Pseudogen: Perbedaan antara revisi
Konten dihapus Konten ditambahkan
Tidak ada ringkasan suntingan Tag: Suntingan visualeditor-wikitext |
k Bersih-bersih (via JWB) |
||
(8 revisi perantara oleh 3 pengguna tidak ditampilkan) | |||
Baris 1:
[[File:Pseudogene defects.png|alt=Drawing of a gene showing kinds of defects (missing promoter, start codon or introns, premature stop codon, frameshift mutation, partial deletion).|540x540px|thumb]]
'''Pseudogen''' ([[Bahasa Inggris|Inggris]]; ''Pseudogenes'') adalah salinan [[
Kebanyakan [[genom]] non-bakteri mengandung banyak pseudogen, dan bisa sebanyak gen fungsional. Ini terjadi karena berbagai proses biologis secara tidak sengaja membuat pseudogen, dan tidak ada mekanisme khusus untuk menghilangkannya dari [[genom]]. Pada akhirnya pseudogen dapat dihapus dari genomnya secara kebetulan melalui [[replikasi DNA]] atau [[perbaikan DNA]], atau bisa juga pseudogen dapat mengakumulasi banyak perubahan [[
==Properti==
Mengetahui adanya pseudogen pada umumnya ditandai kombinasi [[homologi]] ke gen dan hilangnya beberapa fungsionalitas. Walaupun setiap pseudogen mempunyai sekuens [[DNA]] yang mirip dengan beberapa gen fungsional, pseudogen tersebut biasanya tidak mampu menghasilkan produk protein pada akhir fungsional.<ref name="Mighell_2000">{{cite journal |vauthors= Mighell AJ, Smith NR, Robinson PA, Markham AF |title= Vertebrate pseudogenes |journal= FEBS Letters |volume= 468 |issue= 2–3 |pages= 109–14 |date= February 2000 |pmid= 10692568 |doi= 10.1016/S0014-5793(00)01199-6|s2cid= 42204036 }}</ref> Meski demikian, pseudogen ini sering sulit teridentifikasi, karena ada dua persyaratan homologi dan hilangnya fungsionalitas, biasanya tersirat melalui penyelarasan urutan daripada terbukti secara biologis.
#Homologi tersirat oleh identitas urutan antara urutan DNA pseudogen dan gen induk.Setelah [[perataan urutan | penyelarasan]] kedua urutan, persentase [[pasangan dasar]] yang identik dihitung. Identitas urutan tinggi berarti bahwa sangat mungkin bahwa kedua urutan ini menyimpang dari urutan leluhur yang sama (homolog), dan sangat tidak mungkin kedua urutan ini berevolusi secara independen (lihat [[Evolusi konvergen]]).
#Nonfungsionalitas dapat memanifestasikan dirinya dalam banyak cara. Biasanya, gen harus melalui beberapa langkah menuju protein yang berfungsi penuh: [[Transkripsi (genetika)|transkripsi]], [[pemrosesan pra-mRNA]], [[Terjemahan (biologi)|terjemahan]], dan [[protein melipat]] adalah bagian wajib dari proses ini. Jika salah satu dari langkah-langkah ini gagal, urutan tersebut dapat dianggap tidak berfungsi. Dalam identifikasi pseudogen throughput tinggi, penonaktifan yang paling sering diidentifikasi adalah prematur [[stop codon]] dan [[mutasi frameshift | frameshifts]], yang hampir secara universal mencegah penerjemahan produk protein fungsional.
Pseudogen untuk gen [[RNA]] biasanya lebih sulit ditemukan karena tidak perlu diterjemahkan dan karenanya tidak memiliki "bingkai pembacaan". Pseudogen dapat memperumit studi genetik molekuler. Misalnya, amplifikasi sebuah gen dengan [[polymerase chain reaction | PCR]] dapat secara bersamaan memperkuat pseudogen yang memiliki urutan yang sama. Ini dikenal sebagai bias PCR atau bias amplifikasi. Demikian pula, pseudogen kadang-kadang diberi keterangan sebagai gen dalam urutan [[genom]].
