Offering H Kelompok 9 : 1. Mita Larasati
(140342601011)
2. !r "itriana
(14034260132#)
A. $iga $ipe $ipe %er&e'a 'ari enam&!ngan *+ enem!an enem!an intron intron ang &!kan pengko'e pengko'e pa'a gen menim&!lkan menim&!lkan per,atian ang &esar pa'a mekanisme pemin'a,an sek!en intron selama ekspre ekspresi si gen. gen. %er'asar %er'asarkan kan penelit penelitian ian pena penam&! m&!nga ngan n *+ se-ara in vitro vitro ter'apat tiga tipe k,as peng,ilangan intron 'ari transkrip *+. $iga kelas intron mer!pakan paling !m!m 'an paling penting 'ari sel!r!, ekspresi gen e!kariot ait!: 1. /ntro /ntron n 'ari 'ari prek prek!r !rso sorr t*+ t*+ 'i,il 'i,ilan angk gkan an ole, ole, reak reaksi si pemo pemoto tong ngan an 'an 'an penam&!ngan en'on!kleotik ang tepat ang 'ikatalisis ole, aktiitas special splicing endonuclease 'an endonuclease 'an ligase. 2. /ntro /ntron n 'ari 'ari prek prek!r !rso sorr r*+ r*+ Tetrahymena 'ipin'a,kan Tetrahymena 'ipin'a,kan se-ara a!tokatalitik 'alam reaksi k,!s!s ang 'ime'iasi 'ime'iasi ole, molek!l molek!l *+ it! sen'iri sen'iri (ti'ak a'a aktiitas protein enimatik ang terli&at). 3. /ntron /ntron 'ari transkrip transkrip n!-lear n!-lear prem*+ prem*+ (,n*+) (,n*+) 'ipin'a, 'ipin'a,kan kan 'alam '!a '!a ta,ap reaksi ang 'ilaksanakan 'ilaksanakan ole, partikel ri&on!kleopro ri&on!kleoprotein tein kompleks kompleks ang 'ise&!t spli-eosomes. 5e&agian &esar gen mengan'!ng &aak intron (-onto,na gen 2 kolagen 'ari aam mengan'!ng le&i, 'ari #0 intron) men'orong m!n-!lna pertanaan t!7!an 'ari peng,ilangan intron ang &anak terse&!t. /ntron lain tela, 'item!kan !nt!k men7alani 7al!r alternatif 'ari pemotongan menisakan m*+ m*+ss ang ang meng meng,a ,asil silka kan n prot protein ein &er& &er&e' e'aa ('en ('enga gan n kata kata lain lain 'eng 'engan an &e&erapa kea'aan 'an &e&erapa sek!en asam amino ang &er&e'a). +k,irna +k,irna sat! intron intron pa'a pa'a gen b sitokrom 'ari mitokon'ria ragi termas!k &agian 'ari sek!en pengko'e !nt!k protein *+ mat!rase ang &ertangg!ng 7a8a& !nt!k meng,ilangkan intron ke'!a 'ari transkrip gen terse&!t.
B. enam&!ngan rek!rsorrek!rsor t*+: !klease 'an Ligase ang K,as *eaksi pemotongan prek!rsor t*+ tela, 'ipela7ari se-ara rin-i pa'a ragi Saccharomyces cerevisiae. 5istem pemotongan se-ara in vitro 'an pemotongan pa'a m!tan ang sensitif ter,a'ap temperat!r tela, 'ig!nakan 'alam pemotongan mekanisme pemotongan t*+ pa'a S. cerevisiae. eng,ilangan intron 'ari prek!rsor t*+ ragi ter7a'i 'alam 2 ta,ap. ertama mem&ran n!klear mengikat splicing endonuclease mem&!at '!a potongan ang tepat pa'a ak,ir 'ari intron. 5elan7!tna pa'a s!s!nan komplek ang &iasa 'ari reaksi spli-ing ligase ik!t pertenga,an ke'!a 'ari *+ !nt!k meng,asilkan *+ ang siap 'ari molek!l t*+. emotongan 'ari prek!rsor t*+ meng,asilkan !7!ng #OH 'an 23 gr!p fosfat silik pa'a !7!ng 3. $a,ap ke'!a 'ari proses penam&!ngan se-ara nata meli&atkan 4 reaksi terpisa, 1. *eaksi pertama a'ala, penam&a,an gr!p fosfat pa'a !7!ng #OH reaksi ini mem&!t!,kan aktiitas kinase 'an 'onor fosfat (+$) 2. 