FITUR UTAMA DOMAIN FUNGSIONAL, INSULATOR DAN DAERAH KONTROL LOKUS (LCR) SERTA BUKTI EKSPERIMEN YANG MENDUKUNG MENGENAI KETIGA STRUKTUR TERSEBUT
RATNA DWI HIRMA W (B1J006019) HARIYATI (B1J006021) AFRINA YUNIATI (B1J006023)
K04-MG-04
Kromatin merupakan kompleks genom DNA dan protein kromosom, terdapat pada nukleus eukariotik. Struktur kromatin berupa nukleosom dan serat kromatin 30 nm (kurang kompak ) dan kromosom metafase (kompak).
Gambar 1. Serabut Kromatin 30 nm
Pasca pembelahan inti, kromosom menjadi kurang kompak dan memiliki daerah gelap (heterokromatin) dan terang (eukromatin). Heterokromatin terletak di tepi nukleus dan berisi DNA yang relatif kompak. Eukromatin mengandung gen-gen aktif dan kurang kompak (protein dapat berikatan dengan gen). Eukromatin juga memiliki loop DNA berukuran 40 dan 100 kb. Keduanya berikatan dengan matriks inti melalui segmen DNA yang kandungan AT-nya tinggi disebut MARs (Matrix Associated Regions) atau SARs (Scaffold Attachment Regions). Loop DNA diantara titik pengikatan matriks inti disebut domain struktural, sedangkan domain fungsional merupakan daerah DNA eukariot sekitar gen yang dapat diidentifikasi dengan Deoksiribonuklease 1 (DNAse 1). DNAse 1 hanya sensitif pada struktur kromatin terbuka.
Gambar 2. Domain Fungsional pada Daerah Sensitif DNAse I
Domain fungsional dibatasi oleh sekuen DNA yang memiliki panjang 1-2 kb disebut insulator. Sekuen insulator misalnya scs (Specialized Chromatin Structure) dan scs’ pada lalat Drosophila yang berlokasi di gen hsp70.
Gambar 3. Sekuen Insulator pada Drosophila
Insulator mempunyai dua ciri: 1. Mampu mengatasi efek posisional, yaitu keragaman ekspresi gen yang terjadi ketika gen baru disisipkan dalam kromosom eukariot.
Gambar 3. Efek Posisional
2. Mempertahankan independensi domain fungsional; mencegah cross talk antar domain yang berdekatan dan gen domain tertentu terpengaruh regulator domain lain.
Gambar 4. Independensi Domain Fungsional
Domain fungsional juga memiliki daerah kontrol lokus (LCR): suatu urutan DNA yang mempertahankan domain fungsional dalam konfigurasi terbuka. LCR berfungsi mengatasi efek posisional dan merangsang ekspresi gen. LCR dapat ditemukan pada gen β-globin manusia. Identifikasi LCR dilakukan dengan memberikan DNAse 1. Daerah hipersensitif terhadap DNAse 1 ditemukan pada bagian upstream gen dalam LCR β-globin, tepatnya pada posisi kompleks inisiasi transkripsi DNA.
Gambar 5. Posisi LCR Gen β-Globin Manusia
Eksperimen yang berperan dalam kemajuan pengetahuan ketiga struktur diatas adalah •
Menggunakan mikroskop elektron konvensional dan objeknya berupa sel mamalia. Caranya, membran dilarutkan dengan penyabunan dalam detergen non ion, kemudian diberi DNAse 1 (degradasi DNA inti) dan ekstraksi garam (menghilangkan protein histon). Hasilnya adalah struktur inti berupa kompleks protein dan RNA (matriks inti). Matriks mengandung kromosom scaffold, yang strukturnya dapat berubah selama pembelahan sel (kromosom terkondensasi menjadi metafase).
•
Pelabelan fluorescence; menandai daerah dalam inti dengan aktivitas biokimia tertentu. Contohnya nukleolus (pusat sintesis dan processing molekul rRNA).
•
Fluorescence Recovery After Photobleaching (FRAP). Hasilnya adalah struktur kromatin bersifat dinamis (protein yang terlibat dalam ekspresi genom dapat bergerak bebas).
Daftar Pustaka Brown, T.A (2002) DNA in Genomes, 2nd ed. http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.chapter.6840 diakses tanggal 15 November 2008
Situs Terkait http://www.nimblegen.com/news/events/webinar/crawford.swf http://aliceunsoed.wordpress.com/2008/09/ http://www.sciencedirect.com/science http://www.med.yale.edu/obgyn/reproimmuno/courses/class3/index.htm http://www.pnas.org/content/104/31/12813.abstract http://www.bookrags.com/research/locus-control-regions-of-gene-expre-wog/ http://mcb.asm.org/cgi/content/abstract/21/8/2629 http://www.euchromatin.org/LCR01.htm http://cat.inist.fr/?aModele=afficheN&cpsidt=13658274 http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/8599090 http://www.sciencedirect.com/science http://www.pnas.org/content/100/9/5223.full diakses tanggal 22 November 2008
