Transcript Mutasi
MUTASI
Agustina Setiawati, M.Sc., Apt
Mutasi, mutan & mutagen
Mutasi
• Perubahan basa dalam sekuen DNA (Pd umumnya di dalam suatu gene). • Perubahan ini termasuk :
substitusi basa
,
adisi
,
penyusunan ulang dan delesi
• •
Mutan
Organisme yang mengalami mutasi. Mutasi tersebut tentunya terjadi dalam gena yang menyebabkan terjadinya perbedaan yang nyata dengan bentuk normal (
Wild-Type
).
Mutagen • pengaruh fisika atau senyawa kimia yang menyebabkan mutasi.
Mutagens
A spontaneous mutation occurs once in 10
8
cells.
The mutation rate can be increased by exposing cells to mutagens, which are either chemicals or physical agents such as UV-irradiation.
Both chemicals and physical agents act by causing genetic damage that results in base changes in DNA
-
Mutagenesis
Proses terjadinya suatu mutasi Bisa terjadi secara: (a) Spontan (
natural process
) terjadi <1 in 10 8
E. coli
misalnya saat kesalahan replikasi DNA (a) Diinduksi (mis. dengan mutagen(EMS atau sinar UV).
Mismatches
saat DNA replikasi
Replikasi
5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’ 5’-AT G GG-3’ 3’-TAACC-5’
Mutan
5’-AT G GG-3’ 3’-TA C CC-5’
Normal
5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’
Perubahan struktur
Mutasi DNA
Kerusakan nukleotida
5’-AT X GG-3’ 3’-TAACC-5’ 5’-AT X GG-3’ 3’-TA G CC-5’ 5’-AT T GG-3’ 3’-TAACC-5’
Normal Mutan
5’-AT X GG-3’ 3’-TA G CC-5’ 5’-AT C GG-3’ 3’-TA G CC-5’
Mutan
Tipe mutasi
A. Point mutation/Mutasi Titik
a. Substitusi satu basa dengan nukleotida yang lain 2 tipe: Transisi – perubahan purine ke purine (A to G, G to A) atau pirimidin ke pirimidin (C to T, T to C) Transversi – perubahan purine ke pirimidin atau sebaliknya, e.g. A to C/T, C to A/G b. Insersi atau delesi Penambahan atau pengurangan satu base-pairs.
1. Silent mutation
MUTASI TITIK
Perubahan basa tidak meyebabkan perubahan pada kodon
5’ ATG GGA GCT CTA TT A ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop
Silent mutation transisi
5’ ATG GGA GCT CTA TT G ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop
Mutasi pada aras gena
2. Missense mutation
Perubahan basa
Perubahan kodon 5’ ATG GGA GCT CTA TT A met gly ala leu leu ACC TAA 3’ thr stop
Missense mutation ( transversi)
5’ ATG GGA GCT CTA TT T met gly ala leu phe ACC TAA 3’ thr stop
Mutasi pada aras gena
3 . Nonsense mutation
Perubahan basa menjadi stop kodon
5’ ATG GGA GCT CTA T T A ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop
Nonsense mutation ( & transversion)
5’ ATG GGA GCT CTA T G A ACC TAA 3’ met gly ala leu stop
Mutasi pada aras gena
4. Frameshift mutation
Hilangnya satu basa perubahan pada pembacaan
5’ ATG GG A GCT CTA TT A ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop
Frameshift mutation
5’ ATG GGG AGC TCT ATT AAC CTA A 3’ met gly ser ser ile asn leu
KODON DAN ASAM AMINO YG DISANDI
Base-pair and Frameshift Mutations
THE NUN SAW OUR CAT EAT THE RAT THE NSN SAW OUR CAT EAT THE RAT THE SUN SAW OUR CAT EAT THE FAT THE NUS AWO URC ATE ATT HER AT
Mutation type Nonsense Missense Frameshift
Tipe mutasi
B.