5elan7!tna gr!p # fosfat 'iaktiasi ole, transfer gr!p +M pa'a termin!s 'ari se&!a, interme'iet +Mligase (+M m!lam!la tela, &erasal 'ari +$ 7!ga) 3. 23 fosfat siklik 'i&!ka ole, aktiitas --li- p,osp,o'iesterase ang meng,asilkan 2 fosfat 'an 3 ,i'roksil &e&as 4. *eaksi penam&!ngan ak,ir ter7a'i melal!i peme-a,an n!-leop,ili- 'ari 3OH &e&as pa'a &agian 'alam # fosfat 'engan melepas +M. 5el!r!, empat reaksi terse&!t 'ikatalisis ole, spli-ing ligase. +k,irna gr!p 2 fosfat (sisa 'ari 23 fosfat siklik 'i,asilkan ole, reaksi peme-a,an sem!la) 'ipin'a,kan ole, aktiitas p,osp,atase !nt!k meng,asilkan molek!l t*+ 'e8asa !a ta,ap kesel!r!,an 'ari -ara peng,ilangan intron t*+ nampak ter7a'i pa'a organisme lain. Mekanisme 'apat meli&atkan reaksi ang sama pa'a t!m&!,an. am!n pa'a mamalia reaksina ti'ak sama. emotongan masi, ter7a'i 'alam '!a ta,ap nam!n reaksi penam&!ngan m!n-!l se-ara langs!ng ik!t 23 fosfat siklik termin!s ke #OH termin!s. *in-ian 'ari
proses 'ari pemotongan pre-!rsor t*+ pa'a sel mamalia masi, &el!m se-ara 7elas
C. enam&!ngan +!tokatalitik 'ari rek!rsor *rna Tetrahymena okok !m!m 'alam &iologi a'ala, &a,8a meta&olisme ter7a'i melal!i sek!en 'ari reaksi katalisis ole, enim. Le&i, 'ari it! sel!r!, enim ang penting ini se-ara !m!m mer!pakan protein 8ala!p!n ka'angka'ang &er!pa polipepti'a t!nggal 'an ka'angka'ang ,eterom!ltimer komplek ang mem&!t!,kan kofaktor non protein !nt!k melaksanakan f!ngsina. Ketika ikatan koalen &er!&a, ('ipin'a,kan 'itransfer ata! 'i&ent!k) kita men'!ga &a,8a reaksi terse&!t 'ikatalisis ole, enim. engan 'emikian penem!an &a,8a intron pa'a prek!rsor r*+ 'ari Tetrahymena thermophile 'i,ilangkan tanpa keterli&atan 'ari protein lain -!k!p menge7!tkan para &iologis. +kan tetapi sekarang 'itetapkan 'engan 7elas &a,8a aktivitas pemotongan yang menghilangkan intron dari prekursor rRNA adalah intrinsik dari molekul RNA itu sendiri. 5elain it! pemotongan sen'iri ata! aktiitas a!tokatalitik tela, 'it!n7!kkan ter7a'i pa'a prek!rsor r*+ 'ari &e&erapa e!kariot ren'a, 'an se7!mla, &esar prek!rsor r*+ t*+ 'an m*+ pa'a mitokon'ria 'an kloroplas 'ari &e&erapa spesies &er&e'a. a'a se&agian &esar kas!s 'ari intron ini ('ise&!t kelompok / intron) pa'a molek!l prek!rsor *+ mekanisme pemotongan sen'iri a'ala, sama ata! mirip 'engan prek!rsor r*+ Tetrahymena ang akan 'i'eskripsikan sen7!tna. ;nt!k lainna ('ise&!t kelompok // intron) mekanisme pemotongan sen'iri mirip 'engan mekanisme pemotongan ang 'iamati 'engan prek!rsor m*+ n!-lear ke-!ali &a,8a ,al terse&!t ti'ak mem&!t!,kan aktiitas spli-eosome eng,ilangan a!tokatalitik 'ari intron pa'a pre-!rsor r*+ Tetrahymena ('an kelompok / intron lainna) ti'ak mem&!t!,kan s!m&er energi 'ari l!ar (tanpa +$ 'an se&againa) 'an tanpa protein. Mala,an meli&atkan serangkaian transfer ikatan fosfoester 'engan tanpa ikatan ang ,ilang ata! penam&a,an pa'a proses ini. *eaksi meli&atkan n!kleosi'a ata! n!kleoti'a g!anine 'engan kelompok 3OH &e&as. (<$ <
