tag:blogger.com,1999:blog-1167845496702455032024-03-18T22:03:42.335-07:00Ku Selalu Ingin MajuBlog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.comBlogger16125tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-3392917876997582862010-06-08T00:13:00.003-07:002010-06-08T00:15:00.889-07:00transkripsiPokok bahasan di dalam bab ini meliputi prinsip dasar transkripsi, yang mencakup ciri-ciri dan tahapan transkripsi, transkripsi pada prokariot, dan transkripsi pada eukariot, dengan penekanan pada karakteristik enzim RNA polimerasenya. Setelah mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan:<br />1. prinsip dasar transkripsi,<br />2. ranskripsi pada prokariot, khususnya pada bakteri Escherichia coli, dan<br />3. transkripsi pada eukariot.<br />Pengetahuan awal yang diperlukan oleh mahasiswa agar dapat mempelajari pokok bahasan ini dengan lebih baik adalah struktur asam nukleat dan replikasi DNA, yang masing-masing telah dijelaskan pada Bab II dan Bab IV. Selain itu, konsep dasar tentang gen dan transkripsi yang telah diperoleh pada mata kuliah Genetika juga sangat mendukung pemahaman materi bahasan di dalam bab ini.<br />Prinsip Dasar Transkripsi<br />Pada Bab IV telah disebutkan bahwa fungsi dasar kedua yang harus dijalankan oleh DNA sebagai materi genetik adalah fungsi fenotipik. Artinya, DNA harus mampu mengatur pertumbuhan dan diferensiasi individu organisme sehingga dihasilkan suatu fenotipe tertentu. Fungsi ini dilaksanakan melalui ekspresi gen, yang tahap pertamanya adalah proses transkripsi, yaitu perubahan urutan basa molekul DNA menjadi urutan basa molekul RNA. Dengan perkataan lain, transkripsi merupakan proses sintesis RNA menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakan (templat)nya.<br />Transkripsi mempunyai ciri-ciri kimiawi yang serupa dengan sintesis/replikasi DNA, yaitu<br />1. Adanya sumber basa nitrogen berupa nukleosida trifosfat. Bedanya dengan sumber basa untuk sintesis DNA hanyalah pada molekul gula pentosanya yang tidak berupa deoksiribosa tetapi ribosa dan tidak adanya basa timin tetapi digantikan oleh urasil. Jadi, keempat nukleosida trifosfat yang diperlukan adalah adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), sitidin trifosfat (CTP), dan uridin trifosfat (UTP).<br />2. Adanya untai molekul DNA sebagai cetakan. Dalam hal ini hanya salah satu di antara kedua untai DNA yang akan berfungsi sebagai cetakan bagi sintesis molekul RNA. Untai DNA ini mempunyai urutan basa yang komplementer dengan urutan basa RNA hasil transkripsinya, dan disebut sebagai pita antisens. Sementara itu, untai DNA pasangannya, yang mempunyai urutan basa sama dengan urutan basa RNA, disebut sebagai pita sens. Meskipun demikian, sebenarnya transkripsi pada umumnya tidak terjadi pada urutan basa di sepanjang salah satu untai DNA. Jadi, bisa saja urutan basa yang ditranskripsi terdapat berselang-seling di antara kedua untai DNA. <br />3. Sintesis berlangsung dengan arah 5’→ 3’ seperti halnya arah sintesis DNA.<br />4. Gugus 3’- OH pada suatu nukleotida bereaksi dengan gugus 5’- trifosfat pada nukleotida berikutnya menghasilkan ikatan fosofodiester dengan membebaskan dua atom pirofosfat anorganik (PPi). Reaksi ini jelas sama dengan reaksi polimerisasi DNA. Hanya saja enzim yang bekerja bukannya DNA polimerase, melainkan RNA polimerase. Perbedaan yang sangat nyata di antara kedua enzim ini terletak pada kemampuan enzim RNA polimerase untuk melakukan inisiasi sintesis RNA tanpa adanya molekul primer. <br />Secara garis besar transkripsi berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengenalan promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Masing-masing tahap akan dijelaskan secara singkat sebagai berikut.<br />Pengenalan promoter<br />Agar molekul DNA dapat digunakan sebagai cetakan dalam sintesis RNA, kedua untainya harus dipisahkan satu sama lain di tempat-tempat terjadinya penambahan basa pada RNA. Selanjutnya, begitu penambahan basa selesai dilakukan, kedua untai DNA segera menyatu kembali. Pemisahan kedua untai DNA pertama kali terjadi di suatu tempat tertentu, yang merupakan tempat pengikatan enzim RNA polimerase di sisi 5’ (upstream) dari urutan basa penyandi (gen) yang akan ditranskripsi. Tempat ini dinamakan promoter.<br />Inisiasi<br />Setelah mengalami pengikatan oleh promoter, RNA polimerase akan terikat pada suatu tempat di dekat promoter, yang dinamakan tempat awal polimerisasi atau tapak inisiasi (initiation site). Tempat ini sering dinyatakan sebagai posisi +1 untuk gen yang akan ditranskripsi. Nukleosida trifosfat pertama akan diletakkan di tapak inisiasi dan sintesis RNA pun segera dimulai. <br />Elongasi<br />Pengikatan enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya pada untai DNA cetakan membentuk kompleks transkripsi. Selama sintesis RNA berlangsung kompleks transkripsi akan bergeser di sepanjang molekul DNA cetakan sehingga nukleotida demi nukleotida akan ditambahkan kepada untai RNA yang sedang diperpanjang pada ujung 3’ nya. Jadi, elongasi atau polimerisasi RNA berlangsung dari arah 5’ ke 3’, sementara RNA polimerasenya sendiri bergerak dari arah 3’ ke 5’ di sepanjang untai DNA cetakan. <br />Terminasi<br />Berakhirnya polimerisasi RNA ditandai oleh disosiasi kompleks transkripsi atau terlepasnya enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya dari untai DNA cetakan. Begitu pula halnya dengan molekul RNA hasil sintesis. Hal ini terjadi ketika RNA polimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebut dengan terminator.<br />Terminasi transkripsi dapat terjadi oleh dua macam sebab, yaitu terminasi yang hanya bergantung kepada urutan basa cetakan (disebut terminasi diri) dan terminasi yang memerlukan kehadiran suatu protein khusus (protein rho). Di antara keduanya terminasi diri lebih umum dijumpai. Terminasi diri terjadi pada urutan basa palindrom yang diikuti oleh beberapa adenin (A). Urutan palindrom adalah urutan yang sama jika dibaca dari dua arah yang berlawanan. Oleh karena urutan palindom ini biasanya diselingi oleh beberapa basa tertentu, maka molekul RNA yang dihasilkan akan mempunyai ujung terminasi berbentuk batang dan kala (loop) seperti pada Gambar 5.1.<br />Inisiasi transkripsi tidak harus menunggu selesainya transkripsi sebelumnya. Hal ini karena begitu RNA polimerase telah melakukan pemanjangan 50 hingga 60 nukleotida, promoter dapat mengikat RNA polimerase yang lain. Pada gen-gen yang ditranskripsi dengan cepat reinisiasi transkripsi dapat terjadi berulang-ulang sehingga gen tersebut akan terselubungi oleh sejumlah molekul RNA dengan tingkat penyelesaian yang berbeda-beda.<br />Transkripsi pada Prokariot<br />Telah dikatakan di atas bahwa transkripsi merupakan proses sintesis RNA yang dikatalisis oleh enzim RNA polimerase. Berikut ini akan diuraikan sekilas enzim RNA polimerase pada prokariot, khususnya pada bakteri E.coli, promoter s70, serta proses transkripsi pada organisme tersebut<br />RNA polimerase E. coli<br />Enzim RNA polimerase pada E. coli sekurang-kurangnya terdiri atas lima subunit, yaitu alfa (a), beta (b), beta prima (b’), omega (w), dan sigma (s). Pada bentuk lengkapnya, atau disebut sebagai holoenzim, terdapat dua subunit a dan satu subunit untuk masing-masing subunit lainnya sehingga sering dituliskan dengan a2bb’ws. Holoenzim RNA polimerase diperlukan untuk inisiasi transkripsi. Namun, untuk elongasi transkripsi tidak diperlukan faktor s sehingga subunit ini dilepaskan dari kompleks transkripsi begitu inisiasi selesai. Sisanya, yakni a2bb’w, merupakan enzim inti (core enzyme) yang akan melanjutkan proses transkripsi.<br />Laju sintesis RNA oleh RNA polimerase E. coli dapat mencapai sekitar 40 nukleotida per detik pada suhu 37°C. Untuk aktivitasnya enzim ini memerlukan kofaktor Mg2+. Setiap berikatan dengan molekul DNA enzim RNA polimerase E. coli dapat mencakup daerah sepanjang lebih kurang 60pb.<br />Meskipun kebanyakan RNA polimerase seperti halnya yang terdapat pada E. coli mempunyai struktur multisubunit, hal itu bukanlah persyaratan yang mutlak. RNA polimerase pada bakteriofag T3 dan T7, misalnya, merupakan rantai polipeptida tunggal yang ukurannya jauh lebih kecil daripada RNA polimerase bakteri. Enzim tersebut dapat menyintesis RNA dengan cepat, yaitu sebanyak 200 nukleotida per detik pada suhu 37°C.<br />Subunit a<br />Dua subunit a yang identik terdapat pada RNA polimerase inti. Kedua-duanya disandi oleh gen rpoA. Ketika bakteriofag T4 menginfeksi E.coli, subunit a akan dimodifikasi melalui ribosilasi ADP suatu arginin. Hal ini berkaitan dengan berkurangnya afinitas pengikatan promoter sehingga subunit a diduga kuat memegang peranan dalam pengenalan promoter.<br />Subunit b<br />Seperti halnya subunit a, subunit b juga terdapat pada RNA polimerase inti. Subunit ini diduga sebagai pusat katalitik RNA polimerase, yang dibuktikan melalui hasil penelitian mengenai penghambatan transkripsi menggunakan antibiotik. Antibiotik rifampisin merupakan inhibitor potensial bagi RNA polimerase yang menghalangi inisiasi tetapi tidak mempengaruhi elongasi. Kelompok antibiotik ini tidak menghambat polimerase eukariot sehingga sering digunakan untuk mengatasi infeksi bakteri Gram positif dan tuberkulosis. Rifampisin telah dibuktikan berikatan dengan subunit b, dan mutasi-mutasi yang menyebabkan resistensi terhadap rifampisin telah dipetakan pada gen rpoB, yaitu gen yang menyandi subunit b. Selanjutnya, kelompok antibiotik yang lain, yakni streptolidigin, ternyata menghambat elongasi transkripsi, dan mutasi-mutasi yang menyebabkan resistesi terhadap antibiotik ini juga dipetakan pada gen rpoB. Kedua hasil penelitian tersebut mendukung pendapat bahwa subunit b diduga mempunyai dua domain yang bertanggung jawab terhadap inisiasi dan elongasi transkripsi.<br />Subunit b’<br />Subunit b’ juga terdapat pada RNA polimerase inti. Subunit yang disandi oleh gen rpoC ini mengikat dua ion Zn2+ yang diduga berpartisipasi dalam fungsi katalitik polimerase. Suatu polianion, yakni heparin, terbukti mengikat subunit b’. Heparin menghambat transkripsi secara in vitro dan juga berkompetisi dengan DNA dalam pengikatan RNA polimerase. Hal ini mendukung pendapat bahwa subunit b’ diduga bertanggung jawab terhadap pengikatan DNA cetakan.