Lompat ke isi

Peredaman gen

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

'Gene silencing', 'pembungkaman gen', dan 'pemadaman gen' beralih ke sini.

Peredaman gen[1], sebagai padanan gene silencing, mengacu pada sejumlah proses regulasi gen yang mencegah ekspresi gen. Dalam proses ini, gen dihalangi oleh mekanisme tertentu sehingga tidak dapat ditranskripsi, atau dapat ditranskripsi tetapi kemudian tidak dapat diproses menuju tahap ekspresi berikutnya (translasi). Mekanisme cara pertama dikenal sebagai peredaman gen transkripsional sedangkan cara kedua dikenal sebagai peredaman gen pascatranskripsional. Karena mekanisme peredaman gen diwariskan ke generasi berikut tetapi bukan melalui variasi DNA, kajiannya merupakan bagian dari epigenetika.


Jenis-jenisnya

Peredaman ekspresi gen dapat melalui pemblokiran transkripsi atau perombakan produk transkripsi (mRNA) yang belum sempat ditranslasi.

Peredaman gen transkripsional

Dalam keadaan normal suatu gen akan diekspresikan melalui suatu mekanisme regulasi tertentu. Dalam mekanisme ini, enzim RNA polimerase akan menempel pada suatu urutan basa tertentu di dekat bagian hulu (upstream) suatu gen, setelah sejumlah faktor transkripsi melekat di dekat wilayah penempelan itu. Apabila wilayah penempelan itu tertutupi oleh suatu objek atau dimodifikasi, maka proses transkripsi tidak mungkin terjadi. Penutupan/pemblokiran dapat terjadi karena menempelnya suatu protein tertentu yang dihasilkan oleh suatu gen regulator. Modifikasi wilayah penempelan ini dapat terjadi akibat modifikasi histon (protein yang membungkus DNA) atau metilasi DNA.

Para ahli biologi molekuler dapat mengintroduksi suatu sekuens yang akan menghasilkan protein yang menutup wilayah penempelan. Teknik manipulasi ini dikenal sebagai "peng-KO-an gen" (gene knockout).

Peredaman gen pascatranskripsional

Dalam mekanisme ini, proses transkripsi terjadi dan mRNA dapat mengalami penyuntingan dan dibawa keluar dari inti sel memasuki sitoplasma. Namun demikian, karena kekhasan bentuk molekulnya, suatu mRNA akan mengalami proses degradasi sebelum sempat dibaca oleh ribosoma untuk di translasi. Degradasi terjadi karena mRNA yang teredam tidak berupa pilin tunggal tetapi berupa pilin ganda (double-stranded, dsRNA). RNA pilin ganda dapat berasal dari virus atau individu eukariotik itu sendiri. Individu eukariotik dapat menghasilkan RNA berpilin ganda apabila dua sekuens yang saling komplementer, baik berupa berkas sense dan antisense yang berekspresi bersama-sama maupun sekuens gen yang mengakibatkan terbentuknya struktur "tusuk konde" (hairpin) dari RNA produk.

Mekanisme normal pada sitoplasma adalah mencegah RNA berpilin ganda berlama-lama di dalam sel sebagai bagian dari strategi pertahanan terhadap unsur bahan genetik asing (virus). Enzim RNAse III (Dicer) akan "menyerang" dsRNA dan memotongnya dalam bentuk ujung runcing (sharp end) sebanyak dua basa. Produk ini dikenal sebagai siRNA (small-interfering RNA). Protein lain akan mengikat potongan ini membentuk RISC (RNA-induced silencing complex) dan mencerna (mendigesti) berkas RNA yang tidak dipegangnya. RISC dengan berkas RNA yang dipegangnya dapat mencari mRNA berkas tunggal yang komplementer dan memutuskannya, sehingga terjadi reaksi berantai peredaman suatu produk transkripsi. Perilaku inilah yang kemudian dimanfaatkan oleh para ahli biologi molekuler pada teknik peredaman dengan antisense dan interferensi RNA.

Pemanfaatan

Manipulasi terhadap mekanisme peredaman gen pada tingkat tertentu telah dikembangkan untuk pemanfaatan dalam berbagai bidang biologi terapan. Penghilangan ciri-ciri yang tidak dikehendaki, pemuliaan ternak dan tanaman, pengembangan galur mikroorganisme, dan berbagai pemanfaatan dalam kedokteran dan pengobatan (misalnya terapi gen untuk pengobatan penyakit akibat gangguan genetik atau kanker) telah menggunakan berbagai teknik peredaman gen. Metode ini menarik karena relatif lebih aman bagi lingkungan; misalnya ia tidak melibatkan bahan radioaktif atau tidak menggunakan antibiotika selektif (sehingga tidak perlu ada kekhawatiran ekspresi pada mutannya).

Catatan

  1. ^ Istilah dalam bahasa Indonesia ini dipilih karena paling mendekati makna istilah asli dan makna teknisnya.


Lihat pula