REPARASI MUTASI REPARASI MUTASI 1. MUTASI DNA
1. MUTASI DNA
Mutasi berasal dari kata Mutatus (bahasa latin) yang artinya adalah perubahan. mutasi Mutasi berasal dari kata Mutatus (bahasa latin) yang artinya adalah perubahan. mutasi didef
didefenisikenisikan an sebagasebagai i perubperubahan materi ahan materi genetgenetic ic (DNA) yang dapat (DNA) yang dapat diwardiwariskan secaraiskan secara genetis keketurunannya. Istilah mutasi petama kali digunakan oleh Hugo de ries! untuk genetis keketurunannya. Istilah mutasi petama kali digunakan oleh Hugo de ries! untuk men
mengemgemukaukakan kan adaadanynya a perperubaubahan han fenfenotiotipe pe yayang ng menmendaddadak ak padpada a bunbunga ga "en"enothotheraera lamarc
lamarckiana kiana dan dan bersifabersifat t menumenurun. #errun. #ernyata perubahan tersebut nyata perubahan tersebut ter$adi karena ter$adi karena adanyadanyaa penyimpangan
penyimpangan dari dari kromosomnykromosomnya. a. %eth %eth wright wright $uga $uga melaporkan melaporkan peristiwa peristiwa mutasi mutasi padapada domba $enis Ancon yang berkaki pendek dan bersifat menurun. &enelitian ilmiah tentang domba $enis Ancon yang berkaki pendek dan bersifat menurun. &enelitian ilmiah tentang mutasi dilakukan pula oleh
mutasi dilakukan pula oleh Morgan ('') dengan menggunakan Drosophila melanogaster Morgan ('') dengan menggunakan Drosophila melanogaster (la
(lalat lat buabuah). h). AkAkhirhirnynya a mumurid rid MorMorgan gan yayang ng berbernamnama a HerHerman man **ooseph seph MulMuller ler berberhasihasill dal
dalam am perpercobcobaanaannynya a terhterhadaadap p lallalat at buabuah! h! yaiyaitu tu menmenemuemukan kan mutmutasi asi buabuatan tan dendengangan menggunakan sinar + (Anonim! ,).
menggunakan sinar + (Anonim! ,).
Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang ter$adi secara Mutasi adalah perubahan pada materi genetik suatu makhluk yang ter$adi secara tiba-tib
tiba! a! acakacak! ! dan dan mermerupaupakan kan dasdasar ar bagbagi i sumsumber ber arariasi iasi orgorganianisme sme hidhidup up yanyang g berbersifasifatt terwariskan (heritable). Mutasi $uga dapat diartikan sebagai perubahan struktural atau terwariskan (heritable). Mutasi $uga dapat diartikan sebagai perubahan struktural atau komposisi genom suatu $asad yang dapat ter$adi karena faktor luar (mutagen) atau karena komposisi genom suatu $asad yang dapat ter$adi karena faktor luar (mutagen) atau karena kesalahan replikasi. &eristiwa ter$adinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang kesalahan replikasi. &eristiwa ter$adinya mutasi disebut mutagenesis. Makhluk hidup yang mengalami mutasi disebut mutan dan factor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenic mengalami mutasi disebut mutan dan factor penyebab mutasi disebut mutagen (mutagenic agent).
agent).
&erubahan urutan nukleotida yang menyebabkan protein yang dihasilkan tidak dapat &erubahan urutan nukleotida yang menyebabkan protein yang dihasilkan tidak dapat berfungsi baik dalam sel dan sel tidak mampu mentolerir
berfungsi baik dalam sel dan sel tidak mampu mentolerir inaktifnya protein tersebut! makainaktifnya protein tersebut! maka akan menyebabkan kematian (lethal mutation). Mutas
akan menyebabkan kematian (lethal mutation). Mutasi dapat mempengaruhi DNA maupuni dapat mempengaruhi DNA maupun kromosom. DNA dapat dipengaruhi pada saat sintesis DNA (replikasi). &ada saat tersebut kromosom. DNA dapat dipengaruhi pada saat sintesis DNA (replikasi). &ada saat tersebut factor mutagenic mempengarugi pasangan basa nukleutida sehingga tidak berpasangan factor mutagenic mempengarugi pasangan basa nukleutida sehingga tidak berpasangan den
dengan gan basa basa nuknukleuleutidtida a yayang ng sehseharuarusnysnya a (mi(mismatsmatch)ch). . MisaMisalnylnya a tritripleplet t DNA cetakaDNA cetakann adalah ##A.