<br />Faktor s<br />Faktor s yang paling umum dijumpai pada E. coli adalah s70 (disebut demikian karena mempunyai berat molekul 70 kDa). Pengikatan faktor s pada RNA polimerase inti akan mengubah enzim tersebut menjadi holoenzim. Faktor s memegang peranan yang penting dalam pengenalan promoter tetapi tidak diperlukan untuk elongasi transkripsi. Kontribusi faktor s dalam pengenalan promoter adalah melalui penurunan afinitas enzim inti terhadap tempat-tempat nonspesifik pada molekul DNA hingga 104, disertai dengan peningkatan afinitas terhadap promoter. <br />Banyak organisme prokariot, termasuk E. coli, mempunyai beberapa faktor s. Semuanya terlibat dalam pengenalan kelompok-kelompok promoter tertentu. Faktor s dilepaskan dari RNA polimerase inti ketika sintesis RNA mencapai panjang 8 hingga 9 nukleotida. Enzim inti tersebut kemudian akan bergerak di sepanjang molekul DNA sambil menyintesis untai RNA. Sementara itu, faktor s dapat segera bergabung dengan RNA polimerase inti lainnya dan melakukan inisiasi transkripsi kembali. Jumlah faktor s di dalam sel lebih kurang hanya 30% dari jumlah RNA polimerase inti sehingga hanya sepertiga di antara kompleks RNA polimerase yang akan dijumpai dalam bentuk holoenzim pada suatu waktu tertentu.<br />Promoter s70 pada E. coli<br />Seperti telah dikatakan di atas, promoter merupakan tempat tertentu pada molekul DNA yang mempunyai urutan basa spesifik untuk pengikatan RNA polimerase dan inisiasi transkripsi. Promoter yang berbeda akan dikenali oleh faktor s RNA polimerase yang berbeda pula. Meskipun demikian, faktor s yang paling umum dijumpai pada E. coli adalah s70. <br />Promoter pertama kali dikarakterisasi melalui percobaan mutasi yang meningkatkan atau menurunkan laju transkripsi gen-gen seperti halnya gen-gen struktural pada operon lac. Mutagenesis promoter-promoter pada E. coli menunjukkan bahwa urutan basa yang menentukan fungsi promoter tersebut hanyalah suatu urutan yang sangat pendek.<br />Promoter s70 terdiri atas urutan basa sepanjang 40 hingga 60 pb. Daerah antara –55 dan +20 telah diketahui merupakan daerah pengikatan RNA polimerase, sedangkan daerah antara –20 dan +20 diketahui sangat terlindung dari aktivitas nuklease oleh DNase I.. Hal ini menunjukkan bahwa daerah tersebut sangat berkaitan dengan polimerase yang menghalangi akses nuklease menuju DNA. Mutagenesis promoter memperlihatkan bahwa urutan hingga lebih kurang –40 mempunyai peranan yang penting bagi fungsi promoter. Selain itu, dua urutan sepanjang 6 pb pada posisi sekitar –10 dan –35 terbukti sangat penting bagi fungsi promoter pada E. coli.<br />Urutan –10<br />Urutan yang paling lestari (konservatif) pada promoter s70, atau sering dikatakan sebagai urutan konsensus, adalah urutan sepanjang 6 pb yang dijumpai pada promoter-promoter berbagai macam gen pada E. coli. Urutan ini terpusat di sekitar posisi –10 jika dilihat dari tapak inisiasi transkripsi (Gambar 5.2), dan dinamakan kotak Pribnow karena ditemukan oleh Pribnow pada tahun 1975. Urutan konsensus pada kotak Pribnow adalah TATAAT. Kedua basa pertama (TA) dan T yang terakhir merupakan basa-basa yang paling konservatif. Urutan heksamer ini dipisahkan sejauh 5 hingga 8 pb dari tapak inisiasi, dan urutan penyela yang memisahkan urutan -10 dengan tapak inisiasi tersebut tidaklah konservatif. Urutan –10 nampaknya merupakan urutan tempat terjadinya inisiasi pembukaan heliks oleh RNA polimerase.<br />Urutan -35<br />Pada Gambar 5.2 terlihat bahwa selain urutan -10, terdapat pula urutan heksamer lain yang konservatif, yaitu urutan di sekitar posisi -35, yang terdiri atas TTGACA. Urutan ini akan lebih konservatif lagi pada promoter-promoter yang efisien. Tiga basa pertama (TTG) merupakan posisi yang paling konservatif. Pada kebanyakan promoter urutan -35 dipisahkan sejauh 16 hingga 18 pb dari kotak Pribnow, dan urutan penyelanya bukanlah urutan yang penting.<br />Tapak inisiasi transkripsi<br />Pada 90% di antara semua gen, tapak inisiasi transkripsi (posisi +1) berupa basa purin, dan dalam hal ini G lebih umum dijumpai daripada A. Di samping itu, basa C dan basa T sering kali mengapit tapak inisiasi sehingga terdapat urutan CGT atau CAT (Gambar 5.2).<br />Efisiensi promoter<br />Urutan-urutan konsensus tersebut di atas khas dijumpai pada promoter-promoter yang kuat. Akan tetapi, di antara promoter yang berbeda sebenarnya terdapat variasi urutan yang cukup nyata, yang dapat mengakibatkan perbedaan efisiensi transkripsi hingga 1.000 kali. Secara garis besar, fungsi daerah-daerah pada promoter dapat dijelaskan sebagai berikut. Urutan -35 merupakan urutan pengenalan yang akan meningkatkan pengenalan dan interaksi dengan faktor s RNA polimerase, urutan -10 penting untuk inisiasi pembukaan heliks, dan urutan di sekitar tapak inisiasi mempengaruhi inisiasi transkripsi. <br />Sementara itu, urutan 30 basa pertama yang akan ditranskripsi juga mempengaruhi transkripsi. Urutan ini mengatur laju pelepasan promoter dari RNA polimerase, yang memungkinkan reinisiasi transkripsi dapat dilakukan oleh kompleks polimerase lainnya. Pada akhirnya hal ini akan berpengaruh terhadap laju transkripsi dan kekuatan promoter.<br />Pentingnya pemisahan untai DNA pada reaksi inisiasi diperlihatkan oleh pengaruh superkoiling negatif DNA cetakan yang pada umumnya akan memacu laju transkripsi. Hal ini diduga karena struktur superkoil tersebut hanya memerlukan sedikit energi untuk membuka heliks.<br />Beberapa urutan promoter tidak cukup mirip dengan urutan konsensus yang akan ditranskripsi dengan kuat pada kondisi normal. Sebagai contoh, promoter lac (Plac), yang memerlukan faktor aktivasi tambahan berupa protein reseptor cAMP atau cAMP protein receptor (CPR) untuk mengikat suatu tempat pada DNA yang letaknya berdekatan dengan urutan promoter tersebut agar pengikatan RNA polimerase dan inisiasi transkripsi dapat ditingkatkan. Sejumlah promoter lainnya, misalnya untuk gen-gen yang berhubungan dengan kejut panas, mempunyai urutan konsensus tertentu yang hanya dapat dikenali oleh RNA polimerase dengan faktor s selain s70.<br />Tahapan transkripsi pada prokariot<br />Seperti proses transkripsi pada umumnya, transkripsi pada prokariot berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengikatan promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Di bawah ini akan dijelaskan pula sekilas tentang pembukaan heliks, yang terjadi antara tahap pengikatan promoter dan insiasi transkripsi.<br />Pengikatan promoter<br />Pada awalnya, RNA polimerase inti (a2bb’w) mempunyai afinitas nonspesifik terhadap DNA. Keadaan ini dikenal sebagai pengikatan longgar, dan sifatnya cukup stabil. Namun, begitu faktor s bergabung dengan enzim inti tersebut hingga terbentuk holoenzim, terjadilah pengurangan afinitas nonspesifik terhadap DNA hingga 20.000 kali. Sejalan dengan hal itu, faktor s juga meningkatkan pengikatan holoenzim pada tempat pengikatan promoter yang tepat hingga 100 kali. Dengan demikian, akan terjadi peningkatan spesifisitas holoenzim yang tajam dalam mengenali promoter. <br />Pada genom E. coli holoenzim dapat mencari dan mengikat promoter dengan sangat cepat. Bahkan, karena begitu cepatnya, maka proses ini tidak mungkin terjadi melalui pengikatan dan pelepasan holoenzim dari DNA secara berulang-ulang. Kemungkinan yang masuk akal hanyalah melalui pergeseran holoenzim di sepanjang molekul DNA hingga mencapai urutan promoter. Pada promoter, holoenzim mengenali urutan -35 dan -10. Kompleks awal antara holoenzim dan promoter dikenal sebagai kompleks tertutup (closed complex).<br />Pembukaan heliks<br />Agar pita antisens dapat diakses untuk perpasangan basa antara DNA dan RNA yang disintesis, untai ganda (heliks) DNA harus dibuka terlebih dahulu oleh enzim RNA polimerase. Pada kebanyakan gen pembukaan heliks oleh RNA polimerase akan dimudahkan oleh struktur superkoiling negatif DNA sehingga transkripsi dapat ditingkatkan. Namun, tidak semua promoter dapat diaktivasi oleh superkoiling negatif sehingga terisyaratkan bahwa perbedaan topologi DNA dapat mempengaruhi transkripsi. Hal ini mungkin karena adanya perbedaan hubungan sterik pada urutan -35 dan -10 di dalam heliks. Sebagai contoh, promoter untuk subunit enzim DNA girase justru dihambat oleh superkoiling negatif. Seperti kita ketahui, DNA girase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk superkoiling negatif pada genom E. coli (Bab IV) sehingga superkoiling negatif ini dapat bertindak sebagai umpan balik yang menghambat ekspresi DNA girase.<br />Pembukaan awal heliks DNA akan menyebabkan pembentukan kompleks terbuka (open complex) dengan RNA polimerase. Proses ini dikenal sebagai pengikatan ketat.<br />Inisiasi<br />Berbeda dengan sintesis DNA (Bab IV), sintesis RNA dapat berlangsung tanpa adanya molekul primer. Oleh karena hampir semua tapak inisiasi transkripsi berupa basa G atau A, maka nukleosida trifosfat pertama yang digunakan untuk sintesis RNA adalah GTP atau ATP. <br />Mula-mula RNA polimerase akan menggabungkan dua nukleotida pertama dan membentuk ikatan fosfodiester di antara kedua nukleotida tersebut. Selanjutnya, sembilan basa pertama ditambahkan tanpa disertai pergeseran RNA polimerase di sepanjang molekul DNA. Pada akhir penambahan masing-masing basa ini akan terdapat peluang yang nyata terjadinya aborsi untai RNA yang baru terbentuk itu. Proses inisiasi abortif mempengaruhi laju transkripsi secara keseluruhan karena proses tersebut memegang peranan utama dalam menentukan waktu yang dibutuhkan oleh RNA polimerase untuk meninggalkan promoter dan memungkinkan RNA polimerase lainnya menginisiasi putaran transkripsi berikutnya. Waktu minimum untuk pengosongan promoter ini adalah 1 hingga 2 detik, suatu waktu yang relatif lama bila dibandingkan dengan waktu untuk tahap-tahap transkripsi lainnya.<br />Elongasi<br />Jika inisiasi berhasil, RNA polimerase melepaskan faktor s, dan bersama-sama dengan DNA dan RNA nasen (RNA yang baru disintesis), akan membentuk kompleks terner atau kompleks yang terdiri atas tiga komponen. Dengan adanya kompleks terner ini RNA polimerase dapat berjalan di sepanjang molekul DNA. Artinya, promoter akan ditinggalkannya untuk kemudian ditempati oleh holoenzim RNA polimerase berikutnya sehingga terjadi reinisiasi transkripsi.<br />Bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks, atau disebut dengan gelembung transkripsi (transcription bubble), akan terlihat bergeser di sepanjang molekul DNA sejalan dengan gerakan RNA polimerase. Panjang bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks tersebut relatif konstan, yakni sekitar 17 pb (Gambar 5.3), sedangkan ujung 5’ molekul RNA yang disintesis akan membentuk heliks hibrid dengan pita antisens DNA sepanjang lebih kurang 12 pb. Ukuran ini ternyata tidak mencapai satu putaran heliks.