Pseudogen yang diproses sering kali menimbulkan masalah untuk program [[prediksi gen]], sering kali salah diidentifikasi sebagai gen atau ekson asli. Telah diusulkan bahwa identifikasi pseudogen yang diproses dapat membantu meningkatkan akurasi metode prediksi gen.<ref name="Van_Baren_Brent_2006">{{cite journal |vauthors= van Baren MJ, Brent MR |title= Iterative gene prediction and pseudogene removal improves genome annotation |journal= Genome Research |volume= 16 |issue= 5 |pages= 678–85 |date= May 2006 |pmid= 16651666 |pmc= 1457044 |doi= 10.1101/gr.4766206}}</ref>
==Tipe-tipe dan Keaslian ==
Baris 13 ⟶ 24:
[[File:Pseudogene2jpg.jpg|thumb|Produksi pseudogen yang diproses|alt=|330x330px]]
Pada [[eukariota]] yang lebih tinggi, secara khusus [[mamalia]], [[
Setelah pseudogen ini dimasukkan kembali ke dalam [[genom]], pseudogen tersebut akan mengandung [[poliadenilasi]] (ekor poly-A), dan biasanya akan memiliki [[intron]] yang disambung, dan keduanya merupakan ciri khas [[cDNA]]. Namun, karena berasal dari produk RNA, pseudogen yang diproses akan kekurangan [[promotor|promotor hulu]] dari gen normal, maka mereka dianggap "mati pada saat kedatangan", segera menjadi pseudogen non-fungsional setelah dilakukan peristiwa retrotransposisi.<ref name="Graur_1989">{{cite journal |vauthors= Graur D, Shuali Y, Li WH |title= Deletions in processed pseudogenes accumulate faster in rodents than in humans |journal= Journal of Molecular Evolution |volume= 28 |issue= 4 |pages= 279–85 |date= April 1989 |pmid= 2499684 |doi= 10.1007/BF02103423|bibcode= 1989JMolE..28..279G |s2cid= 22437436 }}</ref>
Baris 28 ⟶ 39:
[[File:Pseudogene4jpg.jpg|thumb|2 cara pseudogen diproduksi]]
Berbagai mutasi (seperti [[indel]] dan [[mutasi nonsense]]) dapat mencegah gen menjadi
Contoh lain yang lebih baru dari gen yang cacat ialah dengan menghubungkan deaktivasi gen [[caspase 12]] (melalui [[mutasi nonsense]]) ke seleksi positif pada manusia.<ref name="Xue_2006">{{cite journal |vauthors= Xue Y, Daly A, Yngvadottir B, Liu M, Coop G, Kim Y, Sabeti P, Chen Y, Stalker J, Huckle E, Burton J, Leonard S, Rogers J, Tyler-Smith C |title= Spread of an inactive form of caspase-12 in humans is due to recent positive selection |journal= American Journal of Human Genetics |volume= 78 |issue= 4 |pages= 659–70 |date= April 2006 |pmid= 16532395 |pmc= 1424700 |doi= 10.1086/503116}}</ref>
===Pseudogen-semu===
[[File:Drosophila melanogaster - side (aka).jpg|thumb|''[[Drosophila melanogaster]]'']]
Pada tahun 2016 dilaporkan bahwa ada 4 pseudogen yang diprediksi pada beberapa spesies '' Drosophila '' yang dapat menyandikan protein dan memiliki fungsi penting secara biologis,<ref name= "Prieto-Godino_2016">{{cite journal |vauthors= Prieto-Godino LL, Rytz R, Bargeton B, Abuin L, Arguello JR, Peraro MD, Benton R |title= Olfactory receptor pseudo-pseudogenes |journal= Nature |volume= 539 |issue= 7627 |pages= 93–97 |date= November 2016 |pmid= 27776356 |doi= 10.1038/nature19824 |pmc=5164928|bibcode= 2016Natur.539...93P }}</ref> dan hal ini menyimpulkan bahwa 'pseudogen-semu' tersebut merupakan sebuah fenomena. Sebagai contoh, protein fungsional ([[reseptor penciuman]]) hanya dapat ditemukan di [[neuron]]. Pada 2012, ditemukan ada sekitar 12.000–14.000 pseudogen dalam genom manusia,<ref name= "Pei_2012">{{cite