kation 'ialen. Ke&!t!,an ter,a'ap <3OH a'ala, m!tlak ti'ak a'a komponen pokok lain ang 'apat 'igantikan pa'a kofaktor n!kleosi'a 'an n!kleoti'a. Intron dihilangkan dengan jalan transer ! ikatan osodiester 'an intron ang ,ilang 'apat mem&ent!k sik!lar 'engan 7alan transfer ikatan fosfo'ister lain. 5irk!larisasi a!tokatalitik 'ari peng,ilangan intron mem&eri kesan &a,8a pemotongan sen'iri prok!rsor r*+ ini terletak se-ara primer 'alam str!kt!r intron it! sen'iri. Kirana aktiitas a!tokatalitik tergant!ng pa'a aktiitas sek!n'er 'ari intron ata! se'ikitna str!kt!r sek!n'er 'ari molek!l pre-!rsor *+. 5tr!kt!r sek!n'er 'ari pemotongan sen'iri *+s ,ar!s mem&a8a gr!p reaktif sekitar 7!=taposisi !nt!k mengiinkan transfer ikatan fosfoester ter7a'i. 5e7ak pemotongan sen'iri transfer ikatan fosfoester &erpotensi
reaksina
&erlangs!ng
reersi&el
'egra'asi
-epat
'ari
peng,ilangan intron ata! ekspor 'ari pemotongan r*+s ke sitoplasma 'apat mengen'alikan pemotongan 'i'epanna oin
!tama
'ari
reaksi
pemotongan
a!tokatalitik
a'ala,
intramolek!lar 'i alam 'an 'emikian tanpa &ergant!ng konsentrasi. 5elain it! pre-!rsor *+ mamp! mem&ent!k p!sat aktif pa'a ikatan kofaktor g!anosin 3OH. $empat katalitik ti'ak mem&atasi protein tetapi -atatan 7!ga &a,8a ti'ak a'a aktiitas katalitik trans se&agai enim ,ana aktiitas katalitik cis.
". enam&!ngan prem*+: sn*+s sn*s 'an 5pli-eosome /ntron pa'a n!-lear
pre-!rsor m*+ (n!-lear prem*+s)
'i,ilangkan 'alam '!a ta,ap seperti intron pa'a pret*+s ragi 'an pre r*+s Tetrahymena. /ntron ti'ak 'i,ilangkan 'engan pemotongan n!-lease 'an ligase se'er,ana ata! se-ara a!tokatalitik. Mala,an pemotongan n!-lear prem*+ 'ilaksanakan ole, str!kt!r *+ ata! protein komplek ang 'ise&!t spli-eosome. 5pli-eosome ini &era'a 'alam 7al!r ang &er&e'a seperti ri&osom ke-il. 5pli-eosome mengan'!ng k!mp!lan molek!l *+ ke-il ang 'ise&!t sn*+s ( small nuclear RNAs) 'an k!mp!lan protein ang masi, &el!m 'ikenal se-ara lengkap. !a ta,ap 'ari pemotongan prem*+ n!-lear tela, 'iketa,!i nam!n &e&erapa rin-ian 'ari proses pemotongan masi, &el!m 'iketa,!i
Lima sn*+s ait! ;1 ;2 ;4 ;# 'an ;6 terli&at 'alam pemotongan prem*+ n!-lear se&agai komponen 'ari spli-eosome (sn*+ ;3 ter'apat 'alam n!kleol!s 'an kem!ngkinan terli&at 'alam pem&ent!kan ri&osom). a'a mamalia rentangan !k!ran sn*+s 'ari 100 n!kleoti'a (;6) sampai 21# n!kleoti'a (;3). %e&erapa sn*+s pa'a ragi S. cerevisiae le&i, &esar. sn*+s ini ti'ak a'a se&agai molek!l *+ &e&as. Mala,an ter'apat se&agai kompleks *+protein n!-lear ke-il ang 'ise&!t sn*s ( small nuclear ribonucleoprotein). Karakteristik 'ari sn*s tela, 'ifasilitasi ole, penem!an &a,8a &e&erapa pasien 'engan penakit ang 'ise&!t sistemik l!p!s ert,ematos!s meng,asilkan anti&o'i ang &ereaksi 'engan protein sn*s. +nti&o'i ini 'ise&!t 'engan a!toanti&o'i karena &ereaksi 'engan protein milik pasien (self protein) se-ara normal ,ana anti&o'i ang &ereaksi 'engan protein asing akan 'ipro'!ksi ole, ole, sistem im!n. +nti&o'i ini 'apat 'ig!nakan !nt!k memper-epat sn*s 'engan 'emikian anti&o'i 'apat memfasilitasi 'engan &aik pem!rnian 'ari sn*s !nt!k pem&ela7aran str!kt!ran 'an f!ngsional sn*+s ;1 ;2 'an ;# 'i,a'irkan 'alam tiga partikel sn* &er&e'a masingmasing mengan'!ng sn*+ t!nggal. sn*+s ;4 'an ;6 'i,a'irkan &ersama 'alam sn* keempat sn*+s ;4 'an ;6 mengan'!ng '!a &agian 'ari komplemen intramolek!ler ang kem!ngkinan a'ala, 'asar pasangan pa'a sn* ;4>;6. Masingmasing empat tipe 'ari partikel sn* mengan'!ng k!mp!lan pokok 'ari t!7!, karakteristik protein sn* 'engan sat! ata! le&i, protein k,!s!s sampai tipe partik!lar 'ari partikel sn*. 