<br />RNA polimerase E. coli bergerak dengan kecepatan rata-rata 40 nukleotida per detik. Akan tetapi, angka ini dapat bervariasi sesuai dengan urutan lokal DNA (urutan DNA yang telah dicapai oleh RNA polimerase). Tetap dipertahankannya bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks menunjukkan bahwa RNA polimerase membuka heliks DNA di depan gelembung transkripsi dan menutup heliks DNA di belakangnya. Dengan demikian, heliks hibrid RNA-DNA harus berputar setiap kali terjadi penambahan nukleotida pada RNA nasen.<br />Terminasi<br />RNA polimerase tetap terikat pada DNA dan melangsungkan transkripsi hingga mencapai urutan terminator (sinyal stop), yang pada umumnya berupa struktur seperti tusuk konde (hairpin). Struktur yang terdiri atas batang dan kala (loop) ini terjadi karena RNA hasil transkripsi mengalami komplementasi diri. Biasanya, bagian batang sangat kaya dengan GC sehingga sangat stabil (GC mempunyai ikatan rangkap tiga). Di sebelah downstream (3’) dari struktur tusuk kode sering kali terdapat urutan yang terdiri atas empat U atau lebh seperti pada Gambar 5.1.<br />Nampaknya RNA polimerase akan segera berhenti begitu struktur tusuk konde RNA disintesis. Bagian ujung RNA yang mengandung banyak U tersebut mempunyai ikatan yang lemah dengan basa-basa A pada DNA cetakan sehingga molekul RNA hasil sintesis akan dengan mudah terlepas dari kompleks transkripsi. Selanjutnya, pita DNA cetakan yang sudah tidak berikatan atau membentuk hibrid dengan RNA segera menempel kembali pada pita DNA komplemennya. RNA polimerase inti pun akhirnya terlepas dari DNA.<br />Terminasi menggunakan protein rho<br />Telah disinggung di muka bahwa selain karena adanya struktur tusuk konde, terminasi transkripsi dapat juga terjadi dengan bantuan suatu protein khusus yang dinamakan protein rho (ρ). Rho merupakan protein heksamer yang akan menghidrolisis ATP dengan adanya RNA untai tunggal. Protein ini nampak terikat pada urutan sepanjang 72 basa pada RNA, yang diduga lebih disebabkan oleh pengenalan suatu struktur spesifik daripada karena adanya urutan konsensus. Rho bergerak di sepanjang RNA nasen menuju kompleks transkripsi. Pada kompleks transkripsi ini rho memungkinkan RNA polimerase untuk berhenti pada sinyal terminator tertentu. Sinyal-sinyal terminator ini, seperti halnya sinyal terminator yang tidak bergantung kepada rho, lebih dikenali oleh RNA daripada oleh DNA cetakannya. Adakalanya terminator tersebut juga berupa struktur tusuk konde tetapi tidak dikuti oleh urutan poli U.<br />Transkripsi pada Eukariot<br />Mekanisme transkripsi pada eukariot pada dasarnya menyerupai mekanisme pada prokariot. Namun, begitu banyaknya polipeptida yang berkaitan dengan mesin transkripsi pada eukariot menjadikan mekanisme tersebut jauh lebih kompleks daripada mekanisme pada prokariot. <br />Ada tiga macam kompleks RNA polimerase, yang masing-masing diperlukan untuk transkripsi tipe-tipe gen eukariot yang berbeda. Perbedaan ketiga macam RNA polimerase tersebut dapat diketahui melalui pemurnian menggunakan teknik kromatografi dan elusi pada konsentrasi garam yang berbeda. Masing-masing RNA polimerase mempunyai sensitivitas yang berbeda terhadap toksin jamur α-amanitin, dan hal ini dapat digunakan untuk membedakan aktivitasnya satu sama lain.<br />• RNA polimerase I (RNA Pol I) mentranskripsi sebagian besar gen rRNA. Enzim ini terdapat di dalam nukleoli dan tidak sensitif terhadap α-amanitin.<br />• RNA polimerase II (RNA Pol II) mentranskripsi semua gen penyandi protein dan beberapa gen RNA nuklear kecil (snRNA). Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan sangat sensitif terhadap α-amanitin.<br />• RNA polimerase III (RNA Pol III) mentranskripsi gen-gen tRNA, 5S rRNA, U6 snRNA dan beberapa RNA kecil lainnya. Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan agak sensitif terhadap α-amanitin.<br />Di samping enzim-enzim nuklear tersebut, sel eukariot juga mempunyai RNA polimerase lainnya di dalam mitokondria dan kloroplas. <br />Subunit-subunit RNA polimerase pada eukariot<br />Ketiga RNA polimerase pada eukariot merupakan enzim berukuran besar yang terdiri atas 12 subunit atau lebih. Gen-gen yang menyandi dua subunit terbesar mempunyai homologi satu sama lain. Sementara itu, ketiga RNA polimerase eukariot membawa subunit-subunit yang mempunyai homologi dengan subunit-subunit RNA polimerase inti pada E. coli (α2ββ’). Subunit terbesar RNA polimerase eukariot menyerupai subunit β’, sedangkan subunit terbesar kedua menyerupai subunit β, yang merupakan pusat katalitik RNA polimerase E.coli. Homologi struktur ini ternyata berkaitan dengan homologi fungsional karena subunit terbesar kedua pada RNA polimerase eukariot juga mengandung tapak aktif.<br />Dua subunit yang sama antara RNA Pol I dan RNA Pol III, serta satu subunit lainnya yang khas pada RNA Pol II, memperlihatkan homologi dengan subunit α RNA polimerase E. coli. Sekurang-kurangnya ada lima subunit lainnya yang lebih kecil, yang memperlihatkan kesamaan di antara ketiga RNA polimerase eukariot. Masing-masing RNA polimerase ini juga membawa empat hingga tujuh subunit tambahan yang hanya dijumpai pada salah satu di antara ketiganya.<br />Aktivitas RNA polimerase eukariot<br />Seperti halnya RNA polimerase bakteri, masing-masing RNA polimerase eukariot mengatalisis transkripsi dengan arah 5’ ke 3’ dan menyintesis RNA yang komplementer dengan urutan DNA cetakan. Reaksi tersebut memerlukan prekursor berupa ATP, GTP, CTP, UTP, dan tidak memerlukan primer untuk inisiasi transkripsi. Namun tidak seperti pada bakteri, RNA polimerase eukariot yang dimurnikan memerlukan adanya protein inisiasi tambahan sebelum enzim ini dapat berikatan dengan promoter dan melakukan inisiasi transkripsi.<br />Gen-gen yang ditranskripsi oleh RNA Pol I<br />RNA Pol I bertanggung jawab dalam sintesis rRNA secara terus-menerus selama interfase. Sel manusia mengandung lima rumpun (cluster) gen penyandi rRNA yang terdiri atas sekitar 40 salinan dan terletak pada kromosom-kromosom yang berbeda. Masing-masing gen rRNA menghasilkan transkrip 45S rRNA yang panjangnya lebih kurang 13.000 nukleotida (nt). Transkrip ini akan terbagi menjadi sebuah 28S (5.000 nt), 18S (2.000 nt), dan 5,8S (160 nt) rRNA. Transkripsi salinan gen-gen rRNA secara berkesinambungan diperlukan untuk mencukupi produksi rRNA yang selanjutnya akan dikemas ke dalam ribosom.<br />Masing-masing rumpun gen rRNA dikenal sebagai daerah pengatur nukleolar (nucleolar organizer region) karena nukleolus mengandung kala (loop) DNA berukuran besar yang sesuai dengan rumpun-rumpun gen tersebut. Setelah sebuah sel dihasilkan dari mitosis, sintesis rRNA akan dimulai kembali dan nukleoli yang kecil akan muncul pada lokasi kromosomal yang ditempati oleh gen-gen rRNA. Selama sintesis rRNA berlangsung aktif, transkrip pra-rRNA dikemas di sepanjang gen-gen rRNA dan jika divisualisasikan menggunakan mikroskop elektron akan nampak sebagai ’struktur pohon natal’. Di dalam struktur ini transkrip-transkrip RNA dikemas dengan rapat di sepanjang molekul DNA dan masing-masing muncul tegak lurus dari DNA. Transkrip yang pendek dapat dilihat pada bagian awal gen tersebut. Transkrip akan makin bertambah panjang pada bagian-bagian berikutnya untuk kemudian menghilang ketika mencapai ujung unit transkripsi.<br />Promoter-promoter gen pra-rRNA pada mamalia mempunyai suatu daerah kontrol transkripsi bipartit, yang terdiri atas elemen inti atau core element dan elemen kontrol hulu atau upstream control element (UCE), yang secara skema dapat dilihat pada Gambar 5.5. Elemen inti meliputi tapak awal transkripsi dan terbentang dari posisi -31 hingga +6, yang merupakan urutan esensial untuk transkripsi. Sementara itu, UCE mempunyai panjang sekitar 50 hingga 80 pb yang dimulai dari posisi -100. UCE bertanggung jawab untuk peningkatan transkripsi sekitar 10 hingga 100 kali bila dibandingkan dengan laju transkripsi oleh elemen inti saja.<br />UCE akan berikatan dengan suatu protein spesifik pengikat DNA, yang disebut dengan faktor pengikatan hulu atau upstream binding factor (UBF). Selain dengan UCE, UBF juga berikatan dengan suatu urutan di sebelah hulu elemen inti. Kedua urutan yang berikatan dengan UBF tersebut tidak mempunyai kesamaan yang nyata. Sebuah molekul UBF diduga mengikat UCE, sedangkan sebuah molekul UBF lainnya mengikat urutan yang kedua. Selanjutnya, kedua molekul UBF akan saling berikatan melalui interaksi protein-protein sehingga terbentuk struktur kala (loop) pada segmen DNA di antara kedua tempat pengikatan tersebut (Gambar 5.6).<br />Selain UBF, terdapat faktor lain yang esensial untuk transkripsi RNA Pol I. Faktor ini adalah faktor selektivitas atau selectivity factor (SL1), yang akan berikatan dengan kompleks UBF-DNA dan kemudian menstabilkannya. SL1 berinteraksi dengan bagian hilir elemen inti yang bebas. Pengikatan kompleks UBF-DNA oleh SL1 memungkinkan RNA Pol I untuk memasuki kompleks tersebut dan melakukan inisiasi transkripsi.<br />Saat ini SL1 telah diketahui mengandung beberapa subunit, antara lain berupa suatu protein yang dinamakan protein pengikat TATA atau TATA-binding protein (TBP). TBP diperlukan untuk inisiasi ketiga RNA polimerase eukariot, dan nampaknya merupakan faktor penting dalam transkripsi eukariot. Ketiga subunit SL1 lainnya dikenal sebagai faktor-faktor yang berasosiasi dengan TBP atau TBP-associated factors (TAFs), dan di antara subunit tersebut yang diperlukan untuk transkripsi RNA Pol I dinamakan TAF1s.<br />Pada Acanthamoeba, suatu eukariot sederhana, terdapat elemen kontrol tunggal di daerah promoter gen rRNA yang terletak sekitar 12 hingga 72 pb ke arah hulu dari titik awal transkripsi. Tempat ini akan diikat oleh faktor TIF-1, yang homolog dengan SL1. Dengan pengikatan ini RNA Pol I akan dapat melakukan inisiasi transkripsi. Pada waktu RNA Pol I bergerak di sepanjang molekul DNA, faktor TIF-1 tetap terikat pada tempat semula sehingga memungkinkan terjadinya inisiasi transkripsi oleh RNA Pol I yang lain, dan beberapa putaran transkripsi dapat berlangsung. Oleh karena itu, mekanisme ini dapat dilihat sebagai sistem kontrol transkripsi yang sangat sederhana. Di sisi lain, untuk vertebrata nampaknya terdapat suatu UBF tambahan yang bertanggung jawab atas pengikatan promoter oleh SL1 secara spesifik. <br /> <br />Gen-gen yang ditranskripsi oleh RNA Pol III<br />RNA Pol III terdapat di dalam nukleoplasma dan sekurang-kurangnya terdiri atas 16 subunit yang berbeda. Enzim ini menyintesis prekursor tRNA, 5S rRNA, serta berbagai snRNA dan RNA sitosolik.