journal |vauthors= Pei B, Sisu C, Frankish A, Howald C, Habegger L, Mu XJ, Harte R, Balasubramanian S, Tanzer A, Diekhans M, Reymond A, Hubbard TJ, Harrow J, Gerstein MB |title= The GENCODE pseudogene resource |journal= Genome Biology |volume= 13 |issue= 9 |pages= R51 |date= September 2012 |pmid= 22951037 |pmc= 3491395 |doi= 10.1186/gb-2012-13-9-r51}}</ref>hampir sebanding dengan nilai perkiraan yakni sekitar 20.000 gen dalam genom. Penemuan ini memberi penjelasan mengapa manusia dapat bertahan hidup meskipun terjadi 20 sampai 100 kali mutasi ''putatif'' [[homozigot]] dan kehilangan fungsinya dalam genom manusia.<ref name= "MacArthur_2012">{{cite journal |vauthors= MacArthur DG, Balasubramanian S, Frankish A, Huang N, Morris J, Walter K, Jostins L, Habegger L, Pickrell JK, Montgomery SB, Albers CA, Zhang ZD, Conrad DF, Lunter G, Zheng H, Ayub Q, DePristo MA, Banks E, Hu M, Handsaker RE, Rosenfeld JA, Fromer M, Jin M, Mu XJ, Khurana E, Ye K, Kay M, Saunders GI, Suner MM, Hunt T, Barnes IH, Amid C, Carvalho-Silva DR, Bignell AH, Snow C, Yngvadottir B, Bumpstead S, Cooper DN, Xue Y, Romero IG, Wang J, Li Y, Gibbs RA, McCarroll SA, Dermitzakis ET, Pritchard JK, Barrett JC, Harrow J, Hurles ME, Gerstein MB, Tyler-Smith C |display-authors= 6 |title= A systematic survey of loss-of-function variants in human protein-coding genes |journal= Science |volume= 335 |issue= 6070 |pages= 823–8 |date= February 2012 |pmid= 22344438 |pmc= 3299548 |doi= 10.1126/science.1215040|bibcode= 2012Sci...335..823M }}</ref>
Melalui analisis ulang tahun 2016, ditemukan lebih dari 50 juta [[peptida]] yang dihasilkan dari [[proteome]] manusia dan dipisahkan oleh [[spektrometri massa]]. Dengan kata lain, terdapat sekitar 19.262 [[protein]] manusia yang dihasilkan dari 16.271 gen atau kelompok gen. Dan dari penelitian itu, telah diidentifikasi ada 8 gen pengkode protein baru pada gen manusia.<ref name= "Wright_2016">{{cite journal |vauthors= Wright JC, Mudge J, Weisser H, Barzine MP, Gonzalez JM, Brazma A, Choudhary JS, Harrow J |title= Improving GENCODE reference gene annotation using a high-stringency proteogenomics workflow |journal= Nature Communications |volume= 7 |issue= |pages= 11778 |date= June 2016 |pmid= 27250503 |pmc= 4895710 |doi= 10.1038/ncomms11778|bibcode= 2016NatCo...711778W }}</ref>
==Contoh fungsi pseudegon==
'''''Drosophila'' glutamate receptor'''. Istilah "pseudogen"-semu" diciptakan untuk gen yang mengkode kemosensori [[reseptor glutamat ionotropik]] Ir75a dari '' [[Drosophila sechellia]] '', yang mengandung kodon terminasi dini ([[Bahasa Inggris|Inggris]]: ''premature termination codon'' atau PTC) dan dengan demikian diklasifikasikan sebagai pseudogen. Namun, lokus Ir75a akan menghasilkan reseptor fungsional, karena adanya translasi pembacaan PTC. Pembacaan ini hanya akan terdeteksi di [[neuron]] dan bergantung pada urutan nukleotida di hilir PTC.<ref name="Prieto-Godino_2016" />