5el!r!, empat kompleks sn* 'itampilkan 'alam spli-eosome ang 'iisolasi Tahap pertama dalam pemotongan pre#mRNA nuclear melibatkan pemecahan pada $% intron splice site &
'T#intron( dan susunan dari ikatan
osodiester intramolekular antara $ karbon dari ' pada pemecahan tempat dan !% karbon dari residu A dihemat dekat akhir )% dari intron. $a,ap ini ter7a'i pa'a spli-eosome 'an mem&!t!,kan ,i'rolisis +$. %!kti&!kti men!n7!kkan &a,8a ;1 sn* ,ar!s terikat pa'a tempat pemotongan # se&el!mna se&agai inisial reaksi peme-a,an. engenalan 'ari tempat
peme-a,an pa'a ak,ir # 'ari intron kem!ngkinan meli&atkan pasangan 'asar antara sek!en konsens!s pa'a tempat ini 'an sek!en komplemen 'ekat !7!ng # 'ari sn*+ ;1. am!n kek,!s!san 'ari ikatan pa'a pa'a k!rang 'ari &e&erapa sn*s ke sek!en -onsens!s intron meli&atkan sn*+s 'an protein sn* spesifik selan7!tna pasangan 'asar antara intron sek!en konsesns!s # 'an sek!en komplementer pa'a sn*+ 'apat mene'iakan ,ana sat! &agian 'ari pengk,!s!san !nt!k ikatan f!ngsional 'ari ;1 sn* ke molek!l prem*+ sn* ke'!a 'itam&a,kan !nt!k memotong komplek m!n-!l !nt!k men7a'i ;2sn* ang terikat pa'a sek!en konsens!s ang mengan'!ng 100 persen peng,ematan resi'! + ang mem&ent!k titik per-a&angan pa'a str!kt!r lariat 'ari intron ang terpotong. 5etela, it! ;# sn* terikat pa'a tempat pemotongan 3 'an ;4>;6 sn* 'itam&a,kan pa'a komplek !nt!k meng,asilkan spli-eosome ang lengkap. Ketika tempat pemotongan # intron 'ipotong pa'a ta,ap pertama ;4 sn*+ 'kel!arkan 'ari spli-eosome (se-ara in itro). a'a ta,ap 2 'ari reaksi pemotongan tempat pemotongan 3 'ari intron 'ipe-a, 'an '!a e=on 'isam&!ng ole, ikatan fosfo'iester normal # ke 3. m*+ ang tela, terpotong sekarang siap !nt!k 'ikel!arkan ke sitoplasma 'an men7alani translasi ole, ri&osom.
5oal 'an ?a8a&an *. %agaimanaka, str!kt!r gen mitokon'ria 'an kloroplas se,!&!ngan 'engan proses penam&!ngan *+@ ?a8a&: a'a !m!mna str!kt!r peng,!&!ng e=onintron pa'a gen mitokon'ria 'an
kloroplas
&er&e'a
'engan
gen
lainna
se,ingga
proses
penam&!ngan *+ 7!ga &er&e'a. Mitokon'ria 'an kloroplas ,ana memiliki sat! !r!tan pen'ek ang mengan'!ng intron. ;r!tan terse&!t 'ikenal 'engan $+A$++A &o=. 5isa a'enin pa'a !r!tan ke6 pa'a $+A$++A
&o=
penam&!ngan *+.
memp!nai
peranan
penting
'alam
proses
!. %agaimanaka, mekanisme spli-ing pre-!rsor t*+ pa'a Sacchromyces cerevisiae+ ?a8a& : Mekanisme spli-ing pre-!rsor t*+ pa'a Sacchromyces cerevisiae melala!i '!a ta,apan. alam ta,apan pertama enim ang 'ise&!t spli-ing e'on!klease (t*+ en'on!-leasse) ang terikat pa'a mem&eran n!-le!s melak!kan '!a pemotongan se-ra tepat pa'a ke'!a !7!ng intrn. 5elan7!tna pa'a ta,ap ke '!a s!at! enim ang 'ise&!t spli-ing ligase (*+ ligase) menam&!ng ke'!a &agian t*+ se,igga 'i,asilkan molek!l t*+ ng se'a, matang.