<br />Transkrip pertama yang dihasilkan dari gen-gen tRNA merupakan molekul prekursor yang akan diproses menjadi RNA matang. Daerah kontrol transkripsi gen-gen tRNA terletak di sebelah hilir tapak inisiasi transkripsi. Ada dua urutan yang sangat konservatif di dalam gen tRNA, yaitu kotak A (5’- TGGCNNAGTGG – 3’) dan kotak B (5’- GGTTCGANNCC – 3’). Kedua urutan ini juga menyandi urutan penting di dalam tRNA sendiri, yang disebut dengan kala D (D-loop) dan kala TΨC. Hal ini berarti bahwa urutan yang sangat konservatif di dalam tRNA juga merupakan urutan promoter yang sangat konservatif.<br />Dua faktor pengikatan DNA yang kompleks telah diketahui memegang peranan penting dalam inisiasi transkripsi tRNA oleh RNA Pol III (Gambar 5.7). TFIIIC mengikat baik kotak A maupun kotak B di dalam promoter tRNA. Sementara itu, TFIIIB mengikat daerah sejauh 50 pb ke arah hulu dari kotak A. TFIIIB terdiri atas tiga subunit, yang salah satu di antaranya adalah TBP, suatu faktor inisiasi umum yang diperlukan oleh ketiga RNA polimerase. Subunit yang kedua dan ketiga masing-masing dinamakan BRF dan B’’. Faktor TFIIIB tidak memiliki spesifisitas urutan sehingga tempat pengikatannya bergantung kepada posisi pengikatan TFIIIC pada DNA. TFIIIB memungkinkan RNA Pol III untuk melakukan inisiasi transkripsi. Begitu TFIIIB terikat, TFIIIC dapat dikeluarkan tanpa mempengaruhi transkripsi. Oleh karena itu, TFIIIC dapat dilihat sebagai faktor perakitan untuk penempatan faktor inisiasi TFIIIB.<br /> RNA Pol III mentranskripsi gen 5S rRNA, yang merupakan satu-satunya subunit rRNA yang ditranskripsi secara terpisah. Seperti halnya gen-gen rRNA lainnya yang ditranskripsi oleh RNA Pol I, gen-gen 5S rRNA tersusun secara tandem (berurutan) di dalam suatu rumpun gen. Pada manusia terdapat suatu rumpun yang berisi sekitar 2.000 gen. Promoter gen 5S rRNA mengandung daerah kontrol internal yang dinamakan kotak C. Letaknya sekitar 81 hingga 99 pb ke arah hilir dari tapak inisiasi transkripsi. Selain itu, terdapat juga kotak A yang berada pada posisi sekitar +50 hingga +65. <br />Kotak C pada promoter 5S rRNA berperan sebagai tempat pengikatan protein spesifik, yaitu TFIIIA (Gambar 5.8). TFIIIA bekerja sebagai faktor perakitan yang memungkinkan TFIIIC berinteraksi dengan promoter 5S rRNA. Sementara itu, kotak A akan menstabilkan pengikatan TFIIIC sehingga faktor ini berikatan dengan DNA pada posisi yang relatif sama dengan posisi pengikatan pada promoter tRNA. Begitu TFIIIC terikat pada DNA, TFIIIB dapat berinteraksi dengan kompleks pengikatan tersebut dan memungkinkan RNA Pol III untuk melakukan inisiasi transkripsi.<br /> <br />Banyak gen yang ditranskripsi oleh RNA Pol III bergantung kepada urutan hulu untuk regulasi transkripsinya. Beberapa promoter seperti U6 snRNA dan gen-gen RNA kecil dari virus Epstein-Barr hanya menggunakan urutan regulator yang letaknya di sebelah hulu dari tapak inisiasi transkripsinya. Daerah penyandi U6 snRNA mempunyai sebuah kotak A yang khas. Akan tetapi, urutan ini tidak diperlukan untuk transkripsi. Daerah hulu pada U6 snRNA mengandung urutan khas promoter RNA Pol II, yang meliputi kotak TATA pada posisi -30 hingga -23. Promoter ini juga memiliki beberapa urutan di daerah hulu sebagai tempat pengikatan faktor transkripsi lainnya seperti pada kebanyakan gen U RNA yang ditranskripsi oleh RNA Pol II. Hal ini mendukung pendapat bahwa faktor-faktor transkripsi umum dapat mengatur gen-gen yang ditranskripsi baik oleh RNA Pol II maupun oleh RNA Pol III.<br />Terminasi transkripsi oleh RNA Pol III nampaknya hanya memerlukan pengenalan polimerase berupa urutan nukleotida sederhana. Urutan ini terdiri atas sekelompok residu dA yang efisiensi terminasinya dipengaruhi oleh urutan di sekitarnya. Urutan 5’- GCAAAAGC – 3’ merupakan sinyal terminasi yang efisien untuk gen 5S rRNA pada Xenopus borealis.<br /> <br />Gen-gen yang ditranskripsi oleh RNA Pol II<br />RNA Pol II terdapat di dalam nukleoplasma dan bertanggung jawab untuk transkripsi semua gen penyandi protein dan beberapa gen snRNA. Pra-mRNA (transkrip primer) yang baru disintesis harus mengalami prosesing melalui pembentukan pelindung (cap) pada ujung 5’ RNA dan penambahan poli A pada ujung 3’ di samping pembuangan intron dan penyatuan (splicing) ekson.<br />Banyak promoter eukariot mengandung suatu urutan konservatif yang dinamakan kotak TATA. Letaknya sekitar 25 hingga 35 pb dari tapak inisiasi transkripsi, berisi urutan konsensus sepanjang 7 pb, yaitu 5’- TATA(A/T)A(A/T) – 3’. Meskipun demikian, saat ini diketahui bahwa protein yang mengikat kotak TATA, yakni TBP, ternyata berikatan dengan urutan sepanjang 8 pb. Tambahan sepasang basa ini letaknya di sebelah hilir dari kotak TATA dan identitasnya tidaklah penting. Kotak TATA bekerja dengan cara yang sama dengan urutan -10 pada promoter E. coli dalam menempatkan RNA Pol II agar diperoleh inisiasi transkripsi yang benar. Meskipun urutan di antara kotak TATA dan tapak inisiasi transkripsi bukan merupakan urutan yang penting, jarak antara kedua tempat tersebut ternyata penting. Hampir 50% tapak inisiasi transkripsi berupa residu A.<br />Beberapa gen eukariot tidak mempunyai kotak TATA tetapi memiliki suatu elemen insiator, yang terletak di sekitar tapak inisiasi transkripsi. Namun, beberapa promoter tidak memiliki baik kotak TATA maupun elemen inisiator. Gen-gen semacam ini biasanya ditranskripsi dengan lambat, dan inisiasi transkripsi dapat terjadi di tempat-tempat yang berbeda sepanjang 200 pb. Gen-gen ini sering kali mengandung daerah yang kaya GC sepanjang 20 hingga 50 pb pada posisi 100 hingga 200 pb arah hulu dari tapak inisiasi transkripsi.<br />Aktivitas promoter basal yang rendah akan sangat ditingkatkan oleh adanya elemen-elemen lain di sebelah hulu promoter. Elemen-elemen ini dijumpai pada kebanyakan gen dengan tingkat ekspresi yang sangat bervariasi di antara jaringan yang berbeda. Dua contoh yang umum adalah kotak SP1, yang terletak di sebelah hulu dari banyak gen baik yang mempunyai maupun yang tidak mempunyai kotak TATA, dan kotak CCAAT. Promoter dapat memiliki salah satu, keduanya, atau bahkan banyak salinan urutan/kotak tersebut. Urutan yang pada umumnya terletak 100 hingga 200 pb arah hulu dari promoter ini dinamakan elemen regulator hulu atau upstream regulatory elements (UREs). UREs memegang peranan penting dalam menjamin berlangsungnya transkripsi yang efisien.<br />Transkripsi kebanyakan promoter eukariot dapat dipacu oleh elemen kontrol yang letaknya beribu-ribu pasang basa dari tapak inisiasi transkripsi. Hal ini pertama kali ditemukan pada genom virus SV40. Suatu urutan sepanjang kira-kira 100 pb pada DNA virus ini dapat dengan nyata meningkatkan transkripsi dari promoter basal. Urutan pemacu (enhancer) ini mempunyai panjang 100 hingga 200 pb dan mengandung banyak elemen yang menghasilkan aktivitas totalnya. Pemacu dapat dijumpai pada sembarang sel atau hanya pada tipe sel tertentu. <br />Dengan makin banyaknya pemacu dan promoter yang ditemukan, terlihat bahwa motif kedua elemen tersebut ternyata tumpang tindih, baik secara fisik maupun fungsional. Dengan demikian, terdapat spektrum elemen regulator yang sinambung, mulai dari elemen-elemen pemacu yang sangat panjang rentangnya hingga elemen-elemen promoter yang pendek rentangnya.<br />Serangkaian faktor transkripsi basal yang kompleks telah diketahui berikatan dengan promoter RNA Pol II dan bersama-sama melakukan inisiasi transkripsi. Urutan pembentukan kompleks inisiasi transkripsi RNA Pol II dapat dilihat pada Gambar 5.9.<br /> <br />Pada promoter yang mengandung kotak TATA, TFIID merupakan faktor pertama yang akan mengikat promoter tersebut. Faktor ini terdiri atas banyak molekul protein, tetapi hanya salah satu di antaranya, yakni protein pengikat TATA atau TATA-binding protein (TBP), yang akan berikatan dengan kotak TATA. Seperti pada RNA Pol I, pada TFIID juga terdapat faktor-faktor yang berasosiasi dengan TBP atau TBP-associated factors (TAFIIS). Pada sel-sel mamalia TBP nampaknya akan berikatan dengan kotak TATA dan kemudian bergabung dengan sekurang-kurangnya delapan TAFIIS untuk membentuk TFIID.<br />TBP dijumpai pada ketiga kompleks transkripsi eukariot (dalam SL1, TFIIIB, dan TFIID), dan dapat dipastikan memegang peranan penting dalam inisiasi transkripsi. TBP merupakan protein monomerik. Semua TBP eukariot mempunyai domain yang terdiri atas 180 residu asam amino pada ujung C yang sangat konservatif, dan dapat berfungsi sebagai molekul protein seutuhnya pada transkripsi in vivo. Oleh karena itu, fungsi domain pada ujung N yang kurang konservatif belum sepenuhnya diketahui. TBP mempunyai struktur fisik seperti pelana, yang akan mengikat lekukan kecil molekul DNA pada kotak TATA dan menghasilkan sudut 45° di antara kedua pasang basa pertama dan kedua pasang basa terakhir dari 8pb elemen TATA. Mutasi TBP pada domain pengikatannya dengan kotak TATA tetap mempertahankan fungsinya sebagai faktor transkripsi untuk RNA Pol I dan RNA Pol III, tetapi menghalangi inisiasi transkripsi oleh RNA Pol II. Hal ini menunjukkan bahwa RNA Pol I dan RNA Pol III menggunakan TBP untuk inisiasi transkripsi, tetapi peranan TBP itu sendiri yang sesungguhnya pada kompleks transkripsi tersebut masih belum jelas.<br />Faktor transkripsi berikutnya, TFIIA, akan mengikat TFIID dan meningkatkan stabilitas pengikatan TFIID pada kotak TATA. TFIIA sekurang-kurangnya tersusun dari tiga subunit. Pada studi transkripsi in vitro, yang dilakukan dengan memurnikan TFIID, TFIIA ternyata menjadi tidak dibutuhkan lagi. Namun, pada sel-sel yang utuh TFIIA nampaknya akan menghilangkan pengaruh faktor-faktor penghambat yang berasosiasi dengan TFIID. Jadi, pengikatan TFIIA pada TFIID rupanya akan mencegah masuknya faktor-faktor penghambat tersebut sehingga proses transkripsi dapat berlanjut.<br />Begitu TFIID terikat dengan stabil pada DNA, faktor transkripsi lainnya, yakni TFIIB, akan berikatan dengan TFIID. Faktor ini akan berperan sebagai perantara yang memungkinkan masuknya RNA Pol II ke dalam kompleks inisiasi transkripsi bersama dengan masuknya faktor berikutnya, TFIIF.