adalah ##A. Namun
Namun karena karena adanya adanya mutagen mutagen menyebabkan menyebabkan DNA DNA polymerase polymerase memasangkan memasangkan AA dengan /! bukan dengan #. 0ntuk lebih $elasnya mekanisme mutasi dapat dilihat pada dengan /! bukan dengan #. 0ntuk lebih $elasnya mekanisme mutasi dapat dilihat pada gambar di bawah ini1
gambar di bawah ini1 Jenis-jenis Mutasi Jenis-jenis Mutasi '.
'. MenMenuruurut 2e$at 2e$adiadiannynnyaa Mut
Mutasi asi dapdapat at terter$adi $adi secasecara ra spospontantan n (sp(spontontaneaneous ous mutmutatioation) n) dan dan $ug$uga a dapdapat at terter$adi$adi melalui induksi (induced mutation). Mutasi spontan adalah mutasi (perubahan materi melalui induksi (induced mutation). Mutasi spontan adalah mutasi (perubahan materi gen
genetiketik) ) yayang ng ter$ter$adi adi akiakibat bat adaadanynya a sessesuatuatu u penpengargaruh uh yayang ng tidtidak ak $el$elas! as! baibaik k dardarii li
lingngkukungngan an luluar ar mamaupupun un dadari ri ininteternrnal al ororgaganinismsme e ititu u sensendidiriri. . %e%edadangngkakan n mumutatasisi terind
terinduksi adalah mutasi uksi adalah mutasi yang ter$adi akibat yang ter$adi akibat paparapaparan n dari sesuatu yang dari sesuatu yang $elas! misalny$elas! misalnyaa paparan sinar
paparan sinar 00. %ecara mendasar tidak . %ecara mendasar tidak terdapat perbedaan terdapat perbedaan antara mutasi antara mutasi yang ter$adiyang ter$adi secara alami dan mutasi hasil induksi.
secara alami dan mutasi hasil induksi. ,.
,. 3erdasa3erdasarkan rkan %el y%el yang 3eang 3ermutasrmutasii
3erdasarkan $enis sel yang mengalami mutasi! mutasi dibedakan atas mutasi somatik 3erdasarkan $enis sel yang mengalami mutasi! mutasi dibedakan atas mutasi somatik dan mutasi gametik atau germinal. Mutasi somatik adalah mutasi yang ter$adi pada dan mutasi gametik atau germinal. Mutasi somatik adalah mutasi yang ter$adi pada
sel-sel somatik. %edangkan mutasi gametik atau germinal adalah mutasi yang ter$adi pada sel gamet. Mutasi somatik dapat diturunkan dan dapat pula tidak diturunkan. %edangkan mutasi gametik! karena ter$adinya di sel gamet! maka akan diwariskan oleh keturunannya.
4. 3erdasarkan 3agian yang 3ermutasi
3erdasarkan bagian yang bermutasi! mutasi dibedakan men$adi mutasi DNA! mutasi gen dan mutasi kromosom.
a) Mutasi DNA
Mutasi DNA terdiri atas1
') Mutasi transisi! yaitu suatu pergantian basa purin dengan basa purin lain atau pergantian basa pirimidin dengan basa pirimidin lain5 atau disebut $uga pergantian
suatu pasangan basa purin-pirimidin dengan pasangan purin-pirimidin lain.
,) Mutasi tranersi! yaitu suatu pergantian antara purin dengan pirimidin pada posisi yang sama.