'''siRNAs'''. Beberapa [[siRNA]] endogen sepertinya diturunkan dari pseudogen, sehingga beberapa pseudogen memiliki peran mengatur transkrip pengkode protein, seperti yang telah ditinjau.<ref>{{cite book |vauthors= Chan WL, Chang JG |title= Pseudogenes |chapter= Pseudogene-derived endogenous siRNAs and their function |series= Methods in Molecular Biology |volume= 1167 |pages= 227–39 |date= 2014 |pmid= 24823781 |doi= 10.1007/978-1-4939-0835-6_15|isbn= 978-1-4939-0834-9 }}</ref> Salah satu contoh diantaranya ialah psiPPM1K. Pemrosesan RNA yang ditranskripsi dari psiPPM1K akan menghasilkan siRNA yang dapat bertindak untuk menekan jenis [[kanker hati]], [[Karsinoma hepatoseluler]].<ref>{{cite journal |vauthors= Chan WL, Yuo CY, Yang WK, Hung SY, Chang YS, Chiu CC, Yeh KT, Huang HD, Chang JG |title= Transcribed pseudogene ψPPM1K generates endogenous siRNA to suppress oncogenic cell growth in hepatocellular carcinoma |journal= Nucleic Acids Research |volume= 41 |issue= 6 |pages= 3734–47 |date= April 2013 |pmid= 23376929 |doi= 10.1093/nar/gkt047 |pmc=3616710}}</ref>
==Pseudogen salah identifikasi ==
Terkadang gen dianggap sebagai pseudogen, berdasarkan analisis bioinformatis, tetapi kemudian akan berubah menjadi gen fungsional. Salah satu contoh ialah gen '''''Drosophila'' jingwei'''<ref>{{cite journal |vauthors= Jeffs P, Ashburner M |title= Processed pseudogenes in Drosophila |journal= Proceedings: Biological Sciences |volume= 244 |issue= 1310 |pages= 151–9 |date= May 1991 |pmid= 1679549 |doi= 10.1098/rspb.1991.0064|s2cid= 1665885 }}</ref><ref>{{cite journal |vauthors= Wang W, Zhang J, Alvarez C, Llopart A, Long M |title= The origin of the Jingwei gene and the complex modular structure of its parental gene, yellow emperor, in Drosophila melanogaster |journal= Molecular Biology and Evolution |volume= 17 |issue= 9 |pages= 1294–301 |date= September 2000 |pmid= 10958846 |doi=10.1093/oxfordjournals.molbev.a026413|doi-access= free }}</ref> yang mengkode enzim fungsional [[alcohol dehydrogenase]] ''in vivo''.<ref name="pmid7682012">{{cite journal |vauthors= Long M, Langley CH |title= Natural selection and the origin of jingwei, a chimeric processed functional gene in Drosophila |journal= Science |volume= 260 |issue= 5104 |pages= 91–5 |date= April 1993 |pmid= 7682012 |doi= 10.1126/science.7682012 |bibcode= 1993Sci...260...91L}}</ref>
Contoh lain ialah pengkodean gen manusia '''mutase fosfogliserat'''<ref>{{cite journal |vauthors= Dierick HA, Mercer JF, Glover TW |title= A phosphoglycerate mutase brain isoform (PGAM 1) pseudogene is localized within the human Menkes disease gene (ATP7 A) |journal= Gene |volume= 198 |issue= 1–2 |pages= 37–41 |date= October 1997 |pmid= 9370262 |doi=10.1016/s0378-1119(97)00289-8}}</ref> yang sering dianggap sebagai pseudogen, ternyata merupakan gen fungsional,<ref name="Betrán_2002">{{cite journal |vauthors= Betrán E, Wang W, Jin L, Long M |title= Evolution of the phosphoglycerate mutase processed gene in human and chimpanzee revealing the origin of a new primate gene |journal= Molecular Biology and Evolution |volume= 19 |issue= 5 |pages= 654–63 |date= May 2002 |pmid= 11961099 |doi= 10.1093/oxfordjournals.molbev.a004124|doi-access= free }}</ref> sekarang disebut gen PGAM4. Mutasi di dalamnya akan menyebabkan kemandulan.<ref>{{cite journal |vauthors= Okuda H, Tsujimura A, Irie S, Yamamoto K, Fukuhara S, Matsuoka Y, Takao T, Miyagawa Y, Nonomura N, Wada M, Tanaka H |title= A single nucleotide polymorphism within the novel sex-linked testis-specific retrotransposed PGAM4 gene influences human male fertility |journal= PLOS ONE |volume= 7 |issue= 5 |pages= e35195 |date= 2012 |pmid= 22590500 |doi= 10.1371/journal.pone.0035195 |pmc=3348931|bibcode= 2012PLoSO...735195O }}</ref>