<br />Setelah RNA Pol II terikat pada kompleks inisiasi transkripsi, tiga faktor lainnya, masing-masing TFIIE, TFIIH, dan TFIIJ, segera berasosiasi dengan kompleks tersebut. Ketiga faktor ini diperlukan untuk transkripsi in vitro dan penggabungannya dengan kompleks tersebut terjadi melalui urutan tertentu. Di antara ketiga faktor tersebut, TFIIH merupakan molekul protein terbesar yang sekurang-kurangnya terdiri atas lima subunit. TFIIH mempunyai aktivitas kinase dan helikase. Aktivasi oleh TFIIH akan menyebabkan fosforilasi domain ujung C atau carboxyl-terminal domain (CTD) pada RNA Pol II sehingga terbentuk kompleks RNA Pol II yang siap untuk diproses dan meninggalkan daerah promoter. Dengan demikian, TFIIH nampaknya mempunyai fungsi yang sangat penting dalam kontrol elongasi transkripsi. Komponen-komponen TFIIH juga penting dalam mekanisme perbaikan DNA dan dalam fosforilasi kompleks kinase yang mengatur daur sel.<br />Pada kebanyakan promoter RNA Pol II yang tidak memiliki kotak TATA terdapat suatu elemen inisiator yang letaknya tumpang tindih dengan tapak inisiasi transkripsi. Rupanya pada promoter semacam ini TBP dimasukkan ke promoter oleh suatu protein pengikat DNA yang terikat pada elemen inisiator. TBP kemudian memasukkan faktor-faktor transkripsi lainnya beserta RNA Pol II dengan cara seperti pada promoter yang mempunyai kotak TATA.<br />Struktur faktor transkripsi pada eukariot<br />Faktor-faktor transkripsi pada eukariot mempunyai dua aktivitas yang berbeda, yaitu pengikatan spesifik pada DNA dan aktivasi transkripsi. Masing-masing aktivitas ini dilaksanakan oleh domain-domain protein yang terpisah, yaitu domain pengikatan DNA dan domain aktivasi. Selain itu, banyak faktor transkripsi berupa homodimer atau heterodimer, yang bersama-sama disatukan melalui domain dimerisasi. Beberapa faktor transkripsi mempunyai domain pengikatan ligan yang memungkinkan aktivitas faktor regulasi transkripsi melalui pengikatan suatu molekul tambahan yang berukuran kecil. Reseptor hormon steroid merupakan salah satu contoh protein yang mempunyai keempat macam domain tersebut.<br />Dari percobaan-percobaan yang dikenal sebagai percobaan pertukaran domain atau domain swap experiments, diketahui bahwa domain pengikatan DNA dan domain aktivasi faktor transkripsi Gal4 dan Gcn4 pada khamir terletak pada bagian protein yang berbeda. Domain aktivasi akan bergabung dengan represor LexA pada bakteri, menghasilkan protein hibrid yang mengaktivasi transkripsi dari promoter dengan urutan operator lexA. Hal ini menunjukkan bahwa fungsi aktivasi transkripsi pada protein khamir terpisah dari aktivitas pengikatan DNAnya.<br />Ada tiga macam domain pengikatan DNA, yaitu domain helix turn helix, domain zinc finger, dan domain basic. Domain helix turn helix mempunyai sebuah heliks pengenalan yang akan berinteraksi dengan DNA (Gambar 5.10.a). Domain zinc finger mempunyai dua buah kala. Pada domain zinc finger C2H2 masing-masing kala berupa enam asam amino yang berujung pada dua residu sistein dan dua residu histidin. Keempat residu asam amino ini berkoordinat pada suatu ion zinkum (Gambar 5.10.b). Domain basic biasanya berasosiasi dengan salah satu dari dua domain dimerisasi, yaitu leucine zipper atau helix-loop-helix (HLH), sehingga masing-masing dikenal sebagai protein basic leucine zipper (bZIP) dan basic HLH. Dimerisasi protein-protein ini akan membawa kedua domain basic, yang kemudian dapat berinteraksi dengan DNA.<br />Domain dimerisasi, seperti telah disinggung di atas, dapat berupa protein leucine zipper atau HLH. Leucine zipper mengandung sebuah residu leusin hidrofobik pada setiap posisi ketujuh yang akan berikatan dengan ujung C domain basic. Leusin-leusin pada domain leucine zipper tersusun dalam struktur α-heliks (Gambar 5.11). Domain HLH mempunyai struktur yang menyerupai domain leucine zipper, kecuali dalam hal adanya suatu kala rantai polipeptida yang memisahkan kedua α-heliks protein monomeriknya. Seperti halnya leucine zipper, motif HLH sering kali dijumpai berdekatan dengan domain basic yang memerlukan dimerisasi dalam pengikatan DNA.<br />Domain aktivasi transkripsi dapat berupa domain aktivasi asam, domain kaya glutamin, atau domain kaya prolin. Domain aktivasi asam mengandung banyak sekali residu asam amino yang bersifat asam sehingga sering disebut juga dengan ’gumpalan asam’ atau ’gumpalan negatif’. Masih belum diketahui dengan pasti gambaran struktur lainya yang diperlukan oleh domain ini agar dapat berfungsi sebagai domain aktivasi transkripsi yang efisien. Domain kaya glutamin pertama kali ditemukan pada faktor transkripsi SP1. Pada domain ini banyak sekali ditemukan residu glutamin. Begitu juga, pada domain kaya prolin banyak sekali ditemukan residu prolin.<br />Regulasi transkripsi dapat terjadi melalui interaksi tidak langsung dengan fungsi suatu faktor transkripsi, antara lain dengan blokade tempat pengikatan faktor transkripsi pada DNA (seperti pada kebanyakan represor prokariot), pembentukan kompleks pengikatan non-DNA (misalnya protein inhibitor Id yang tidak mempunyai domain pengikatan DNA akan menggangu interaksi protein HLH dengan DNA), dan blokade domain aktivasi faktor transkripsi meskipun pengikatannya pada DNA tetap berlangsung (misalnya Gal80 akan menutupi domain aktivasi faktor transkrispi Gal4 pada khamir). Di samping itu, penghambatan transkripsi dapat juga terjadi secara langsung karena adanya domain tertentu pada represor. Sebagai contoh, suatu domain reseptor hormon tiroid pada mamalia akan menekan transkripsi apabila tidak ada hormon tiroid dan akan mengaktifkannya apabila terikat pada hormon tersebut. Begitu pula, produk gen tumor Wilms berupa protein WT1 yang akan menekan tumor, mempunyai domain represor spesifik yang banyak mengandung prolin.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-82114588177540290632010-06-08T00:13:00.001-07:002010-06-08T00:13:48.026-07:00Transkripsi dan translasi pada prokariotTranskripsi dan translasi pada prokariot<br />Pada prokariot, translasi terjadi sebelum transkripsi sepenuhnya dirampungkan. Hal ini dimungkinkan karena pada prokariot molekul mRNA di translasikan berdasarkan arah dari ujung 5` ke ujung 3`. Selain dari itu, pada prokariot tidak terdapat membran inti, sehingga tidak ada yang memisahkan transkripsi dan translasi (sebagaimana yang terjadi pada eukariot) sehingga translasi dapat segera dilakukan.<br />.Transkripsi dan translasi pada eukariot<br />Sedikit telah disinggung di atas bahwa pada eukariot transkripsi terjadi tidak bersamaan dengan translasi. Dengan adanya membran inti, pada eukariot dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya pun tidak dapat terjadi secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi, harus merampungkan terlebih dahulu proses transkripsi. Proses transkripsi dan translasi pada eukariotpun lebih kompleks daripada prokariot.<br />mRNA pada eukariot berasal dari transkrip gen primer yang melalui beberapa tipe proses, antara lain:<br />1. Pembelahan sebagian besar mRNA prekursor (pre-mRNAs) menjadi molekul mRNA yang lebih kecil.<br />2. Penambahan kelompok 7-methyl guanosin (mRNA “caps”) pada ujung 5’ molekul.<br />3. Penambahan kira-kira 200 nukleotida panjang yang merupakan urutan nukleotida adenilet (“poly-A tails”) pada ujung 3’ molekul.<br />4. Melengkapi formasi atau susunan dengan protein yang spesifik.<br />Masing-masing gen transkrip dapat melakukan beberapa atau seluruh tipe proses tersebut. <br />Secara garis besar translasi pada eukariot sama dengan translasi pada prokariot, perbedaannya hanya pada beberapa hal saja, misalnya, kelompok protein dari methyonil-dRNAi Afet tidak dibentuk dan sebagian besar mRNA eukariot dipelajari untuk memperoleh monogenik.<br />Perpindahan rantai intron melalui penyambungan RNA<br />Sebagian besar gen eukariot tingkat yang lebih tinggi mengandung noncoding intervening sequences atau intronsseparating the coding sequences or axons. Sedangkan transkrip primer mengandung seluruh urutan gen dan noncoding sequences yang di potong selama proses. <br />Mekanisme penyambungan dengan menggabungkan urutan dengan tepat pada nukleotida tunfggal untuk meyakinkan bahwa kodon pada ekson distal ke intron terbaca dengan tepat dan benar.<br />Penamaan subscibps mengidentikasikan frekuensi dari basa umum tiap-tiap posisi. N mengindikasi bahwa sebagian dari 4 standar nukleotida yang ditunjukkan pada posisi yang diindikasi. Ekson-intron junction memiliki perbedaan dalam gen tRNA gen struktural dalam mitokondria dan kloroplas, yang menggunakan mekanisme penyambungan RNA ysng berbeda. Hanya satu urutan pendek yang ada di dalam intron gen inti yang disebut TACTAAC box. <br />Sisa adenin pada posisi enam dalam TACTAAC box lengkap dan diketahui untuk menentukan petunjuk dari reaksi penyambungan. Urutan sisa intron pada sebagian besar gen inti sangat berbeda dan muncul secara acak. Intron gen mitokondria dan kloroplas mengandung urutan konserv yang berbeda dengan gen inti. <br />Penyambungan tRNA Prekursor: Nuklease dan Ligase khusus<br />Saccharomyces merupakan contoh organisme yang sering menjadi alat percobaan reaksi penyambungan prekursor tRNA. Penghilangan intron pada tRNA prekursor Saccharomyces dilakukan dalam dua tahap yaitu:<br />1. Membran inti dan splicing endonuklease membuat dua potongan yang sama pada ujung akhir intron.<br />2. Splicing ligase menggabungkan dua bagian tRNA untuk menghasilkan bentuk matang molekul tRNA.<br />Pembelahan tRNA menghasilkan ujung 5’OH dan kelompok fosfat siklik 2’-3’ pada ujung 3’. Tahap kedua proses ligasi menyangkut 4 reaksi yang terpisah, yaitu:<br />1. reaksi pertama adalah penambahan kelompok fosfat pada ujung 5’-OH, reaksi ini membutuhkan aktivitas kinase dan donor fosfat (ATP)<br />2. kelompok fosfat 5’ diaktifkan dengan mentransfer kelompok AMP menuju terminus intermediet AMP-ligase<br />3. fosfat siklik 2’-3’ dibuka oleh aktivitas phophodiesterase cyclic yang menghasilkan 2’ fosfat dan 3’ hidroksil bebas.<br />4. reaksi ligase terakhir melalui pemecahan 3’-OH bebas pada interior 5’ fosfat dengan melepaskan AMP.<br />Dua tahap penyambungan intron tRNA tersebut akan terjadi pada organisme. Pada tumbuhan terjadi reaksi yang sama, tetapi tidak sama dengan yang terjadi pada mamalia. <br />Penyambungan autokatalisis rRNA prekursor Tetrahymena<br />Pembelahan autokatalisi pada intron dalam prekusor tRNA tetrahymena tidak membutuhkan sumber energi eksternal dan protein. Akan tetapi, dibutuhkan transfer ikatan phosphoester. Reaksi tersebut membutuhkan nukleosida guanin dengan kelompok 3’-OH sebagai pendukung dan dengan ditambah kation monovalent dan kation divalent. Satu intron dipotong yang telah dipotong kemudian diedarkan pada ikatan phosphoester yang lain. Aktifitas autokatalisis kemungkinan tergantung pada struktur sekunder dari molekul prekusor tRNA.