4) Insersi! yaitu penambahan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen. 6) Delesi! yaitu pengurangan satu atau lebih pasangan nukleotida pada suatu gen. b) Mutasi 7en
Mutasi gen merupakan perubahan yang ter$adi pada nukleutida DNA yang membawa suatu gen tertentu. Mutasi gen pada dasarnya merupakan mutasi titik. Mutasi titik (point mutation) merupakan perubahan kimiawi pada satu atau beberapa pasangan basa dalam satu gen tunggal.
Mutasi gen adalah mutasi yang ter$adi dalam lingkup gen. &eristiwa yang ter$adi pada mutasi gen adalah perubahan urutan-urutan DNA. 8enis-$enis mutasi gen
adalah sebagai berikut1
') Mutasi salah arti (missens mutation)! yaitu perubahan suatu kode genetic (umumnya pada posisi ' dan , pada kodon) sehingga menyebabkan asam amino terkait (pada polipeptida) berubah. &erubahan pada asam amino dapat menghasilkan fenotip mutan apabila asam amino yang berubah merupakan asam amino esensial bagi protein tersebut. 8enis mutasi ini dapat disebabkan oleh peristiwa transisi dan tranersi.
,) Mutasi diam ( silent mutation)! yaitu perubahan suatu pasangan basa dalam gen (pada posisi 4 kodon) yang menimbulkan perubahan satu kode genetik tetapi tidak mengakibatkan perubahan atau pergantian asam amino yang dikode. Mutasi diam biasanya disebabkan karena ter$adinya mutasi transisi dan tranersi.
4) Mutasi tanpa arti (nonsense mutation)! yaitu perubahan kodon asam amino tertentu men$adi kodon stop. Hampir semua mutasi tanpa arti mengarah pada inaktifnya suatu protein sehingga menghasilkan fenotip mutan. Mutasi ini dapat ter$adi baik oleh tranersi! transisi! delesi! maupun insersi.
6) Mutasi perubahan rangka baca ( frameshift mutation)! yaitu mutasi yang ter$adi karena delesi atau insersi satu atau lebih pasang basa dalam satu gen sehingga ribosom membaca kodon tidak lengkap. Akibatnya akan menghasilkan fenotip mutan.
Mutasi kromosom merupakan mutasi yang disebabkan karena perubahan struktur kromosom atau perubahan $umlah kromosom. Istilah mutasi pada umumnya digunakan untuk perubahan gen! sedangkan perubahan kromosom yang dapat diamati dikenal sebagai ariasi kromosom atau mutasi besar9 gross mutation atau aberasi. Mutasi kromosom sering ter$adi karena kesalahan pada meiosis maupun pada mitosis. &ada prinsipnya! mutasi kromosom digolongkan rnen$adi dua! yaitu
sebagai berikut1
') Mutasi 2omosom Akibat &erubahan 8umlah 2romosom
Mutasi kromosom yang ter$adi karena perubahan $umlah kromosom (ploid) melibatkan kehilangan atau penambahan perangkat kromosom (genom) disebut euploid! sedangkan yang hanya ter$adi pada salah satu kromosom dari genorn disebut aneuploid.
:uploid (eu ; benar5 ploid ; unit) *aitu $enis mutasi dimana ter$adi perubahan pada $umlah n. Makhluk hidup yang ter$adi dari perkembangbiakan secara kawin! pada umumnya bersifat diploid! memiliki , perangkat kromosom atau , genom pada sel somatisnya (,n kromosom). "rganismee yang kehilangan I set kromosomnya sehingga memiliki satu genom atau satu perangkat kromosom (n kromosom) dalam sel somatisnya disebut monoploid. %edang organisme yang memiliki lebih dari dua genom disebut poliploid.
Mutasi poliploid ada dua! yaitu (') autopoliploid yang ter$adi akibat n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis dan ter$adi pada krornosom homolog! misalnya semangka tak berbi$i5 dan (,) alopoIiploid yang ter$adi karena perkawinan atau hybrid antara spesies yang berbeda $umlah set kromosomnya dan
ter$adi pada kromosom non homolog! misalnya <haphanobrassica (akar seperti kol! daun mirip lobak).