==Pseudogen pada bakteri==
▲Contoh lain yang lebih baru dari gen yang cacat menghubungkan deaktivasi gen [[caspase 12]] (melalui [[mutasi nonsense]]) ke seleksi positif pada manusia.<ref name="Xue_2006">{{cite journal |vauthors= Xue Y, Daly A, Yngvadottir B, Liu M, Coop G, Kim Y, Sabeti P, Chen Y, Stalker J, Huckle E, Burton J, Leonard S, Rogers J, Tyler-Smith C |title= Spread of an inactive form of caspase-12 in humans is due to recent positive selection |journal= American Journal of Human Genetics |volume= 78 |issue= 4 |pages= 659–70 |date= April 2006 |pmid= 16532395 |pmc= 1424700 |doi= 10.1086/503116}}</ref> Telah dibuktikan bahwa pseudogen yang diproses mengakumulasi mutasi lebih cepat daripada pseudogen yang tidak diproses.<ref name="Zheng">{{cite journal |vauthors= Zheng D, Frankish A, Baertsch R, Kapranov P, Reymond A, Choo SW, Lu Y, Denoeud F, Antonarakis SE, Snyder M, Ruan Y, Wei CL, Gingeras TR, Guigó R, Harrow J, Gerstein MB |title= Pseudogenes in the ENCODE regions: consensus annotation, analysis of transcription, and evolution |journal= Genome Research |volume= 17 |issue= 6 |pages= 839–51 |date= June 2007 |pmid= 17568002 |pmc= 1891343 |doi= 10.1101/gr.5586307}}</ref>
Pseudogen telah ditemukan terdapat pada [[bakteri]].<ref>{{cite journal|vauthors=Goodhead I, Darby AC|date=February 2015|title=Taking the pseudo out of pseudogenes|journal=Current Opinion in Microbiology|volume=23|pages=102–9|doi=10.1016/j.mib.2014.11.012|pmid=25461580}}</ref> Kebanyakan pseudogen ditemukan pada bakteri yang tidak hidup bebas, seperti pada [[symbiont]] atau [[obligate intracellular parasit]]. Pseudogen pada bakteri menjadikannya tidak membutuhkan gen yang banyak, terkait [[metabolisme]] dan perbaikan DNA, untuk bisa hidup bebas. Namun, tidak ada urutan di mana [[gen]] fungsional dapat hilang terlebih dahulu. Sebagai contoh, pseudogen tertua di dalam ''[[Mycobacterium leprae|Mycobacterium laprae]]'' ada juga di dalam [[RNA polimerase]] dan [[biosintesis]] [[metabolit sekunder]] sedangkan pseudogen tertua yang ada di ''[[Shigella flexneri]]'' dan ''[[Shigella|Shigella typhi]] '' juga terdapat di [[replikasi DNA]], rekombinasi, dan [[perbaikan DNA]].<ref name=":14">{{Cite journal|last1=Dagan|first1=Tal|last2=Blekhman|first2=Ran|last3=Graur|first3=Dan|date=19 October 2005|title=The "Domino Theory" of Gene Death: Gradual and Mass Gene Extinction Events in Three Lineages of Obligate Symbiotic Bacterial Pathogens|url=|journal=Molecular Biology and Evolution|volume=23|issue=2|pages=310–316|doi=10.1093/molbev/msj036|pmid=16237210|doi-access=free}}</ref>
== Referensi ==
{{Reflist|30em}}
==Bacaan
{{Refbegin|35em}}
*{{cite journal |vauthors= Gerstein M, Zheng D |title= The real life of pseudogenes |journal= Scientific American |volume= 295 |issue= 2 |pages= 48–55 |date= August 2006 |pmid= 16866288 |doi= 10.1038/scientificamerican0806-48|bibcode= 2006SciAm.295b..48G }}
Baris 47 ⟶ 78:
*[https://web.archive.org/web/20140717062856/http://pbil.univ-lyon1.fr/databases/hoppsigen.html Hoppsigen database] (homologous processed pseudogenes)
*[https://www.bioinfo.mochsl.org.br/rcpedia/ RCPedia - Processed Pseudogene database]
{{Authority control}}
[[Kategori:Biologi]]
|