<br />Penyambungan pre-mRNA: snRNAs, snRNPs dan Spliceosome<br />Intron dalam prekusor mRNA nuclear dipotong dalam dua tahap seperti pada intron sel ragi pre-tRNA dan pre-rRNA. Pada prekusor mRNA, intronnya tidak dibelah oleh nuclease da ligase melainkan oleh struktur protein yang disebut spliceosome. Spliceosome mengandung molekul RNA yang disebut snRNA. Lima snRNA yaitu; U1, U2, U4, U5 dan U6. yang berpengaruh dalam pemotongan pre-mRNA nuclear sebagai komponen dari spliceosome. Tahap pemotongan ini juga diabgi menjadi dua tahap. Tahap pertama, pembelahan terjadi pada ujung 5’intron dan phosphodiester 2’-5’yang dibentuk diantara posisi 5’G yang ditempatkan mendekati ujung 3’intron. Tahap kedua, gen digabungkan oleh ikatan phosphodiester 3’-5’ dan intron yang telah terbentuk dilepaskan.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-10517056289278646522010-06-08T00:12:00.002-07:002010-06-08T00:13:05.302-07:00Transkripsi merupakan proses sintesis RNA yang dikatalisis oleh enzim RNA polimerase. Berikut ini akan diuraikan sekilas enzim RNA polimerase pada prokariot, khususnya pada bakteri E.coli, promoter s70, serta proses transkripsi pada organisme tersebut.<br /><br /><br />RNA polimerase E. coli<br /><br />Enzim RNA polimerase pada E. coli sekurang-kurangnya terdiri atas lima subunit, yaitu alfa (a), beta (b), beta prima (b’), omega (w), dan sigma (s). Pada bentuk lengkapnya, atau disebut sebagai holoenzim, terdapat dua subunit a dan satu subunit untuk masing-masing subunit lainnya sehingga sering dituliskan dengan a2bb’ws. Holoenzim RNA polimerase diperlukan untuk inisiasi transkripsi. Namun, untuk elongasi transkripsi tidak diperlukan faktor s sehingga subunit ini dilepaskan dari kompleks transkripsi begitu inisiasi selesai. Sisanya, yakni a2bb’w, merupakan enzim inti (core enzyme) yang akan melanjutkan proses transkripsi.<br /><br />Laju sintesis RNA oleh RNA polimerase E. coli dapat mencapai sekitar 40 nukleotida per detik pada suhu 37°C. Untuk aktivitasnya enzim ini memerlukan kofaktor Mg2+. Setiap berikatan dengan molekul DNA enzim RNA polimerase E. coli dapat mencakup daerah sepanjang lebih kurang 60pb.<br /><br />Meskipun kebanyakan RNA polimerase seperti halnya yang terdapat pada E. coli mempunyai struktur multisubunit, hal itu bukanlah persyaratan yang mutlak. RNA polimerase pada bakteriofag T3 dan T7, misalnya, merupakan rantai polipeptida tunggal yang ukurannya jauh lebih kecil daripada RNA polimerase bakteri. Enzim tersebut dapat menyintesis RNA dengan cepat, yaitu sebanyak 200 nukleotida per detik pada suhu 37°C.<br /><br /><br />Subunit a<br />Dua subunit a yang identik terdapat pada RNA polimerase inti. Kedua-duanya disandi oleh gen rpoA. Ketika bakteriofag T4 menginfeksi E.coli, subunit a akan dimodifikasi melalui ribosilasi ADP suatu arginin. Hal ini berkaitan dengan berkurangnya afinitas pengikatan promoter sehingga subunit a diduga kuat memegang peranan dalam pengenalan promoter.<br /><br /><br />Subunit b<br />Seperti halnya subunit a, subunit b juga terdapat pada RNA polimerase inti. Subunit ini diduga sebagai pusat katalitik RNA polimerase, yang dibuktikan melalui hasil penelitian mengenai penghambatan transkripsi menggunakan antibiotik. Antibiotik rifampisin merupakan inhibitor potensial bagi RNA polimerase yang menghalangi inisiasi tetapi tidak mempengaruhi elongasi. Kelompok antibiotik ini tidak menghambat polimerase eukariot sehingga sering digunakan untuk mengatasi infeksi bakteri Gram positif dan tuberkulosis. Rifampisin telah dibuktikan berikatan dengan subunit b, dan mutasi-mutasi yang menyebabkan resistensi terhadap rifampisin telah dipetakan pada gen rpoB, yaitu gen yang menyandi subunit b. Selanjutnya, kelompok antibiotik yang lain, yakni streptolidigin, ternyata menghambat elongasi transkripsi, dan mutasi-mutasi yang menyebabkan resistesi terhadap antibiotik ini juga dipetakan pada gen rpoB. Kedua hasil penelitian tersebut mendukung pendapat bahwa subunit b diduga mempunyai dua domain yang bertanggung jawab terhadap inisiasi dan elongasi transkripsi.<br /><br /><br />Subunit b’<br />Subunit b’ juga terdapat pada RNA polimerase inti. Subunit yang disandi oleh gen rpoC ini mengikat dua ion Zn2+ yang diduga berpartisipasi dalam fungsi katalitik polimerase. Suatu polianion, yakni heparin, terbukti mengikat subunit b’. Heparin menghambat transkripsi secara in vitro dan juga berkompetisi dengan DNA dalam pengikatan RNA polimerase. Hal ini mendukung pendapat bahwa subunit b’ diduga bertanggung jawab terhadap pengikatan DNA cetakan.<br /><br /><br />Faktor s<br />Faktor s yang paling umum dijumpai pada E. coli adalah s70 (disebut demikian karena mempunyai berat molekul 70 kDa). Pengikatan faktor s pada RNA polimerase inti akan mengubah enzim tersebut menjadi holoenzim. Faktor s memegang peranan yang penting dalam pengenalan promoter tetapi tidak diperlukan untuk elongasi transkripsi. Kontribusi faktor s dalam pengenalan promoter adalah melalui penurunan afinitas enzim inti terhadap tempat-tempat nonspesifik pada molekul DNA hingga 104, disertai dengan peningkatan afinitas terhadap promoter.<br /><br />Banyak organisme prokariot, termasuk E. coli, mempunyai beberapa faktor s. Semuanya terlibat dalam pengenalan kelompok-kelompok promoter tertentu. Faktor s dilepaskan dari RNA polimerase inti ketika sintesis RNA mencapai panjang 8 hingga 9 nukleotida. Enzim inti tersebut kemudian akan bergerak di sepanjang molekul DNA sambil menyintesis untai RNA. Sementara itu, faktor s dapat segera bergabung dengan RNA polimerase inti lainnya dan melakukan inisiasi transkripsi kembali. Jumlah faktor s di dalam sel lebih kurang hanya 30% dari jumlah RNA polimerase inti sehingga hanya sepertiga di antara kompleks RNA polimerase yang akan dijumpai dalam bentuk holoenzim pada suatu waktu tertentu.<br /><br /><br />Promoter s70 pada E. coli<br />Seperti telah dikatakan di atas, promoter merupakan tempat tertentu pada molekul DNA yang mempunyai urutan basa spesifik untuk pengikatan RNA polimerase dan inisiasi transkripsi. Promoter yang berbeda akan dikenali oleh faktor s RNA polimerase yang berbeda pula. Meskipun demikian, faktor s yang paling umum dijumpai pada E. coli adalah s70.<br /><br />Promoter pertama kali dikarakterisasi melalui percobaan mutasi yang meningkatkan atau menurunkan laju transkripsi gen-gen seperti halnya gen-gen struktural pada operon lac. Mutagenesis promoter-promoter pada E. coli menunjukkan bahwa urutan basa yang menentukan fungsi promoter tersebut hanyalah suatu urutan yang sangat pendek.<br /><br />Promoter s70 terdiri atas urutan basa sepanjang 40 hingga 60 pb. Daerah antara –55 dan +20 telah diketahui merupakan daerah pengikatan RNA polimerase, sedangkan daerah antara –20 dan +20 diketahui sangat terlindung dari aktivitas nuklease oleh DNase I.. Hal ini menunjukkan bahwa daerah tersebut sangat berkaitan dengan polimerase yang menghalangi akses nuklease menuju DNA. Mutagenesis promoter memperlihatkan bahwa urutan hingga lebih kurang –40 mempunyai peranan yang penting bagi fungsi promoter. Selain itu, dua urutan sepanjang 6 pb pada posisi sekitar –10 dan –35 terbukti sangat penting bagi fungsi promoter pada E. coli.<br /><br /><br />Urutan –10<br />Urutan yang paling lestari (konservatif) pada promoter s70, atau sering dikatakan sebagai urutan konsensus, adalah urutan sepanjang 6 pb yang dijumpai pada promoter-promoter berbagai macam gen pada E. coli. Urutan ini terpusat di sekitar posisi –10 jika dilihat dari tapak inisiasi transkripsi (Gambar 5.2), dan dinamakan kotak Pribnow karena ditemukan oleh Pribnow pada tahun 1975. Urutan konsensus pada kotak Pribnow adalah TATAAT. Kedua basa pertama (TA) dan T yang terakhir merupakan basa-basa yang paling konservatif. Urutan heksamer ini dipisahkan sejauh 5 hingga 8 pb dari tapak inisiasi, dan urutan penyela yang memisahkan urutan -10 dengan tapak inisiasi tersebut tidaklah konservatif. Urutan –10 nampaknya merupakan urutan tempat terjadinya inisiasi pembukaan heliks oleh RNA polimerase.<br /><br /><br />Urutan -35<br />Pada Gambar 5.2 terlihat bahwa selain urutan -10, terdapat pula urutan heksamer lain yang konservatif, yaitu urutan di sekitar posisi -35, yang terdiri atas TTGACA. Urutan ini akan lebih konservatif lagi pada promoter-promoter yang efisien. Tiga basa pertama (TTG) merupakan posisi yang paling konservatif. Pada kebanyakan promoter urutan -35 dipisahkan sejauh 16 hingga 18 pb dari kotak Pribnow, dan urutan penyelanya bukanlah urutan yang penting.<br /><br /><br />Tapak inisiasi transkripsi<br />Pada 90% di antara semua gen, tapak inisiasi transkripsi (posisi +1) berupa basa purin, dan dalam hal ini G lebih umum dijumpai daripada A. Di samping itu, basa C dan basa T sering kali mengapit tapak inisiasi sehingga terdapat urutan CGT atau CAT (Gambar 5.2).<br /><br /><br />Efisiensi promoter<br />Urutan-urutan konsensus tersebut di atas khas dijumpai pada promoter-promoter yang kuat. Akan tetapi, di antara promoter yang berbeda sebenarnya terdapat variasi urutan yang cukup nyata, yang dapat mengakibatkan perbedaan efisiensi transkripsi hingga 1.000 kali. Secara garis besar, fungsi daerah-daerah pada promoter dapat dijelaskan sebagai berikut. Urutan -35 merupakan urutan pengenalan yang akan meningkatkan pengenalan dan interaksi dengan faktor s RNA polimerase, urutan -10 penting untuk inisiasi pembukaan heliks, dan urutan di sekitar tapak inisiasi mempengaruhi inisiasi transkripsi.<br /><br />Sementara itu, urutan 30 basa pertama yang akan ditranskripsi juga mempengaruhi transkripsi. Urutan ini mengatur laju pelepasan promoter dari RNA polimerase, yang memungkinkan reinisiasi transkripsi dapat dilakukan oleh kompleks polimerase lainnya. Pada akhirnya hal ini akan berpengaruh terhadap laju transkripsi dan kekuatan promoter.<br /><br />Pentingnya pemisahan untai DNA pada reaksi inisiasi diperlihatkan oleh pengaruh superkoiling negatif DNA cetakan yang pada umumnya akan memacu laju transkripsi. Hal ini diduga karena struktur superkoil tersebut hanya memerlukan sedikit energi untuk membuka heliks.