2.Resume Transposabel

RESUME PLASMID, EPISOM dan ELEMEN GENETIK TRANSPOSABEL disusun untuk memenuhi tugas Matakuliah Genetika yang dibimbing oleh Prof. Dr. A. Duran Corebrima, M.Si

Disusun Oleh: Kelompok 5/Offering A Dwi Darmayanti

(150341601390)

Mohammad Taufik Aji Fahruli

(150341602764)

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Februari 2017

PLASMID Secara gamblang, Dale & Park (2004) menyebutkan bahwa plasmid merupakan molekul DNA tambahan atau elemen DNA ekstrakromosomal. Menurut Gardner (1991), plasmid merupakan replicon (sebuah unit dari materi genetik yang mampu melakukan replikasi secara mandiri) yang diwariskan secara stabil (dipertahankan tanpa seleksi tertentu) dan berada di luar kromosom (extra-chromosomal). Ada 3 tipe plasmid bakteri dan fungsinya: 1. F dan F’ plasmid, factor fertilitas konjugasi. terdiri dari sekitar 25 gen, sebagian besar diperlukan untuk memproduksi pili seks. 2. R plasmid disebut juga RTF atau Resisten Transfer Factor plasmid membawa beberapa gen untuk resistensi terhadap antibiotic atau obat antibiotic yg lain. 3. Col plasmid disebut juga colicinogenic, plasmid yang mengkode untuk colisin, protein yang membunuh secara sensitive sel E. Coli (Gardner, 1991 Plasmid dapat dikelompokan menurut bisa tidaknya memediasi proses konjugasi: 1. Plasmid konjugatif Merupakan plasmid yang dapat memediasi proses konjugasi. Plasmid F merupakan plasmid konjugasi. sebagian dari plasmid R dan plasmid COL merupakan plasmid konjugasi. 2. Plasmid nonkonjugatif Merupakan plasmid yang tidak dapat memediasi proses konjugasi. Contoh dari plasmid ini yaitu selain plasmid F , plasmid R dan plasmid COL yang bersifat konjugasi. EPISOM Episom merupakan unsur-unsur genetik bebas yang telah dapat berkembang dalam sel bakteri baik dalam keadaan autonom (menggandakan diri dan dipindahkan tanpa bergantung kepada kromosom bakteri) maupun pada keadaan terintegrasi (melekat pada kromosom bakteri, berperan serta bersamanya dalam rekombinasi genetika dan dipindahkan bersama kromosom bakteri tersebut) (Hakim, 2010). Garner (1991) yang menyebutkan bahwa episom merupakan elemen genetik yang memiliki dua alternatif cara replikasi. (1) sebagai bagian yang terintegrasi dalam kromosom

utama dan (2) sebagai elemen genetik autonom yang independen (berdiri sendiri) dari kromosom utama. Faktor yang membuat materi genetik dapat menyisip adalah IS. IS merupakan rangkaian nukleotida yang berada di kromosomal dan ektrakromosomal yang berifat transposable. IS dapat memediasi rekombinasi protein homolog maupun non homolog yang mereka singgahi.

ELEMEN TRANSPOSABEL Elemen transposabel atau transposon merupakan kemampuan materi genetik untuk berpindah posisi, dapat ditemukan di genom dari banyak organisme; secara struktur dan fungsi berbeda. Transposon ini ditemukan oleh Barbara McClintock melalui analisis ketidakstabilan genetik pada jagung yang hasilnya menyebutkan bahwa ternyata telah terjadi pemecahan kromosom sehingga, biji yang dihasilkan menjadi berwarna karena tidak ada yang menghambat pigmentasi. McClintock menamakan pecahnya kromosom tersebut sebagai Ds (dissiciation) yang diaktivasi oleh Ac (activator) yang keduanya sebenarnya adalah anggota dari elemen transposabel dan bisa masuk ke lokasi berbeda dalam kromosom dan gen tertentusehingga fungsi gen tersebut berubah atau hilang. Bedanya, Ac dapat mengaktifkan dirinya sendiri (autonom) sedangkan Ds tidak (nonautonom). Ds merupakan elemen Ac yang mengalami delesi sehingga disebut Ds aberrant. Biasanya delesi terjadi di gen yang mengkode protein sehingga sinyal aktivasi berhenti. Oleh karena itulah, Ac mengaktivasi Ds dan disebut trans-acting. Elemen Ac bersifat identik sedangkan Ds bersifat heterogen. Transposon lain pada jagung yang ditemukan oleh McClintock adalah supresor mutator yang elemen autonomnya disebut spm dana elemen nonautonomnya disebut dspm. Ketika terjadi insersi dspm, bulir jagung tipe liar yang terpigmentasi penuh menjadi sepenuhnya tidak berwarna. Tetapi, pada saat terjadi insersi dspm bersamaan dengan adanya spm maka bulir menjadi terpigmentasi bercak dengan latar belakang tidak berwarna. Hal ini menunjukkan kemampuan spm untuk mensupresi gen, yaitu sebagai supresor mutator.