Aneuploid (an ; tidak5 eu ; benar5 &loid ; 0nit) *aitu $enis mutasi dimana ter$adi perubahan $umlah kromosom. Mutasi kromosom ini tidak melibatkan seluruh genom yang berubah! rnelainkan hanya ter$adi pada salah satu kromosom dari genom. Mutasi ini disebut $uga dengan istilah aneusomik. &enyebab mutasi ini adalah anafase lag (peristiwa tidak melekatnya benang-benang spindle ke sentromer) dan nondis$unction (gagal berpisal). Macam-macam aneusomik antara lain sebagai berikut.
−
monosomik (,n-')5 yaitu mutasi karena kekurangan satu kromosom! misalnya %indrom #urner pada manusia dimana $umlah kromosomnya 6= dan kehilangan ' kromosom kelamin (,,AA>+).−
nullisomik (,n-,)5 yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom−
trisomik (,n > ')5 yaitu mutasi karena kelebihan satu kromosom! misalnya %indrom 2linefelter pada manusia dengan kariotipe ,,AA>++* dan %indrom 8acobs (,,AA>+**).−
tetrasomik (,n ? ,)5 yaitu mutasi karena kelebihan dua kromosom. ,) Mutasi 2romosom Akibat &erubahan %truktur 2romosomMutasi karena perubahan struktur kromosom atau kerusakan bentuk kromosom disebut $uga dengan istilah aberasi. Macam-macam aberasi dapat di$elaskan sebagai berikut1
−
Delesi atau defisiensiDelesi adalah mutasi karena kekurangan segmen kromosom. &enghilangan dapat ter$adi pada segmen pan$ang lengan kromosom seperti yang dilaporkan pada tanaman gandum. #ergantung pada gen dan tingkat ploidi! defisiensi dapat menyebabkan kematian! separuh kematian! atau menurunkan iabilitas. &ada tanaman defisiensi yang ditimbulkan oleh perlakuan bahan mutagen (radiasi) sering ditun$ukkan dengan munculnya mutasi klorofil. 2e$adian mutasi klorofil biasanya dapat diamati pada stadia muda (seedling stag)! yaitu dengan adanya perubahan warna pada daun tanaman. Macam-macam delesi antara lain1
a. Delesi terminal5 ialah delesi yang kehilangan u$ung segmen kromosom. b. Delesi intertitial5 ialah delesi yang kehilangan bagian tengah kromosom
c. Delesi cincin5 ialah delesi yang kehilangan segmen kromosom sehingga berbentuk lingkaran seperti cincin.
d. Delesi loop5 ialah delesi cincin yang membentuk lengkungan pada kromosom lainnya.
−
DuplikasiMutasi yang dikarenakan kelebihan segmen kromosom. Mutasi ini ter$adi pada waktu meiosis! sehingga memungkinkan adanya kromosom lain (homolognya) yang tetap normal. Duplikasi menampilkan cara peningkatan $umlah gen pada kondisi diploid. Dulikasi dapat ter$adi melalui beberapa cara seperti1 pematahan kromosom yang kemudian diikuti dengan transposisi segmen yang patah! penyimpangan dari mekanisme crossing-oer pada meiosis (fase pembelahan sel)! rekombinasi kromosom saat ter$adi translokasi! sebagai konsekuensi dari inersi heterosigot! dan sebagai konsekuensi dari perlakuan bahan mutagen. 3eberapa ke$adian duplikasi telah dilaporkan dapat miningkatkan iabilitas tanaman. &engaruh radiasi terhadap duplikasi kromosom telah banyak dipela$ari pada bermacam $enis tanaman seperti $agung! kapas! dan barley.