<br /><br />Beberapa urutan promoter tidak cukup mirip dengan urutan konsensus yang akan ditranskripsi dengan kuat pada kondisi normal. Sebagai contoh, promoter lac (Plac), yang memerlukan faktor aktivasi tambahan berupa protein reseptor cAMP atau cAMP protein receptor (CPR) untuk mengikat suatu tempat pada DNA yang letaknya berdekatan dengan urutan promoter tersebut agar pengikatan RNA polimerase dan inisiasi transkripsi dapat ditingkatkan. Sejumlah promoter lainnya, misalnya untuk gen-gen yang berhubungan dengan kejut panas, mempunyai urutan konsensus tertentu yang hanya dapat dikenali oleh RNA polimerase dengan faktor s selain s70.<br /><br /><br />Tahapan transkripsi pada prokariot<br />Seperti proses transkripsi pada umumnya, transkripsi pada prokariot berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengikatan promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Di bawah ini akan dijelaskan pula sekilas tentang pembukaan heliks, yang terjadi antara tahap pengikatan promoter dan insiasi transkripsi.<br /><br /><br />Pengikatan promoter<br />Pada awalnya, RNA polimerase inti (a2bb’w) mempunyai afinitas nonspesifik terhadap DNA. Keadaan ini dikenal sebagai pengikatan longgar, dan sifatnya cukup stabil. Namun, begitu faktor s bergabung dengan enzim inti tersebut hingga terbentuk holoenzim, terjadilah pengurangan afinitas nonspesifik terhadap DNA hingga 20.000 kali. Sejalan dengan hal itu, faktor s juga meningkatkan pengikatan holoenzim pada tempat pengikatan promoter yang tepat hingga 100 kali. Dengan demikian, akan terjadi peningkatan spesifisitas holoenzim yang tajam dalam mengenali promoter.<br /><br />Pada genom E. coli holoenzim dapat mencari dan mengikat promoter dengan sangat cepat. Bahkan, karena begitu cepatnya, maka proses ini tidak mungkin terjadi melalui pengikatan dan pelepasan holoenzim dari DNA secara berulang-ulang. Kemungkinan yang masuk akal hanyalah melalui pergeseran holoenzim di sepanjang molekul DNA hingga mencapai urutan promoter. Pada promoter, holoenzim mengenali urutan -35 dan -10. Kompleks awal antara holoenzim dan promoter dikenal sebagai kompleks tertutup (closed complex).<br /><br /><br />Pembukaan heliks<br />Agar pita antisens dapat diakses untuk perpasangan basa antara DNA dan RNA yang disintesis, untai ganda (heliks) DNA harus dibuka terlebih dahulu oleh enzim RNA polimerase. Pada kebanyakan gen pembukaan heliks oleh RNA polimerase akan dimudahkan oleh struktur superkoiling negatif DNA sehingga transkripsi dapat ditingkatkan. Namun, tidak semua promoter dapat diaktivasi oleh superkoiling negatif sehingga terisyaratkan bahwa perbedaan topologi DNA dapat mempengaruhi transkripsi. Hal ini mungkin karena adanya perbedaan hubungan sterik pada urutan -35 dan -10 di dalam heliks. Sebagai contoh, promoter untuk subunit enzim DNA girase justru dihambat oleh superkoiling negatif. Seperti kita ketahui, DNA girase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk superkoiling negatif pada genom E. coli (Bab IV) sehingga superkoiling negatif ini dapat bertindak sebagai umpan balik yang menghambat ekspresi DNA girase.<br /><br />Pembukaan awal heliks DNA akan menyebabkan pembentukan kompleks terbuka (open complex) dengan RNA polimerase. Proses ini dikenal sebagai pengikatan ketat.<br /><br /><br />Inisiasi<br />Berbeda dengan sintesis DNA (Bab IV), sintesis RNA dapat berlangsung tanpa adanya molekul primer. Oleh karena hampir semua tapak inisiasi transkripsi berupa basa G atau A, maka nukleosida trifosfat pertama yang digunakan untuk sintesis RNA adalah GTP atau ATP.<br /><br />Mula-mula RNA polimerase akan menggabungkan dua nukleotida pertama dan membentuk ikatan fosfodiester di antara kedua nukleotida tersebut. Selanjutnya, sembilan basa pertama ditambahkan tanpa disertai pergeseran RNA polimerase di sepanjang molekul DNA. Pada akhir penambahan masing-masing basa ini akan terdapat peluang yang nyata terjadinya aborsi untai RNA yang baru terbentuk itu. Proses inisiasi abortif mempengaruhi laju transkripsi secara keseluruhan karena proses tersebut memegang peranan utama dalam menentukan waktu yang dibutuhkan oleh RNA polimerase untuk meninggalkan promoter dan memungkinkan RNA polimerase lainnya menginisiasi putaran transkripsi berikutnya. Waktu minimum untuk pengosongan promoter ini adalah 1 hingga 2 detik, suatu waktu yang relatif lama bila dibandingkan dengan waktu untuk tahap-tahap transkripsi lainnya.<br /><br /><br />Elongasi<br />Jika inisiasi berhasil, RNA polimerase melepaskan faktor s, dan bersama-sama dengan DNA dan RNA nasen (RNA yang baru disintesis), akan membentuk kompleks terner atau kompleks yang terdiri atas tiga komponen. Dengan adanya kompleks terner ini RNA polimerase dapat berjalan di sepanjang molekul DNA. Artinya, promoter akan ditinggalkannya untuk kemudian ditempati oleh holoenzim RNA polimerase berikutnya sehingga terjadi reinisiasi transkripsi.<br /><br />Bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks, atau disebut dengan gelembung transkripsi (transcription bubble), akan terlihat bergeser di sepanjang molekul DNA sejalan dengan gerakan RNA polimerase. Panjang bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks tersebut relatif konstan, yakni sekitar 17 pb (Gambar 5.3), sedangkan ujung 5’ molekul RNA yang disintesis akan membentuk heliks hibrid dengan pita antisens DNA sepanjang lebih kurang 12 pb. Ukuran ini ternyata tidak mencapai satu putaran heliks.<br /><br />RNA polimerase E. coli bergerak dengan kecepatan rata-rata 40 nukleotida per detik. Akan tetapi, angka ini dapat bervariasi sesuai dengan urutan lokal DNA (urutan DNA yang telah dicapai oleh RNA polimerase). Tetap dipertahankannya bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks menunjukkan bahwa RNA polimerase membuka heliks DNA di depan gelembung transkripsi dan menutup heliks DNA di belakangnya. Dengan demikian, heliks hibrid RNA-DNA harus berputar setiap kali terjadi penambahan nukleotida pada RNA nasen.<br /><br /><br />Terminasi<br />RNA polimerase tetap terikat pada DNA dan melangsungkan transkripsi hingga mencapai urutan terminator (sinyal stop), yang pada umumnya berupa struktur seperti tusuk konde (hairpin). Struktur yang terdiri atas batang dan kala (loop) ini terjadi karena RNA hasil transkripsi mengalami komplementasi diri. Biasanya, bagian batang sangat kaya dengan GC sehingga sangat stabil (GC mempunyai ikatan rangkap tiga). Di sebelah downstream (3’) dari struktur tusuk kode sering kali terdapat urutan yang terdiri atas empat U atau lebh.<br /><br />Nampaknya RNA polimerase akan segera berhenti begitu struktur tusuk konde RNA disintesis. Bagian ujung RNA yang mengandung banyak U tersebut mempunyai ikatan yang lemah dengan basa-basa A pada DNA cetakan sehingga molekul RNA hasil sintesis akan dengan mudah terlepas dari kompleks transkripsi. Selanjutnya, pita DNA cetakan yang sudah tidak berikatan atau membentuk hibrid dengan RNA segera menempel kembali pada pita DNA komplemennya. RNA polimerase inti pun akhirnya terlepas dari DNA.<br /><br /><br />Terminasi menggunakan protein rho<br />Telah disinggung di muka bahwa selain karena adanya struktur tusuk konde, terminasi transkripsi dapat juga terjadi dengan bantuan suatu protein khusus yang dinamakan protein rho (ρ). Rho merupakan protein heksamer yang akan menghidrolisis ATP dengan adanya RNA untai tunggal. Protein ini nampak terikat pada urutan sepanjang 72 basa pada RNA, yang diduga lebih disebabkan oleh pengenalan suatu struktur spesifik daripada karena adanya urutan konsensus. Rho bergerak di sepanjang RNA nasen menuju kompleks transkripsi. Pada kompleks transkripsi ini rho memungkinkan RNA polimerase untuk berhenti pada sinyal terminator tertentu. Sinyal-sinyal terminator ini, seperti halnya sinyal terminator yang tidak bergantung kepada rho, lebih dikenali oleh RNA daripada oleh DNA cetakannya. Adakalanya terminator tersebut juga berupa struktur tusuk konde tetapi tidak dikuti oleh urutan poli U.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-75073389814409567312010-06-08T00:12:00.001-07:002010-06-08T00:12:39.107-07:00Pengaturan transkripsi<br />Berdasarkan atas banyaknya salinan di dalam tiap sel, molekul mRNA dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu (1) mRNA salinan tunggal (single copy), (2) mRNA semiprevalen dengan jumlah salinan lebih dari satu hingga beberapa ratus per sel, dan (3) mRNA superprevalen dengan jumlah salinan beberapa ratus hingga beberapa ribu per sel. Molekul mRNA salinan tunggal dan semiprevalen masing-masing menyandi enzim dan protein struktural. Sementara itu, mRNA superprevalen biasanya dihasilkan sejalan dengan terjadinya perubahan di dalam suatu tahap perkembangan organisme eukariot. Sebagai contoh, sel-sel eritroblas di dalam sumsum tulang belakang mempunyai sejumlah besar mRNA yang dapat ditranslasi menjadi globin matang. Di sisi lain, hanya sedikit sekali atau bahkan tidak ada globin yang dihasilkan oleh sel-sel prekursor yang belum berkembang menjadi eritroblas. Dengan demikian, kita dapat memastikan adanya suatu mekanisme pengaturan ekspresi gen penyandi mRNA superprevalen pada tahap transkripsi eukariot meskipun hingga kini belum terlalu banyak rincian prosesnya yang dapat diungkapkan. <br />Salah satu regulator yang diketahui berperan dalam transkripsi eukariot adalah hormon, molekul protein kecil yang dibawa dari sel tertentu menuju ke sel target. Mekanisme kerja hormon dalam mengatur transkripsi eukariot lebih kurang dapat disetarakan dengan induksi pada prokariot. Namun, penetrasi hormon ke dalam sel target dan pengangkutannya ke dalam nukleus merupakan proses yang jauh lebih rumit bila dibandingkan dengan induksi oleh laktosa pada E. coli. <br />Secara garis besar pengaturan transkripsi oleh hormon dimulai dengan masuknya hormon ke dalam sel target melewati membran sel, yang kemudian ditangkap oleh reseptor khusus yang terdapat di dalam sitoplasma sehingga terbentuk kompleks hormon-reseptor. Setelah kompleks ini terbentuk biasanya reseptor akan mengalami modifikasi struktur kimia. Kompleks hormon-reseptor yang termodifikasi kemudian menembus dinding nukleus untuk memasuki nukleus. Proses selanjutnya belum banyak diketahui, tetapi rupanya di dalam nukleus kompleks tersebut, atau mungkin hormonnya saja, akan mengalami salah satu di antara beberapa peristiwa, yaitu (1) pengikatan langsung pada DNA, (2) pengikatan pada suatu protein efektor, (3) aktivasi protein yang terikat DNA, (4) inaktivasi represor, dan (5) perubahan struktur kromatin agar DNA terbuka bagi enzim RNA polimerase.