Transkonjugasi: Perbedaan antara revisi

Jelajahi riwayat secara interaktif

Konten dihapus Konten ditambahkan

VisualTeks wiki

Revisi per 14 April 2010 13.56 sunting 22Kartika (bicara \| kontrib) 3.550 suntingan ←Membuat halaman berisi 'Transkonjugasi adalah suatu proses transfer materi genetik secara horizontal yang terdiri dari konjugasi dan transposisi. Konjugasi merupakan proses transfer materi genet...'		Revisi terkini sejak 6 Agustus 2021 12.04 sunting balikkan HsfBot (bicara \| kontrib) Bot 1.172.010 suntingan k v2.04b - Fixed using Wikipedia:ProyekWiki Cek Wikipedia (Tanda baca setelah kode "<nowiki></ref></nowiki>") Tag: WPCleaner
(24 revisi perantara oleh 12 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1: {{Orphan\|date=Juni 2020}} Transkonjugasi adalah suatu proses transfer materi genetik secara horizontal yang terdiri dari konjugasi dan transposisi. Konjugasi merupakan proses transfer materi genetik (DNA) antarsel dengan memanfaatkan kontak antarsel berupa pilus yang akan menghubungan sel donor dan sel resipien. Adanya peristiwa konjugasi diselidiki pertama kali oleh Lederburg dan Tatum (1946) pada ''[[Escherichia coli]]. Proses ini umunya hanya melibatkan dua tetua (diparental mating) yaitu sel donor dan sel resipien, namun juga dapat dilakukan oleh tiga tetua (triparental mating). Pada sistem dua tetua, biasanya plasmid yang ditransfer merupakan self-transmissible plasmid, salah satunya adalah F plasmid''<ref>Baron LS, Carey WF, Spilman WM. Characteristics of a high frequency of recombination (Hfr) strain of Salmonella typhosa compatible with Salmonella, Shigella, and Escherichia species. Proc Natl Acad Sci USA 45(12):1752–7.</ref>. Sedangkan transposisi adalah perpindahan elemen loncat (transposon) ke kromosom suatu bakteri. Transposon adalah sekuens DNA yang dapat berpindah-pindah secara acak, baik pada [[kromosom]] sel yang sama maupun antarkromosom. Transposon dapat melompat ke genom karena adanya gen ''tnp'' penyandi transposase yang menyebabkan terjadinya perpindahan secara [[autonom]]. Penemuan adanya elemen lompat ini dilakukan pertama kali oleh Barbara McClintock (1930) melalui penelitiannya terhadap genetika warna [[jagung]]. ▼ [[Berkas:Conjugation.svg\|~~right~~ka\|~~thumb~~jmpl\|350px\|Proses konjugasi pada bakteri yang merupakan ~~bagiand~~bagian dari transposisi.]]▼ ▲'''Transkonjugasi''' adalah suatu proses transfer materi genetik secara [[horizontal]] yang terdiri dari [[konjugasi]] dan [[transposisi]].<ref name="v">{{en}} {{cite book\|last= Jeffrey H. Miller\|first=\|authorlink=\|coauthors=\|title= Discovering Molecular Genetics\|url= https://archive.org/details/discoveringmolec0000mill\|year= 1996\|publisher= CRC Press\|location=\|id= ISBN 978-087969475-3 }}</ref> Konjugasi merupakan proses transfer materi genetik (DNA) antarsel dengan memanfaatkan kontak antarsel berupa [[pilus]] yang akan menghubungan sel donor dan sel resipien.<ref name="qq"/> Adanya peristiwa [[konjugasi]] diselidiki pertama kali oleh [[Lederburg]] dan [[Tatum]] (1946) pada ''[[Escherichia coli]].<ref name="qq"/> Proses ini umunya hanya melibatkan dua tetua (''diparental mating'') yaitu sel donor dan sel resipien, namun juga dapat dilakukan oleh tiga tetua (''triparental mating'').<ref name="qq"/> Pada sistem dua tetua, biasanya plasmid yang ditransfer merupakan self-transmissible plasmid, salah satunya adalah F plasmid''.<ref name="qq">{{en}}Baron LS, Carey WF, Spilman WM. Characteristics of a high frequency of recombination (Hfr) strain of Salmonella typhosa compatible with Salmonella, Shigella, and Escherichia species. Proc Natl Acad Sci USA 45(12):1752–7.</ref>. Sedangkan [[transposisi]] adalah perpindahan elemen loncat (transposon) ke [[kromosom]] suatu bakteri.<ref name="p"/> [[Transposon]] adalah [[sekuens DNA]] yang dapat berpindah-pindah secara acak, baik pada [[kromosom]] sel yang sama maupun antarkromosom.<ref name="p"/> [[Transposon]] dapat melompat ke [[genom]] karena adanya gen ''tnp'' penyandi [[transposase]] yang menyebabkan terjadinya perpindahan secara [[autonom]].