−
#ranslokasi.#ranslokasi ialah mutasi yang mengalami pertukaran segmen kromosom ke kromosom non-homolog. Macam-macam translokasi antara lain sebagai berikut1
a. #ranslokasi homo@igot (resiprok)
#ranslokasi homo@igot ialah translokasi yang mengalami pertukaran segmen kedua kromosom homolog dengan segmen kedua kromosom non homolog.
b. #ranslokasi hetero@igot (non-resiprok)
#ranslokasi hetero@igot ialah translokasi yang hanya mengalami pertukaran satu segmen kromosom ke satu segmen kromosom nonhomolog.
c. #ranslokasi <obertson
#ranslokasi <obertson ialah translokasi yang ter$adi karena penggabungan dua kromosom akrosentrik men$adi satu kromosom metasentrik! maka disebut $uga fusion (penggabungan).
#ranslokasi ter$adi apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi! kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru. &atahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom aslinya. #ranslokasi dapat ter$adi baik di dalam satu kromosom (intrachromosome) maupun antar kromosom (interchromosome). #ranslokasi sering mengarah pada ketidakseimbangan gamet sehingga dapat menyebabkan kemandulan (sterility) karena terbentuknya chromatids dengan duplikasi dan penghapusan. Alhasil! pemasangan dan pemisahan gamet $adi tidak teratur
sehingga kondisi ini menyebabkan terbentuknya tanaman aneuploidi. #ranslokasi dilaporkan telah ter$adi pada tanaman Aegilops umbellulata dan Triticum aestivum yang menghasilkan mutan tanaman tahan penyakit.
−
InersiInersi ialah mutasi yang mengalami perubahan letak gen-gen! karena selama meiosis kromosom terpilin dan ter$adi kiasma. Inersi ter$adi karena kromosom patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen yang patah tersebut berotasi 'o dan menyatu kembali.
2e$adian bila centromere berada pada bagian kromosom yang terinersi disebut pericentric! sedangkan bila centromere berada di luar kromosom yang terinersi disebut paracentric. Inersi pericentric berhubungan dengan duplikasi atau penghapusan chromatid yang dapat menyebabkan aborsi gamet atau pengurangan freBuensi rekombinasi gamet. &erubahan ini akan ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau bi$i tanaman! seperti dilaporkan ter$adi pada tanaman $agung dan barley.
Inersi dapat ter$adi secara spontan atau diinduksi dengan bahan mutagen! dan dilaporkan bahwa sterilitas bi$i tanaman heterosigot di$umpai lebih rendah pada ke$adian inersi daripada translokasi. Macam-macam inersi antara lain
sebagai berikut1
a. Inersi parasentrik5 teriadi pada kromosom yang tidak bersentromer. b. lnersi perisentrik5 ter$adi pada kromosom yang bersentromer.
−
Isokromosomlsokromosom ialah mutasi kromosom yang ter$adi pada waktu menduplikasikan diri! pembelahan sentromernya mengalami perubahan arah pembelahan sehingga terbentuklah dua kromosom yang masing-masing berlengan identik (sama). Dilihat dari pembelahan sentromer maka isokromosom disebut $uga fision! $adi peristiwanya berlawanan dengan translokasi <obertson (fusion) yang mengalami penggabungan.
2atenasi ialah mutasi kromosom yang ter$adi pada dua kromosom non homolog yang pada waktu membelah men$adi empat kromosom! salinB bertemu u$ung-u$ungnya sehingga membentuk lingkaran.
Penyebab Mutasi (Mutagen)
&enyebab mutasi dalam lingkungan dapat bersifat fisik! kimia! dan biologis. ') Mutagen Cisik
&enyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat fisik adalah radiasi dan suhu. <adiasi sebagai penyebab mutasi dibedakan men$adi radiasi pengion dan radiasi bukan pengion. <adiasi pengion adalah radiasi berenergi tinggi sedangkan radiasi bukan pengion adalah radiasi berenergi rendah. /ontoh radiasi pengion adalah radiasi sinar +! sinar gamma! radiasi sinar kosmik. /ontoh radiasi bukan pengion adalah radiasi sinar 0. <adiasi pengion mampu menembus $aringan atau tubuh makhluk hidup karena berenergi tinggi.