ELEMEN TRANSPOSABEL PADA BAKTERI Elemen IS merupakan sekuen pengkodean tunggal dengan sekuen pendek, identik, atau hampir identik pada kedua ujungnya. Ketika 2 elemen IS masuk secara berdekatan dan

sekuen di antara 2 elemen tersebut dapat diubah urutannya maka akan terbentu transposon komposit. Pada organsasi genetik dari Tn3, ada tnpA, tnpR, dan bla yang mengkode transpose, resolvase/represor, dan enzim yang disebut beta laktamase. Transposisi dari Tn3 melalui dua tahapan, yaitu fusi dari 2 molekul dan membentuk struktur yang disebut cointegrate dan rekombinasi antara 2 elem Tn3 oleh resolvase menghasilkan 2 molekul dengan masing-masing satu salinan transposon.

ELEMEN TRANSPOSABEL PADA EUKARIOT Saccharomyces cerevisiae membawa 35 salinan elemen transposabel yang disebut Ty dalam genom haploidnya. Elemen Ty sering disebut sebagai Retrotransposon karena organisasi genetiknya mirip dengan yang ada pada retrovirus eukariot. Transpososn Drosophila sebagaian besar terdiri dari elemen yang menyerupai retrovirus/ terotranspososn yang kedua ujungnya dibatasi oleh long terminal repeat (LTR) yang terorientasi ke arah yang sama. Hal ini bertanggung jawab untuk mutasi klasik genetik Drosophila. Keluarga elemen P merupakan transposon kecil yang berulang dan berakhir pada pasangan nukleutida dengan urutan terbalik dan anggotanya bervariasi dalam bidang ukuran.

GENETIKA

DAN

SIGNIFIKASI

EVOLUSIONER

PADA

ELEMEN

TRANSPOSABLE Insersi transposon juga berpengaruh terhadap terjadinya alel mutan pada Drosophila. Elemen transposabel juga menyebabkan pemecahan kromosom yaitu seperti pada tingkah laku elemen Ds dan Ac pada jagung, pemecahan tersebut juga dapat berakibat hilangnya atau terangkainya materi kromosom. Terkadang elemen transposabel juga menengahi rekombinasi molekul DNA contohnya pada insersi plasmid F melalui IS ke kromosom E coli. Transposon memerankan peran penting dalam evolusi struktur kromosom. Elemen transposabel berguna dalam informasi genetik organisme tingkat tinggi. Contohnya adalah elemen P pada Drosophila. Pertanyaan: 1. Berkenaan dengan perubahan yang disebabkan oleh elemen transposabel , Bagaimana peran elemen transposabel pada sebuah organisme? Jawab: Pada sebuah organisme elemen transposabel ini menyebabkan perubahan, namun tetap menengahi rekombinasi molekul DNA, sehingga transposon ini berperan

dalam evolusi struktur kromosom, meski mengalami perubahan, namun tetap transposon berguna dalam informasi genetik, misal elemen P pada DrosophiaI 2. Mengapa transposisi dari transposable element dapat menyebabkan terjadinya mutasi? Jawab: Karena transposable elemen merupakan gen yang dapat berpindah-pindah dari satu gen ke gen yang lain atau dari satu kromosom ke kromosom yang lain. Mutasi gen akibat transposisi tersebut terjadi karena adanya insersi ke dalam sesuatu gen. Transposisi tersebut juga dapat mempengaruhi ekspresi gen dengan cara insersi ke dalam urut-urutan pengatur gen. Bukti yang yang paling baik tentang pengaruh transposisi transposable elemen terhadap mutasi adalah terlihat pada Drosophilla yang mengalami mutasi akibat insersi transposable elemen. Contoh alela mutan pada genom Drosophilla antara lain wsp, wa, wbf, whd. Kekempat alela mutan tersebut merupakan alela ganda yang terletak pada lokus W kromosom X. Alela tersebut mengatur ekspresi warna mata. Akibat terjadinya mutasi, ekspresi warna mata pada Drosophilla menjadi berubah tergantung pasangan alela yang baru. 3. Bagaiamana perbedaan antara plasmid dan episom? Jawab : Plasmid merupakan molekul DNA ekstra kromosom, plasmid tidak dapat bergabung dengan DNA kromosom, dan plasmid berisi informasi genetik yang diperlukan untuk replikasi plasmid itu sendiri. Sedangkan episom adalah setiap jenis DNA ekstra-kromosom yang dapat berhubungan dengan DNA kromosom. Episom biasanya lebih besar dari DNA ekstra-kromosom lainnya. Contoh episom adalah virus, karena mereka mengintegrasikan materi genetik mereka ke dalam DNA kromosom inang dan bereplikasi bersama dengan replikasi DNA kromosom inangnya. 4. Mengapa plasmid dapat menberikan kemampuan adaptif yang kuat bagi bakteri? Jawab : Sesuai dengan sifat plasmid yang dapat keluar atau masuk ke dalam sel bakteri, hal ini memungkinkan bakteri dapat memiliki sifat-sifat genetik dan juga sifat-sifat metabolis yang menguntungkan pada kondisi lingkungan yang baru.