<ref name="p"/> Penemuan adanya elemen lompat ini dilakukan pertama kali oleh [[Barbara McClintock]] (1930) melalui penelitiannya terhadap [[genetika]] warna [[jagung]].<ref name="p">{{en}} {{cite book\|last= Jeffrey Pommerville\|first=\|authorlink=\|coauthors=\|title= Alcamo's Fundamentals of Microbiology\|url= https://archive.org/details/alcamosfundament0000pomm_q5k8\|year= 2010\|publisher= Jones & Bartlett Publishers\|location=\|id= ISBN 978-0-7637-6258-2}}</ref> == Mekanisme == Dalam proses transkonjugasi, sel yang memberikan materi genetiknya disebut sel [[donor]] sedangkan sel yang menerimanya disebut sel [[resipien]].<ref name="v"/> Transkonjugasi memerlukan terdapat tiga gen utama yang berperan, yaitu gen ''tra'', ''oriT'', dan ''tnp''.<ref name="dd"/> Gen asal transfer (''Origin of transfer'' (atau ''oriT'') merupakan gen yang bersifat ''cis-acting''.<ref ~~Elemen~~name="dd"/><ref name="dd"/><ref name="dd"/> Yang dimaksud dengan sifat ''cis-acting'' adalah sekuens DNA ~~pada gen struktural~~ yang diperlukan untuk ~~ekspresi~~mengekspresikan/menjalankan gen tertentu. Elemen ini memiliki beberapa kriteria tertentu, di antaranya adalah terdiri dari sekuens konsensus pendek, bisa terletak pada [[promoter]] atau ''enhancer'', dan satu elemen tunggal cukup untuk [[regulasi]] respon gen.<ref name="dd"/> Sementara itu, gen ''tra'' yang bersifat ''trans-acting'', artinya adalah gen yang menyandikan/mengekspresikan [[protein regulator]] yang bertugas untuk mengatur ekspresi gen lain. Gen ''tra'' terdiri dari dua komponen yaitu ''DNA transfer and replication'' (Dtr) dan ''Mating pair formation'' (Mpf). Komponen Dtr terdiri dari enzim [[relaksase]], [[helikase]], dan [[primase]].<ref name="dd"/> ~~sistem~~Sistem Mpf berfungsi untuk membentuk [[pilus]] sebagai jembatan transfer DNA antarsel [[bakteri]].<ref name="dd"/> Saat jembatan [[pilus]] terbentuk, enzim nuklease akan membuat retakan atau ''nick'' pada utas tunggal DNA yang akan ditransfer (berupa DNA plasmid) di titik ''oriT'' sehingga DNA tersebut menjadi utas tunggal .<ref name="dd">{{en}}Rees CED, Wilkins BM. 1987. Revised genetic map of the distal end of the f transfer operon: Implications for DNA Helicase I, nicking at oriT, and conjugal DNA transport. J Bacteriol 171(6):3251-9. </ref>. Ujung utas tunggal 5‘ akan dibawa oleh relaksase ke dalam sel resipien, sementara itu enzim [[Helikase]] bekerja untuk menjaga utas tunggal DNA yang ditransfer supaya tidak membentuk utas ganda kembali.<ref>{{en}}Atmakuri K, Cascales E, Burton OT, Banta LM, Christie PJ. 2007. Agrobacterium ParA/MinD-like VirC1 spatially coordinates early conjugative DNA transfer reactions. EMBO J 26(10): 2540-51.</ref>. Begitu sampai di dalam sel resipien, enzim [[primase]] akan ~~menginisiasi~~memulai terjadinya ''rolling circle replication'' sehingga [[DNA]] [[plasmid]] yang sudah ditransfer menjadi utas ganda kembali.<ref name="dd"/> Di dalam DNA plasmid yang ditransfer, terdapat gen ''tnp'' yang merupakan gen penyandi [[transposase]] untuk memindahkan [[transposon]] ke [[kromosom]] sel lain.<ref name="p"/> Setelah transposon melompat, plasmid pembawanya dapat didegradasi oleh [[enzim]] [[nuklease]].<ref name="dd"/> Enzim nuklease adalah enzim yang berfungsi mendegradasi/merusak DNA dengan memotong-motong DNA. Pada bakteri, transposon biasanya membawa gen struktural penyandi [[resistensi antibiotik]] tertentu yang diapit oleh ujung berulang terbalik atau ''inverted repeat''.<ref name="p"/> Ujung berulang terbalik terdiri dari sekuens DNA pada ujung kanan dan kiri yang berulang namun susunannya terbalik.<ref name="p"/> Sekuens ''inverted repeat'' ini membuat [[transposase]] dapat mengenali bagian DNA yang akan dipindahkan ke [[kromosom]] sel.<ref name="p"/>▼ ▲[[Berkas:Conjugation.svg\|right\|thumb\|Proses konjugasi pada bakteri yang merupakan bagiand dari transposisi.]] [[Berkas:Composite_transposon.svg\|~~thumb~~jmpl\|~~right~~ka\|250px\|Salah satu contoh transposon bakteri.]]