%ementara radiasi bukan pengion hanya dapat menembus lapisan sel-sel permukaan karena berenergi rendah. <adiasi sinar tersebut akan menyebabkan perpindahan elektron-elektron ke tingkat energi yang lebih tinggi. Ataom-ataom yang memiliki elektron-elektron sedemikian dinyatakan tereksitasi atau tergiatkan. Molekul-molekul yang mengandung atom yang berada dalam keadaan tereksitasi maupun terionisasi secara kimiawi lebih reaktif daripada molekul yang memiliki atom-atom yang berada dalam kondisi stabil. Aktiitas yang meningkat tersebut mengundang ter$adinya se$umlah reaksi kimia! terutama mutasi. <adiasi pengion dapat menyebabkan ter$adinya mutasi gen dan pemutusan kromosom yang berakibat delesi! duplikasi! insersi! translokasi serta fragmentasi kromosom umumnya.
,) Mutagen 2imiawi
&enyebab mutasi dalam lingkungan yang bersifat kimiawi disebut $uga mutagen kimiawi. Mutagen-mutagen kimiawi tersebut dapat dipilah men$adi 4 kelompok! yaitu analog basa! agen pengubah basa dan agen penyela. %enyawa yang merupakan contoh analog basa adalah =-3romourasil (= 30). =-30 adalah analog timin. Dalam hubungan ini posisi karbon ke-= ditempati oleh gugus brom padahal posisi itu sebelumnya ditempati oleh gugus metil. 2eberadaan gugus brom mengubah distribusi muatan serta meningkatkan peluang ter$adinya tautomerik.
%enyawa yang tergolong agen pengubah basa adalah mutagen yang secara langsung mengubah struktur maupun sifat kimia dari basa! yang termasuk kelompok ini adalah agen deaminasi! agen hidroksilasi serta agen alkilasi. &erlakuan dengan asam nitrit! misalnya! terhadap sitosin akan menghasilkan urasil yang berpasangan dengan adenin sehingga ter$adi mutasi dari pasangan basa %-7 men$adi #-A. Agen hidroksilasi adalah mutagen hydroammin yang bereaksi khusus dengan sitosin dan menguabhnya sehingga sitosisn hanya dapat berpasangan dengan adenin. %ebagai akibatnya ter$adi mutasi dari %7 men$adi #A.
Agen alkilasi mengintroduksi gugus alkil ke dalam basa pada se$umlah posisi sehingga menyebabkan perubahan basa yang akibatnya akan terbentuk pasangan basa yang tidak la@im. %enyawa yang tergolong agen interkalasi akan melakukan insersi
antara basa-basa yang berdekatan pada sati atau kedua unting DNA. /ontoh agen interkalasi adalah proflain! aeridine! ethidium bromide! dioin! dan I/<-E.
2. REPARASI DNA
&engertian reparasi DNA adalah sekumpulan proses dalam sel yang mengidentifikasi dan memulihkan kerusakan pada molekul DNA. 2erusakan ini diantaranya disebabkan oleh radikal bebas dan radikal oksigen reaktif. <adikal bebas dapat menimbulkan perubahan seperti hidroksilasi basa timim dan sitosin! pembukaan inti purin dan pirimidin! serta terputusnya rantai fosfodiester DNA. %edangkan kerusakan DNA yang disebabkan oleh radikal oksigen reaktif! terutama yang diperankan radikal hidroksil! akan meningkatkan radiolisis air melalui radiasi ion (sinar gamma atau sinar +) atau bahan kimia. %elain itu! upaya perbaikan DNA sering kali mengakibatkan mutasi! karena cenderung ter$adi kesalahan. %ehingga fungsi dari reparas i DNA adalah untuk memulihkan kembali kerusakan yang ter$adi pada molekul DNA.