Inversi
Pemotongan sebagian DNA dan kemudian disisipkan pada tempat yg sama tetapi pada orientasi yg berbeda
5’-AT TG G-3’ 5’-AT CA G-3’ 3’-TA AC C-5’ 3’-TA GT C-5’
Reversion
This is the reverse process of mutation and involves a mutant regaining a wild-type phenotype, either through: 1. A back mutation (direct reverse of the mutation) 2. A reverse or suppressor mutation (not a direct reverse, but a mutation at a second site generally within the same gene which suppresses the effect of the first mutation). The mutant is described as a revertant.
A practical example of reversion is the Ames test which is used to test for carcinogens.
What is reversion?
WT, active Mutate
-
to +
+
-
+ +
Mutant, inactive Mutate + to -
+ -
WT, active Same site revertant
+
WT ?, active different site revertant
Depurinasi spontan
Kehilangan 300 purin perhari pada pH 7, 37C Pada sel mamalia 10.000 purin/hari Kecepatan meningkat jika suhu naik atau pH turun Adanya senyawa alkikasi (etil etena sulfonat, nitrogen mustrat) menaikkan kecepatan depurinasi
MUTAGEN FISIKA
Fotoliase
MUTAGEN KIMIAWI
MUTAGEN KIMIAWI
BASA ANALOG ◦ 5-Bromourasil dan 2-aminopurin bergabung pada DNA seperti asam nukleat lainnya ◦ BU = analog timin, yang berpasangan dengan A tetapi juga dapat berpasangan dengan G ◦ Terjadi mutasi dari A:T menjadi G:C
BROMURASIL DALAM BENTUK ENOL BU:G
AFLATOKSIN B1
AFLATOKSIN B1 OLEH SITOKROM P450 DIUBAH MENJADI SENYAWA EPOKSID YG BEREAKSI DENGAN G G:C MENJADI T:A
SENYAWA INI BEREAKSI DENGAN 7-N GUANOSIN menghasilkan radikal G:C MENJADI T:A
Aflatoxin B 1
exo
-8,9-Epoxide forms DNA-Adducts O P 450 O O H O H O O OCH 3 O HO O NH HN 2 N + N O H N DNA dR DNA O H O OCH
3
O O H O O H O OCH
3
Aflatoxin B 1 O P 450
exo-
8,9-epoxide O O H O H O O OCH
3
O GST DNA-Adduct (N7-dGuo) HO SG H O O H O O OCH
3
O
endo-
8,9-epoxide
ASAM NITRIT
MENGOKSIDASI ADENIN (A) MENJADI HIPOSANTIN ◦ HIPOSANTIN INI AKAN BERPASANGAN DENGAN C ◦ A:T MENJADI G:C A:T G:C
Etil Metil Sulfoksida (EMS)
AKRIDIN ORANYE
PENYAKIT AKIBAT MUTASI
Xerodermal pigmentosum Huntington Disease Leukimia
Xeroderma Pigmentosum (XP)
Autosomal resesive Mutasi pada beberapa gene yang terlibat dalam repair – pemotongan dimer pirimidin Peka terhadap sinar UV –kanker kulit CC 4.7
HUNTINGTON DISEASE CAG : GLUTAMIN NORMAL PENDERITA 36 -82 KOPI
HUNTINGTON DISEASE CAG : GLUTAMIN PENDERITA 36 -82 KOPI Fagile X syndrome: berpengaruh pada sistem regulasinya
Gene B Gene A Fusion Gene
Chromosome 1 Chromosome 2
Primary transcript Fusion mRNA Chimaeric protein Unique Properties Altered Pattern of gene expression
Acts as an oncogene
Differentiation Blocked
65% of leukaemias are characterised by particular somatically acquired chromosome translocations
Continued self-renewal
Bcr-abl = constitutively active tyrosine kinase (The protein product from this fusion gene only found in ~70% of patients) Chronic myeloid leukaemia (CML) is characterised by the t(9;22)(q34;q11) reciprocal translocation