▼ ▲Dalam proses transkonjugasi, sel yang memberikan materi genetiknya disebut sel donor sedangkan sel yang menerimanya disebut sel resipien. Transkonjugasi memerlukan terdapat tiga gen utama yang berperan, yaitu gen ''tra'', ''oriT'', dan ''tnp''. Gen ''Origin of transfer'' (''oriT'') merupakan gen yang bersifat ''cis-acting''. Elemen ''cis-acting'' adalah sekuens DNA pada gen struktural yang diperlukan untuk ekspresi gen. Elemen ini memiliki beberapa kriteria tertentu, di antaranya adalah terdiri dari sekuens konsensus pendek, bisa terletak pada promoter atau enhancer, dan satu elemen tunggal cukup untuk regulasi respon gen. Sementara itu, gen ''tra'' yang bersifat ''trans-acting'', terdiri dari dua komponen yaitu ''DNA transfer and replication'' (Dtr) dan ''Mating pair formation'' (Mpf). Komponen Dtr terdiri dari enzim [[relaksase]], [[helikase]], dan [[primase]]. sistem Mpf berfungsi untuk membentuk pilus sebagai jembatan transfer DNA antarsel bakteri. Saat jembatan pilus terbentuk, enzim nuklease akan membuat ''nick'' pada utas tunggal DNA yang akan ditransfer (berupa DNA plasmid) di titik ''oriT'' sehingga DNA tersebut menjadi utas tunggal <ref>Rees CED, Wilkins BM. 1987. Revised genetic map of the distal end of the f transfer operon: Implications for DNA Helicase I, nicking at oriT, and conjugal DNA transport. J Bacteriol 171(6):3251-9. </ref>. Ujung utas tunggal 5‘ akan dibawa oleh relaksase ke dalam sel resipien, sementara itu enzim Helikase bekerja untuk menjaga utas tunggal DNA yang ditransfer supaya tidak membentuk utas ganda kembali<ref>Atmakuri K, Cascales E, Burton OT, Banta LM, Christie PJ. 2007. Agrobacterium ParA/MinD-like VirC1 spatially coordinates early conjugative DNA transfer reactions. EMBO J 26(10): 2540-51.</ref>. Begitu sampai di dalam sel resipien, enzim primase akan menginisiasi terjadinya ''rolling circle replication'' sehingga DNA plasmid yang sudah ditransfer menjadi utas ganda kembali. Di dalam DNA plasmid yang ditransfer, terdapat gen ''tnp'' yang merupakan gen penyandi transposase untuk memindahkan transposon ke kromosom sel lain. Setelah transposon melompat, plasmid pembawanya dapat didegradasi oleh nuklease. Pada bakteri, transposon biasanya membawa gen struktural penyandi resistensi antibiotik tertentu yang diapit oleh ujung ''inverted repeat''. Sekuens ''inverted repeat'' ini membuat transposase dapat mengenali bagian DNA yang akan dipindahkan ke kromosom sel. ▲[[Berkas:Composite_transposon.svg\|thumb\|right\|Salah satu contoh transposon bakteri.]] == Aplikasi == Proses transkonjugasi sudah banyak dimanfaatkan untuk [[rekayasa genetika]].<ref name="h"/> Salah satunya adalah dalam memproduksi ''[[teicoplanin]]'', suatu senyawa [[antibiotik]] untuk mencegah dan menyembuhkan [[infeksi]] yang disebabkan oleh [[bakteri gram negatif]], seperti ''[[Staphylococcus aureus]]'' dan ''[[Enterococcus faecalis]]''.<ref name="h"/> Secara alami, ''teicoplanin'' dihasilkan oleh ''[[Actinoplanes teichomyceticus]]''.<ref name="h"/> Dengan memanfaatkan proses transkonjugasi, gen penyandi ''teicoplanin'' dari ''A. teichomyceticus'' dapat dipindahkan ke bakteri lain, seperti ''E. coli''.<ref name="h">{{en}} {{cite journal \| author = Ha HS, Hwang YI, Choi SU. \| year = 2008 Baris 22 ⟶ 24: \| accessdate = }} </ref>. Selain itu, transkonjugasi juga dimanfaatkan untuk pemeliharaan tanaman dan [[ekosistem]].<ref name="j"/> Siklus [[nitrogen]] di bumi memerlukan bakteri pengikat nitrogen, seperti ''[[Rhizobium leguminosarum]]'' yang umumnya bersimbiosis dengan akar tanaman.<ref name="j"/> Melalui transkonjugasi, ''[[Rhizobium]] leguminosarum'' dapat mentransfer [[gen]] pembentuk [[nodul]] dan [[nitragenase]] ke bakteri ''Rhizobium'' lain yang tidak memiliki kemampuan tersebut.<ref name="j">{{en}} {{cite book \| last = John C. Gordon, Christopher T. Wheeler \| first = \| authorlink = \| title = Biological nitrogen fixation in forest ecosystems: foundations and applications \| publisher = springer \| year = 1983 \| doi = \| id = ISBN 9024728495}} </ref> Dengan demikian, kelestarian tanah akan tetap terjaga karena cukup kandungan [[nitrogen]] dalam tanah yang juga dapat menyuburkan pertumbuhan tanaman.<ref name="j"/> ~~</ref>.~~ == Referensi == {{reflist}} [[Kategori:Biologi molekuler]]