<br />Contoh induksi transkripsi oleh hormon antara lain dapat dilihat pada stimulasi sintesis ovalbumin pada saluran telur (oviduktus) ayam oleh hormon kelamin estrogen. Jika ayam disuntik dengan estrogen, jaringan-jaringan oviduktus akan memberikan respon berupa sintesis mRNA untuk ovalbumin. Sintesis ini akan terus berlanjut selama estrogen diberikan, dan hanya sel-sel oviduktus yang akan menyintesis mRNA tersebut. Hal ini karena sel-sel atau jaringan lainnya tidak mempunyai reseptor hormon estrogen di dalam sitoplasmanya.<br />Pengaturan pada tahap prosesing mRNA<br />Dua jenis sel yang berbeda dapat membuat protein yang sama tetapi dalam jumlah yang berbeda meskipun transkripsi di dalam kedua sel tersebut terjadi pada gen yang sama. Fenomena ini seringkali berkaitan dengan adanya molekul-molekul mRNA yang berbeda, yang akan ditranslasi dengan efisiensi berbeda pula. <br />Pada tikus, misalnya, ditemukan bahwa perbedaan sintesis enzim α-amilase oleh berbagai mRNA yang berasal dari gen yang sama dapat terjadi karena adanya perbedaan pola pembuangan intron. Kelenjar ludah menghasilkan α-amilase lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh jaringan hati meskipun gen yang ditranskripsi sama. Jadi, dalam hal ini transkrip primernya sebenarnya sama, tetapi kemudian ada perbedaan mekanisme prosesing, khususnya pada penyatuan (splicing) mRNA.<br />FUNGSI DNA 1. Replikasi dan Reparasi DNA <br />• Replikasi DNA tergantung pada pasangan basa khususnya<br />• Basa Adenin selalu berpasangan dengan basa timin (A_T). <br />• Basa Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (G-C).<br />• Proses replikasi DNA, terjadi sebelum fase pembelahan sel<br />• Proses replikasi dimulai pada bagian khusus dari struktur dobel heliks yang disebut asal replikasi, yaitu di mana protein pemulai replikasi menempel pada untai DNA. <br />• Kemudian dobel heliks DNA membentuk apa yang disebut gelembung, yaitu untai dobel berpisah, mengembang. <br />• Untai DNA parental membuka, namun tetap bersatu, yang untuk memudahkan digambarkan sebagai garpu.<br />• Kemudian enzim polimerase memulai replikasi dengan menempelkan nukleotida pasangannya<br />• Pasa satu sisi untai DNA polimerase bekerja menyambungkan nukleotida ke arah titik garpu dan sisi garpu lainnya DNA polimerase bekerja keluar titik garpu.<br />• Arah replikasi selalu tetap yaitu dari ujung atom karbon nomor 5’ ke arah ujung 3’, karena arah enzim DNA polimerase yang menyebabkan proses replikasi hanya menambahkan nukleotida dari ujung 3’ dari untai DNA.<br />• Setelah polimerase bekerja, enzim DNA ligase menggandengkan dua untai pendek-pendek menjadi untai panjangAda enzim lagi yang memberikan koreksi, mengontrol apakah pasangan basa tepat atau tidak. <br />• Proses pengontrolan dan atau perbaikan disebut reparasi DNA yang melibatkan DNA polimerase, dan DNA ligase.<br />• Tempat mulainya replikasi pada kromosom eukariotik dapat beberapa tempat dan dapat secara serentak replikasi berjalan, sehingga memperpendek total waktu replikasi.<br />2. Ekspresi Gen <br />• Genotip DNA diekspresikan sebagai protein yang menjadi molekul dasar untuk fenotip sifat yang diturunkanDNA untuk menjadi protein harus ditranskripsikan menjadi RNA atau untai tunggal DNA. <br />• Jadi DNA menentukan sifat protein yang dihasilkan, secara tidak langsung yaitu melalui pemindahan informasinya ke bentuk RNA, yang kemudian memprogram sintesa protein atau translasi RNA ke protein<br />• Jadi pada proses ekspresi gen ada dua tahap penting yaitu transkripsi, suatu proses pemindahan informasi genetis ke molekul RNA dan translasi, proses transfer dari informasi RNA ke protein.<br />• Proses transkripsi adalah proses sintesa RNA dari template DNA, bedanya basa RNA adalah Urasil (U) sebagai gantinya timin (T). <br />• Jadi bila dalam untai DNA A maka hasil transkripsinya adalah U dan bila pada DNA T, maka pada RNA menjadi A, bila pada DNA C maka hasil transkripsi pada RNA adalah G dan sebaliknya. <br />• Contoh untai DNA AAACCGGCAAAA maka untai molekul RNA hasil transkripsi adalah RNA UUUGGCCGUUUURNA adalah untai tunggal, komplementernya DNA. <br />• RNA adalah pembawa pesan DNAUrutan basa pada RNA dibaca tiga-tiga disebut kodon, mendiktekan jenis asam amino yang dikode pada tahap translasi.Jadi informasi genetik ditulis sebagai kodon dan ditranslasikan ke dalam rangkaian (urutan) asam amino<br />• Enzim untuk mentranskripsi DNA menjadi RNA disebut RNA polimeraseProses transkripsi dimulai ketika enzim RNA polimerase berkontak dengan protein pada DNA yang disebut promotor. <br />• Setelah tahap transkripsi dimulai dari proses yang disebut inisiasi, yaitu ketika enzim RNA polimerase bergabung dengan promotor.Pada tiap gen, promotor hanya mengkode untuk mentranskripsi satu untai DNA saja<br />• Bagian yang ditranskripsi berbebda antara satu gen dengan gen lainnyaTahap transkripsi berikutnya adalah pemanjangan RNA, RNA terpisah atau menjauh dari DNA templatenya, sehingga kedua untai DNA dapat bergabung lagi, dilanjutkan dengan tahap ketiga.<br />• Tahap ketiga transkripsi adalah terminasi, yaitu ketika RNA polimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebut terminator<br />• Proses transkripsi menghasilkan tiga jenis RNA, yaitu yang pertama adalah RNA yang mengkode urutan asam amino, disebut RNA pembawa atau mesenger disingkat mRNA, dan dua jenis RNA, yaitu transfer RNA disingkat tRNA sebagai molekul penerjemah dan ribosom disingkat rRNA yang menyediakan diri sebagai tempat atau pabrik pembuat protein, semuanya berperanan dalam proses translasi.mRNA yang dihasilkan bukan hanya untai dari informasi genetik dari DNA, tetapi masing-masing ujungnya diperpanjang dengan untai selain berita genetik pada proses transkripsi yang diperlukan untuk proses translasi nantinya.<br />• Berita genetik ditranslasi dalam sitoplasma. Pada prokariot semua transkripsi dan translasi terjadi dalam sitoplasma.<br />• Jadi RNA hasil transkripsi dalam nukleus ditransport keluar inti ke dalam sitoplasma.Proses translasi berita genetik yang dibawa mRNA ke bahasa urutan asam amino memerlukan penerjemah yang dilakukan oleh tRNA.tRNA menerjemahkan berita genetik dari tiga huruf kata (kodon) ke satu huruf kata asam amino protein. <br />• Enzim diperlukan untuk menempelkan asam amino sesuai kodon yang dibaca tRNA ke tRNA bersangkutan.<br />• Sama seperti transkripsi, translasi juga dibedakan menjadi tiga tahap: inisiasi, pemanjangan, dan terminasi<br />• Proses inisiasi meliputi penggabungan bersama-sama mRNA, asam amino pertama yang menempel pada tRNA dan dua subunit ribosom<br />• Tahapan inisiasi translasi adalah molekul mRNA melekat ke arah subunit kecil ribosom. tRNA initiator berlokasi dan melekat pada kodon khusus permulaan translasi pada mRNA, disebut kodon pemulai, yaitu kodon AUG di mana tRNA membawa asam amino Met. <br />• Kemudian subunit ribosom besar bergabung dengan subunit kecilnya, menghasilkan ribosom fungsional untuk sintesa protein berlangsung, di mana tRNA inisiator tepat menempati posisinya.<br />• Kemudian tahap pemanjangan rantai polipeptida berlangsung hingga tercapai kodon terminasi translasiKodon termainasi adalah UAA atau UAG atau UGA yang tidak mengkode asam amino, dan itu menandai terminasi translasi.<br />• Selama dan sesudah translasi, rantai polipeptida bergelung atau melipat membentuk struktur tiga dimensi, struktur tersiernya. <br />• Ada beberapa polipeptida yang bergabung bersama membentuk struktur kwartener proteinnya.<br />• Jadi aliran informasi genetik berjalan dari DNA ke RNA dan kemudian ke proteinBlog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-19879326059038612272010-06-08T00:02:00.000-07:002010-06-08T00:04:20.809-07:00Kontrol Ekspresi Gen pada Prokariot<br />Pada bakteri terdapat gen polisistronik yaitu kumpulan beberapa gen yang diatur oleh satu gen regulator. Hal ini menyebabkan saat proses transkripsi akan langsung dihasilkan beberapa protein. Umumnya, kontrol ekspresi gen pada prokariot diatur pada inisiasi transkripsi dan diatur oleh dua sekuen yaitu sekuen pada basa -35 yang sekuennya TTGACA dan sekuen pada posisi basa -10 yang sekuennya TATAAT. Sekuen ini berperan sebagai promotor. Kontrol ekspresi yang terjadi dapat berupa represi dan atenuasi. Sebagai contoh kontrol ekspresi gen yang terjadi dengan represi pada operon lac pada Escherichia coli.Pada operon ini, gen lacI akan mengkodekan protein reseptor dan menempel pada daerah operator sehingga transkripsi terhenti. Namun apabila terdapat inducer berupa laktosa dalam jumlah banyak, laktosa mampu berikatan dengan represor sehingga represor terlepas dari daerah operator dan RNA polimerase dapat melakukan transkripsi. Sedangkan contoh kontrol ekspresi gen dengan atenuasi pada operon triptofan.Apabila triptofan banyak, maka translasi oleh ribosom akan terjadi dengan cepat sehingga terbentuk loop yang akan menahan RNA polimerase untuk berhenti. Sedangkan ketika triptofan telah menjadi sedikit, ribosom akan berjalan lambat dan RNA polimerase akan melakukan transkripsi dengan cepat sehingga banyak hasil transkripsi dan triptofan.<br />Kontrol Ekspresi Gen pada Eukariot<br />Kontrol ekspresi gen yang terjadi pada eukariot diawali pada tahap:<br />1. Inisiasi transkripsi<br />Dengan adanya pengaruh enhancer yang akan berikatan dengan daerah promotor untuk meningkatkan aktivitas RNA polimerase.<br />2. Proses transkripsi dan modifikasi<br />Hal ini berupa adanya proses intron splicing sehingga hanya tersisi bagian ekson.<br />3. Kestabilan transkripsi<br />Saat hasil transkripsi dibawa dari inti sel menuju sitosol akan terjadi pemendekan ekor poli-A oleh enzim (DAN)pada 3' ke 5' yang berasosiasi dengan 5'cap.<br />4. Modifikasi translasi<br />Modifikasi ini terjadi dalam bentuk modifikasi kovalen disebabkan adanya modifikasi kimia seperti asetilasi, metilasi, dan disulfida bond formation. Contoh, molekul insulin dihasilkan dalam bentuk inaktif yang terdiri dari satu polipeptida dan untuk aktivasinya polipeptida tersebut akan dipotong menjadi dua bagian dan dihubungkan dengan jembatan disulfida.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-91557436877064885362010-06-08T00:01:00.001-07:002010-06-08T00:02:04.030-07:00FLUIDA DINAMIKFLUIDA DINAMIK<br /><br />A. FLUIDA IDEAL<br /><br />Ciri-ciri umum fluida ideal adalah sebagai berikut :<br />1. Tak termampatkan (tidak kompresibel), artinya fluida ideal tidak akan mengalami perubahan volume (atau massa jenis) ketika mendapatkan pengaruh tekanan.<br />2. Tidak kental (non-viskos), artinya fluida ideal tidak akan mengalami gesekan antara lapisan fluida satu dengan lapisan yang lain maupun dengan dinding saluran akibat gejala viskositas.<br />3. