragmen DNA disintesis secara lambat (fragmen
okazaki pada lagging strand)
Fragmen okazaki tersebut disambung oleh DNA ligase sehingga
menjadi unit yang utuh
5. Pengakhiran (terminasi) replikasi
Pada akhir satu kali putaran replikasi akan dihasilkan 2 molekul
DNA yang identik
7
Masing-masing molekul DNA untai-ganda yang terbentuk terdiri
atas untai DNA induk dan untai DNA baru hasil polimerasi
selama proses replikasi.
Replikasi hanya berlangsung 1 arah yaitu 5’ 3’, sehingga hanya
ada satu untaian DNA awal (Leading Strand) dan satu untaian DNA
lambat (Lagging Strand).
3. RNA (Ribonucleic Acid)
Definisi : Makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpanan dan
penyalur informasi genetik
Lokasi : Nukleus, sitoplasma, ribosom dan mitokondria
3.1. Komponen Penyusun RNA :
Terdiri atas tiga makromolekul, yaitu :
Gula Pentosa : Berasal dari gula golongan ribosa
Basa Nitrogen :
o Purin : Adenin (A) dan Guanin (G)
o Pirimidin : Urasil (U) dan Sitosin (S)
Gugus Fosfat
3.2. Bentuk : Pita tunggal, rantai pendek dan tidak berpilin
3.3. Sifat :
Berhubungan erat dengan sintesis protein
Kadarnya dipengaruhi oleh aktifitas sintesis protein
3.4. Fungsi : Melakukan sintesis protein di sitoplasma
3.5. Macam RNA berdasarkan fungsinya
8
1. RNA genetik : Berperan seperti DNA yaitu mengontrol sintesa
protein. RNA genetik terdiri dari :
RNA duta (RNAd)/RNA massanger (mRNA)
o RNA terpanjang
o Disintesis di nukleus
o Dicetak oleh salah satu pita DNA disebut pita sense saat
proses transkripsi
o Fungsi : menerjemahkan rantai sense DNA
RNA transfer (tRNA)
o RNA terpendek
o Terdapat di sitoplasma
o Fungsi : penerjemah kodon dan membawa asam amino di
sitoplasma ke ribosom
RNA ribosom (rRNA)
o RNA terbanyak
o Terdapat di ribosom
o Fungsi : menyusun ribosom dan mensintesis protein dari
asam amino yang dibawa oleh tRNA berdasarkan kode
genetik yang dibawa oleh mRNA
RNA nuklear kecil (snRNA)
o Tidak terlibat langsung dalam sintesis protein, tapi berperan
dalam pemrosesan RNA serta arsitektur sel.
2. RNA non genetik : Tidak mengendalikan sintesa protein
PERBEDAAN DNA & RNA
9
NO PARAMETER DNA RNA
1 Gula Deoksiribosa Ribosa
2 Basa Purin
Basa Pirimidin
Adenin, Guanin
Timin, Sitosin
Adenin, Guanin
Urasil, Sitosin
3 Bentuk Rantai panjang,
ganda dan berpilin
(double helix)
Rantai pendek,
tunggal, tidak
berpilin
4 Letak Nukleus,
mitokondria
Nukleus,
sitoplasma,
mitokondria
5 Kadar tetap Tidak tetap
4. Sintesis Protein
Adalah suatu proses pembuatan rangkaian polipeptida yang
berasal dari DNA melalui beberapa tahapan proses antara lain
transkripsi dan translasi.
4.1. Transkripsi (Sintesis RNA)
Merupakan proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada
urutan DNA menjadi molekul RNA (mRNA).
Merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA yaitu rantai
cetakan atau sense.
Proses transkripsi terjadi di nukleus
4.1.1. Mekanisme transkripsi secara garis besar
1. Faktor-faktor yang mengendalikan transkripsi (RNA polymerase)
menempel pada bagian promoter, tapi masih belum terikat secara
kuat dan struktur promoter masih dalam keadaan tertutup
2. Penempelan RNA polymerase secara kuat dapat menyebabkan
ikatan hydrogen molekul DNA pada bagian promoter terbuka (open
promoter complex)
10
3. RNA polymerase membaca cetakan (DNA template) dan mulai
melakukan pengikatan nukleotida yang komplementer dengan
cetakannya (menempel pada DNA).
4. Setelah terjadi proses pemanjangan untaian RNA hasil sintesis,
selanjutnya diikuti dengan proses pengakhiran (terminasi)
transkripsi yang ditandai dengan pelepasan RNA polymerase dari
DNA yang ditranskripsi
Yang diperlukan dalam transkripsi antara lain :
DNA cetakan
RNA polymerase
NTP (ribonukleotida)
Molekul protein regulator
4.1.2. Karakteristik kimiawi sintesis RNA
1. Prekursor untuk sintesis RNA adalah 4 macam ribonukleotida yaitu
5’ – trifosfat ATP, GTP, CTP, UTP.
2. Reaksi polimerasi RNA pada prinsipnya sama dengan polimerase
DNA yaitu dengan arah 5’ 3’
3. Urutan nukleotida RNA hasil sintesis ditentukan oleh cetakannya
yaitu urutan DNA yang ditranskripsi
4. Nukleotida RNA yang digabungkan adalah nukleotida yang
komplementer dengan cetakannya
5. Molekul DNA yang ditranskripsi adalah molekul untai ganda tapi
yang berperan sebagai cetakan hanyalah salah satu untaiannya
6. Hasil transkripsi berupa molekul RNA untai-tunggal.
4.1.3. Tahap-tahap transkripsi
Tahap-tahap trnskripsi antara lain :
1. Inisiasi (Permulaan) transkripsi
Meliputi 4 langkah :
Pembentukan kompleks promoter tertutup
Pembentukan kompleks promoter terbuka
Penggabungan beberapa nukleotida awal
11
Perubahan konformasi RNA polymerase karena subunit
dilepaskan dari kompleks holoenzim.
Keterangan :
Bagian DNA yang terbuka setelah RNA polymerase menempel,
sehingga menjadi struktur untai tunggal
Bagian DNA yang berikatan dengan RNA polymerase membentuk
gelembung transkripsi sepanjang ± 17 pasangan basa
Setelah struktur promoter terbuka stabil, RNA polymerase
melakukan inisiasi transkripsi dengan menggunakan urutan DNA
cetakan sebagai panduan
Nukleotida RNA digabungkan sehingga membentuk transkrip RNA
Nukleotida pertama yang digabungkan hampir selalu berupa
molekul purin
Subunit berperan menstimulasi inisiasi, tapi tidak mempercepat laju
penambahan untai RNA
Setelah proses inisiasi terjadi, subunit terlepas dari enzim inti dan
dapat digunakan lagi oleh enzim inti RNA polymerase lain
2. Elongasi (pemanjangan) transkripsi
Pada bagian gelembung transkripsi, basa-basa molekul RNA
membentuk hybrid dengan DNA template ± 12 nukleotida
Hybrid tersebut bersifat sementara karena hybrid akan terlepas
setelah RNA polymerase berjalan dan bagian DNA yang terbuka
akan menutup
RNA polymerase akan berjalan membaca DNA template untuk
melakukan proses pemanjangan atau elongasi untai RNA
Nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3’ molekul
RNA yang baru terbentuk dan sifatnya komplementer dengan
nukleotida pada untaian DNA cetakan. Antara nukleotida RNA
yang satu dengan berikutnya ada ikatan fosfodiester
12
3. Terminasi (pengakhiran) transkripsi
Sinyal terminasi terletak di ujung rantai 3’ pada DNA template
Berhubungan dengan penambahan ekor 3’ poli A mRNA dan
mungkin melibatkan penstabilan kompleks DNA/RNA pada
region pasangan basa A-U.
Transkripsi berakhir saat RNA polymerase mencapai ujung gen
terminator
4. Pasca transkripsi
Antara trnskripsi dan translasi terdapat jeda waktu yang disebut
pasca transkripsi
Terdiri dari :
o Pemotongan dan penyambungan RNA (RNA splicing)
Pada awalnya gen terdiri atas ekson dan intron ditranskripsi
menghasilkan pre-mRNA karena masih mengandung sekuens
intron
Selanjutnya terjadi proses pemotongan intron dan
penyambungan ekson, disebut proses penyambungan RNA
Terbentuklah mRNA matang dan selanjutnya akan ditranslasi
o Poliadenilasi
Yaitu penambahan gugus poli A pada ujung 3’ mRNA
Dilakukan oleh enzim poli A polymerase yang ada di nukleus
Peranan penambahan poli A :
Meningkatkan stabilitas mRNA
Meningkatkan efisiensi translasi
Bagian mRNA yang disintesis setelah sisi poliadenilasi
selanjutnya akan didegradasi
o Penambahan tudung (cap) pada mRNA
Berlangsung pada awal transkrip sebelum mencapai panjang
30 nukleotida
mRNA mengalami metilisasi yang akan dipakai sebagai cap
(tudung) mRNA
Fungsi cap (tudung) mRNA :
Melindungi mRNA dari degradasi
13
Meningkatkan efisiensi translasi mRNA
Meningkatkan pengangkutan mRNA dari nukleus ke
sitoplasma
Meningkatkan efisiensi splicing pre-mRNA
o Penyuntingan mRNA
Dilakukan oleh guide RNA (gRNA) yang berhibridisasi dengan
bagian mRNA yang tidak diedit dan menyediakan nukleotida A
dan G sebagai cetakan untuk penggabungan nukleotida yang
tidak ada pada mRNA
Kalau gRNA tidak menyediakan nukleotida A dan G, maka
nukleotida yang tidak memiliki pasangan basa tersebut
dihilangkan menggunakan enzim eksonuklease
4.2. Translasi (Sintesis Protein)
Translasi adalah proses penterjemahan urutan nukleotida yang ada
pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang
menyusun suatu protein
Translasi terjadi di ribosom
Hanya mRNA yang ditranslasi, karena merupakan salinan DNA
yang menyusun suatu gen dalam bentuk ORF (Open Reading
Frame)
ORF dicirikan oleh :
1. Kodon inisiasi (start) translasi yaitu AUG (Methionin)
2. Serangkaian urutan nukleotida yang menyusun banyak kodon,
ada 60 kodon
3. Kodon stop (terminasi) translasi yaitu UAA, UAG, UGA
4.2.1. Tahap-tahap translasi :
Pra-Inisiasi (aktivasi) translasi
Aktifasi asam amino dengan menggunakan ATP sebagai sumber
energi menghasilkan aminoasil-AMP. Selanjutnya energi pada
aminoasil-AMP digunakan untuk memindahkan gugus asam
14
amino ke tRNA dengan dibantu oleh enzim aminoasil tRNA
sintetase menghasilkan aminoails-tRNA
Disosiasi ribosom menjadi 2 subunit : subunit besar dan subunit
kecil.
Disosiasi ribosom dibantu oleh : eIF-6 yang bertugas mencegah
subunit 60S (unit Svedberg) berasosiasi dengan subunit 40S
Inisiasi (awal) translasi
Kodon insiasi adalah methionin (AUG)
Faktor inisiasi yang diperlukan eIF-1, eIF-2, eIF-3, eIF-4, eIF-5
dan eIF-6
Disosiasi ribosom menjadi subunit besar (60S) dan subunit kecil
(40S)
eIF-3 mengubah subunit kecil (40S) menjadi siap menerima
aminoasil-tRNA yang pertama
Dengan bantuan eIF-2, terbentuklah kompleks 43S
Dengan bantuan eIF-4, mRNA melekat pada kompleks 43S
membentuk kompleks 48S
eIF-5 membantu subunit 60S melekat pada kompleks 48S
sehingga dihasilkan 80S yang siap melakukan translasi
Elongasi (pemanjangan) polipeptida
Proses elongasi terjadi dalam 3 tahapan :
o Pengikatan aminoasil-tRNA pada sisi A yang ada di ribosom
yang dilakukan oleh protein faktor elongasi Tu (EF-Tu) dan
dibantu dengan proses hidrolisis GTP menjadi GDP
o Pemindahan rantai polipeptida yang tumbuh dari tRNA yang
ada pada sisi P (Peptidil) ke arah sisi A dengan membentuk
ikatan peptida
Setelah sisi P dan sisi A terisi, maka akan dibentuk ikatan
peptidil dengan bantuan enzim peptidil transferase
Molekul metionil-RNA pada sisi P, dipindahkan ke sisi A
sehingga terbentuklah dipeptidil-tRNA
Sehingga sisi P hanya terisi tRNA yang kosong dan sisi A
terisi dipeptidil-tRNA
15
o Translokasi ribosom sepanjang mRNA ke posisi kodon
selanjutnya yang ada di sisi A
Tejadi pemindahan dipeptidil-tRNA dari sisi A ke sisi P
Molekul tRNA kosong pada sisi P ditranslokasikan pada sisi
E (Exit)
mRNA bergerak sepanjang 3 nukleotida sehingga kodon
berikutnya terletan pada posisi A untuk menunggu
masuknya aminoasil-tRNA berikutnya.
Transloksi memerlukan GTP dan faktor elongasi G (EF-G)
Ribosom membaca kodon-kodon pada mRNA dari ujung 5’
(ujung amino) ke ujung 3’ (ujung karboksil)
Terminasi (pengakhiran) translasi
Translasi akan berakhir pada salah satu dari ketiga kodon stop
(UAA, UAG, UGA) yang ada pada mRNA mencapai posisi A
(Aminoasil) pada ribosom.
Dalam keadaan normal tidak ada aminoasil-tRNA yang
membawa asam amino sesuai dengan ketiga kodon tersebut,
sehingga jika ribosom mencapai salah satu dari ketiga kodon
tersebut, proses ttranslasi terhenti.
Koreksi translasi
Mekanisme translasi juga mempunyai sistem untuk melakukan
koreksi jika ada kesalahan dalam penggabungan aminoasil-
tRNA pada ribosom. Sistem ini disebut “proofreading”
Akurasi sistem ini dipengaruhi oleh 2 hal :
o Pada saat penambahan muatan tRNA (tRNA charging)
o Pada saat aminoasil melekat pada sisi A ribosom
Jika terjadi kesalahan pengikatan aminoasil-tRNA, maka tRNA
akan dikeluarkan dari ribosom
Semakin tinggi akurasi translasi maka semakin rendah laju
translasinya
16
Pasca translasi
Modifikasi polipeptida hasil sintesis di ribosom
Polipeptida yang disintesis di dalam ribosom akan mengalami
beberapa modifikasi antara lain :
o Pembentukan ikatan disulfida
o Penambahan gugus karbohidrat pada beberapa asam
amino tertentu (glikosilasi).
(Mulawarmanti D. 2010)
5. Regulasi (Pengaturan) Sintesis Protein
2 sistem pengendalian ekspresi genetik yaitu :
1. Pengendalian positif, pada suatu operon artinya operon
tersebut diaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator yaitu
oleh aktifator
2. Pengendalian negatif, pada suatu operon artinya operon
tersebut dinonaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator
yaitu oleh represor
Pengendalian positif maupun negatif dapat dibedakan lagi
menjadi 2 sistem, yaitu :
1. Inducible system : Sistem yang dapat diinduksi
2. Represible system : Sistem yang dapat ditekan
Secara garis besar pengendalian ekspresi gen dilakukan pada
banyak titik pengendalian. Yang terjadi mulai transkripsi sampai
pasca translasi
Secara umum, pengendalian ekspresi genetik dapat ditinjau dari 3
sisi yaitu :
Sinyal pengendali ekspresi
Arah pengendali ekspresi
Mekanisme pengendali ekspresi
17
Motif-motif protein pengendali ekspresi gen
Secara umum, protein pengendali mempunyai 3 domain
fungsional, yaitu :
o Domain pengikat DNA : bagian protein yang berikatan
langsung dengan DNA
o Domain yang mengaktifkan transkripsi : bagian struktur protein
yang berperan dalam aktivasi transkripsi
o Domain dimerisasi : protein yang mempunyai daerah tempat
pengikatan antara 1 monomer dengan monomer yang lain
Regulasi faktor transkripsi
Merupakan protein yang berperan didalam pengaturan ekspresi
gen. Oleh karena itu, faktor transkripsi juga mengalami regulasi
yang dapat mempengaruhi aktivasinya
Faktor transkripsi diatur oleh beberapa cara, yaitu :
o Regulasi temporal
o Regulasi dengan pengikatan ligan
o Regulasi dengan sequestration
o Regulasi dengan modifikasi pasca-translasi
o Regulasi dengan pengeblokan tempat ikatan pada DNA
o Regulasi dengan pengeblokan aktivitas
o Regulasi dengan mekanisme silencing (pengendali negatif)
6. Macam protein yang terdapat dala saliva beserta fungsinya
Mucoid : sekelompok protein yang sering disebut mucin dan
memberi konsistensi pada mukus pada saliva. Mucin berperan
sebagai glikoprotein karena terdiri dari rangkaian protein yang
panjang dengan ikatan rantai karbohidran yang lebih pendek
Enzim : dihasilkan oleh kelenjar saliva dan beberapa diantaranya
dihasilkan oleh bakteri dan leukosit yang berada pada rongga
mulut. Enzim yang ada di saliva adalah amilase dan lisozyme
yang berperan dalam mengontrol pertumbuhan bakteri di rongga
mulut
Protein serum : albumin dan globulin
18
Waste product : pada saliva ditemukan urea dan uric acid
Fungsi saliva :
Sensasi rasa
Perlindungan mukosa dan lubrikasi
Kapasitas buffering
Integritas enamel gigi
Menjaga kebersihan mulut
Membantu proses pencernaan
Perbaikan jaringan
Membantu proses bicara
Menjaga keseimbangan cairan
(http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/4/chapter%20II.pdf)
7. Lokasi dan proses sintesis protein yang terdapat dalam saliva
7.1. Lokasi :
Saliva disekresi oleh major salivary glands,yaitu :
Kelenjar parotid
Kelenjar submandibularis
Kelenjar sublingualis
7.2. Proses salivasi :
Dikontrol oleh ANS (Autonomic Nervous System)
Rangsangan parasimpatis memulai sekresi saliva secara terus
menerus
Rangsangan simpatis mendominasi selama stres, khususnya pada
suatu kondisi bibir kering, yang biasanya disebabkan saat dehidrasi
Ikut berperannya fiber-fiber n.facialis dan n.glossofaringeus pada
saat proses salivasi. (Tortora GJ. 2009)
19
8. Mutasi
8.1. Definisi : perubahan pada materi genetik yang dapat diwariskan
secara genetik pada keturunannya
8.2. Syarat terjadinya mutasi :
Adanya perubahan materi genetik (DNA)
Perubahan tersebut bersifat dapat/tidak dapat diperbaiki
Hasil perubahan tersebut diwariskan secara genetik pada
keturunannya
Mutan : Individu yang mengalami mutasi
Mutagenesis : Proses terjadinya mutasi
Mutagen : Faktor penyebab terjadinya mutasi
Mutagen terdiri dari :
Mutagen fisis : radioaktif, sinar UV, sinar kosmis
Mutagen kimia : HNO2, akridin, siklamat,pestisida
Mutagen biologi : virus, bakteri
8.3. Macam-macam mutasi :
Macam mutasi berdasarkan faktor penyebabnya :
Mutasi spontan : Mutasi yang terjadi dengan sendirinya
Mutasi buatan : Mutasi yang terjadi karena disengaja untuk
tujuan tertentu
Macam mutasi berdasarkan jenis sel :
Mutasi somatis : terjadi pada sel tubuh dan tidak diwariskan
pada keturunannya
Mutasi germinal : terjadi pada sel kelamin dan dapat diwariskan
pada keturunannya
Macam mutasi berdasarkan materi genetik :
Mutasi kecil/gen
A. Substitusi basa
Mengakibatkan macam basa nitrogen berubah
20
Terdiri dari :
o Transisi : suatu pirimidin berubah menjadi pirimidin lainnya
atau suatu purin berubah menjadi purin lainnya
o Transversi : perubahan suatu basa purin menjadi pirimidin
atau sebaliknya
B. Pergeseran rangka
Mengakibatkan jumlah basa nitrogen berubah
Terdiri dari :
o Delesi : penghapusan suatu nukleotida tunggal dalam
sebuah gen
o Inversi : penyisipan satu atau dua nukleotida dalam
sebuah gen
C. Letak urutan basa nitrogen berubah
Mutasi besar/kromosom
A. Aneuploidi : perubahan set kromosom, yaitu perubahan pada
jumlah genom (n)-nya
B. Aneusomik : susunan kromosom menjadi lebih/kurang dari
jumlah kromosom normal
C. Kerusakan kromosom
o Inversi : perubahan urutan letak gen dalam suatu
kromosom
o Duplikasi dan delesi : terjadi karena kromosom homolog
patah, lalu patahannya mengikat kembali. Kromosom yang
mengalami pertambahan jumlah gennya disebut duplikasi,
sedangkan yang mengalami kekurangan disebut delesi
o Translokasi : erjadi jika suatu kromosom patah dan
patahannya melekat di kromosom yang bukan homolognya
o Kartenasi : kromosom homolog yang ujungnya saling
berlekatan, sehingga hampir membentuk lingkaran
9. Xerostomia
Merupakan kekeringan pada mulut karena disfungsi saliva.
(Dorland. Ed 29. Hal : 2432)
21
Mekanisme :
Saliva diekskresi di kelenjar parotis, kelenjar submandibularis
dan kelenjar sublingualis
Produksi saliva ± 1 liter/hari
Aliran rata-rata : fluktuatif, mencapai 50% dengan ritme diurnal
Aliran saliva:
o Unstimulated/resting
o Stimulated
22
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan :
Pada kasus ini, terapi radiasi menyebabkan mutasi gen, mutasi gen
menyebabkan xerostomia
Daftar Pustaka :
1. Dorland. 2008. KAMUS KEDOKTERAN. 29th Ed. EGC : Jakarta
2. Guyton A & Hall J. 2002. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 9.
Jakarta
3. Mulawarmanti D. 2010. Kuliah Asam Nukleat dan Sintesis Protein
4. Murray RK. 2006. Harper;s Illustrated Biochemistry. 27th ed.
5. Tortora GJ & Derrickson BH. 2009. PRINCIPLES of ANATOMY and
PHYSIOLOGY. 12th Ed. Wiley : Asia Pte Ltd.
6. Yatim W. 2003. Biologi Modern. Biologi Sel. Edisi Pertama. Tarsito :
Bandung
7. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/4/chapter%20II.pdf
23
Recommended
