MUTASI DAN REPAIR

1. MUTASI DAN REPAIR AgustinaSetiawati, M.Sc., Apt

2. Mutasi • Perubahanbasadalamsekuen DNA (Pd umumnya • didalamsuatu gene). • Perubahaninitermasuk :substitusibasa, • adisi, penyusunanulangdandelesi • Mutan • Organisme yang mengalamimutasi. • Mutatisitersebuttentunyaterjadidalamgena yang • menyebabkanterjadinyaperbedaan yang nyata • denganbentuk normal (Wild-Type). • Mutagen • pengaruhfisikaatausenyawakimia yang menyebabkanmutasi. Mutasi, mutan & mutagen

3. A spontaneous mutation occurs once in 108 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 Mutagens

4. Mutagenesis • Proses terjadinya suatu mutasi • Bisa terjadi secara: • Spontan (natural process) terjadi <1 in 108 • E. coli . • Diinduksi (mis. dengan mutagen(EMS atau sinar UV). Mutasidapatterjadidalamsatuatauduahal: 1, Mismatch – terjadikarenakesalahanpada DNA replikasi. 2, perubahanstruktur – diinduksioleh mutagen (sinar and senyawakimia).

5. Mutan Replikasi 5’-ATGGG-3’ 3’-TACCC-5’ 5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’ 5’-ATGGG-3’ 3’-TAACC-5’ Normal 5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’ Mismatches  saat DNA replikasi

6. Mutan 5’-ATXGG-3’ 3’-TAGCC-5’ Kerusakan nukleotida 5’-ATXGG-3’ 3’-TAGCC-5’ 5’-ATXGG-3’ 3’-TAACC-5’ 5’-ATCGG-3’ 3’-TAGCC-5’ 5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’ Mutan PerubahanstrukturMutasi DNA Normal

7. A. Point mutation a. Substitusisatubasadengannukleotida yang lain 2 tipe: Transisi – perubahanpurinekepurine (A to G, G to A) ataupirimidinkepirimidin (C to T, T to C) Transversi – perubahanpurinekepirimidinatausebaliknya, e.g. A to C or T, C to A or G b. Insersiataudelesi Penambahanataupengurangansatu base-pairs. Tipemutasi

8. Silent mutation • Perubahanbasatidakmeyebabkanperubahanpadakodon • 5’ ATGGGA GCT CTA TTA ACC TAA 3’ • met gly ala leuleuthr stop • 5’ ATGGGA GCT CTA TTG ACC TAA 3’ • met gly ala leuleuthr stop Silent mutation ( & transition) POINT MUTATION

9. Missense mutation • Perubahan basa  Perubahan kodon • 5’ ATGGGA GCT CTA TTA ACC TAA 3’ • met gly ala leu leu thr stop • 5’ ATGGGA GCT CTA TTT ACC TAA 3’ • met gly ala leu phe thr stop Missense mutation ( & transversion) Mutasi pada aras gena

10. 3. Nonsense mutation Perubahan basa  menjadi stop kodon 5’ ATGGGA GCT CTA TTA ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop 5’ ATGGGA GCT CTA TGA ACC TAA 3’ met gly ala leu stop Nonsense mutation ( & transversion) Mutasi pada aras gena

11. 4.Frameshift mutation Hilangnya satu basa  perubahan pada pembacaan 5’ ATGGGA GCT CTA TTA ACC TAA 3’ met gly ala leu leu thr stop 5’ ATGGGG AGC TCT ATTAAC CTA A 3’ met gly ser ser ile asn leu Frameshift mutation Mutasi pada aras gena

12. KODON DAN ASAM AMINO YG DISANDI

14. Spontaneous point mutation

15. B. Inversi Pemotongansebagian DNA dankemudiandisisipkanpadatempatygsamatetapipadaorientasiygberbeda 5’-ATCAG-3’ 3’-TAGTC-5’ 5’-ATTGG-3’ 3’-TAACC-5’ Tipemutasi

16. This is the reverse processof 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. Reversion

17. WT, active Mutate - to + Mutant, inactive + + - + Mutate + to - + - What is reversion? - + WT, active Same site revertant WT ?, active different site revertant

18. C.MutasipadaKromosom

21. Kehilangan 300 purinperharipada pH 7, 37C • Padaselmamalia 10.000 purin/hari • Kecepatanmeningkatjikasuhunaikatau pH turun • Adanyasenyawaalkikasi (etiletenasulfonat, nitrogen mustrat) menaikkankecepatandepurinasi Depurinasispontan

22. URACIL DNA GLYCOSYLASE • ENZIM MENGHIDROLISA IKATAN GLIKOSIDIK ANTARA U DAN GULA DNA T RNA UUntuk menaikkan kebenaran pesan genetik

25. Mismatch repair Beda untai lama dan baru ?

26. MUTAGEN FISIKA UV radiation

27. Fotoliase

28. O O O O O

29. O O

30. Metil Guanin metil Transferase

32. BASA ANALOG • 5-Bromourasil dan 2-aminopurin bergabungpada DNA sepertiasamnukleatlainnya • BU = analog timin, yang berpasangandengan A tetapijugadapatberpasangandengan G • Terjadimutasidari A:T menjadi G:C MUTAGEN KIMIAWI

33. BROMURASIL DALAM BENTUK ENOL BU:G

34. AFLATOKSIN B1 OLEH SITOKROM P450 DIUBAH MENJADI SENYAWA EPOKSID YG BEREAKSI DENGAN G • G:C MENJADI T:A AFLATOKSIN B1

35. SENYAWA INI BEREAKSI DENGAN 7-N GUANOSIN menghasilkan radikal G:C MENJADI T:A

37. MENGOKSIDASI ADENIN (A) MENJADI HIPOSANTIN • HIPOSANTIN INI AKAN BERPASANGAN DENGAN C • A:T MENJADI G:C ASAM NITRIT A:T G:C

38. EtilMetilSulfoksida (EMS)

40. AKRIDIN ORANYE

41. Xerodermalpigmentosum • Huntington Disease • Leukimia PENYAKIT AKIBAT MUTASI

42. Autosomalresesive • Mutasipadabeberapa gene yang terlibatdalam repair – pemotongandimerpirimidin • Pekaterhadapsinar UV –kankerkulit • CC 4.7 XerodermaPigmentosum (XP)

43. HUNTINGTON DISEASE CAG : GLUTAMIN NORMAL PENDERITA 36 -82 KOPI

44. HUNTINGTON DISEASE • CAG : GLUTAMIN • PENDERITA 36 -82 KOPI Fagile X syndrome: berpengaruh pada sistem regulasinya

45. Chromosome 1 Gene A Chromosome 2 Gene B Fusion Gene Primary transcript Fusion mRNA Unique Properties Altered Pattern of gene expression Chimaeric protein Acts as an oncogene Differentiation Blocked 65% of leukaemias are characterised by particular somatically acquired chromosome translocations Continued self-renewal

46. 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

47. TERIMA KASIH