Dalam sel manusia! baik aktiitas metabolisme normal maupun faktor lingkungan seperti cahaya ultraiolet dan radiasi dapat menyebabkan kerusakan DNA. 2erusakan ini dapat mencapai ' $uta molekul per sel per hari. 3anyak kerusakan ini berupa kerusakan struktural pada molekul DNA! sehingga dapat mengubah ataupun menghilangkan kemampuan sel untuk mentranskripsi gen. Falaupun demikian! proses reparasi DNA secara terus menerus merespo terhadap kerusakan tersebut. 2etika proses reparasi normal gagal dan apoptosis sel tidak ter$adi! Gkerusakan DNA tak tereparasikanG ter$adi.
a$u reparasi DNA bergantung pada banyak faktor! meliputi $enis sel! usia sel! dan lingkungan eksternal. %el yang telah mengakumulasi banyak kerusakan DNA ataupun yang tidak dapat secara efektif memperbaiki kerusakan lagi dapat beru$ung pada tiga keadaan! yakni1
'. 2eadaan dormansi ireersibel! dikenal sebagai proses penuaan ,. 3unuh diri sel! dikenal sebagai apoptosis
4. &embelahan sel yang tak teregulasi! menyebabkan pembentukan tumor ataupun kanker 2emampuan suatu sel mereparasi DNA sangatlah penting bagi integritas genom sel tersebut. 3anyak gen yang pada awalnya menun$ukkan pengaruh terhadap harapan hidup ternyata berhubungan dengan perlindungan dan reparasi kerusa kan DNA.6J 2egagalan memperbaiki kerusakan dalam sel yang membentuk gamet dapat mencetuskan mutasi pada genom keturunan! sehingga memengaruhi la$u eolusi.
3eberapa cara untuk reparasi1
1. Single step reactions! direct reversal (langsung diganti) dengan single enzyme! seperti photolyase atau "-K-methyl-DNA-alkyltransferase.
,. Single and multi-step base excision repair mechanisms. 4. Multi-step reaction
<eparasi DNA dikelompokkan men$adi 4 cara1 '. Damage reersal
/ara mudah untuk memperbaiki DNA
- :n@im yang mereparasi tidak perlu memotong DNA tetapi hanya menggantikan sa$a (pada proof reading).
2alau ter$adi kesalahan! missal DNA polymerase melakukan kesalahan sehingga timbul misincorporated nucleotide sehingga kalau tidak sesuai (mis. Harusnya 7 dipasang A) maka akan timbul ton$olan! sehingga proof reading a kan mundur karena memiliki eonuclease actiity! membetulkan kesalahan dan selan$utnya ma$u lagi. ,. Damage remoal
ebih kompleks karena melibatkan replacing (penggantian) dengan dipotong-potong. Ada tiga tipe damage remoal! yaitu1
L 3ase ecision repair! hanya ' basa yang rusak dan digantikan dengan yang lain. L Mismatch repair! penggantian basa yang tidak sesuai yang dilakukan dengan en@im. L Nucleotide ecision repair! memotong pada salah satu segmen DNA yang
mengalami kerusakan. 3ase :cision repair
0racil (0) dipotong (7lycosylase) -- dikeluarkan (phosphodiesterase) -- diganti (DNA polymerase) dengan / -- ditempelkan (ligase)
Nucleotide :cision repair
2esalahannya pyrimidine dimer (kesalahan , basa tetangga)! maka yang dilakukan dengan memotong pada satu tempat tertentu dan dilepas oleh DNA helicase!
selan$utnya DNA polymerase dan DNA ligase beker$a untuk memperbaikinya. &ada mismatch proofreading karena kesalahan pada kedua strand sehingga harus dipotong-potong.
4. Damage tolerance
Dilakukan bila kesalahan tidak dapat diperbaiki sehingga kesalahan terpaksa ditoleransi dan yang terpotong adalah kedua strand. Ada , cara1
'. Homolongous recombination (H<)! menggunakan sister kromatid untuk memperbaiki kerusakan. &ada cara ini tidak akan ter$adi delesi. ,. Non homologous end $oining (NH:8)! bila putusnya tidak sama makan akan diratakan dulu dengan eksonukleuse! kemudian ada en@im tertentu yang beker$a dan akan menggabungkan. #etapi akan ter$adi delesi.
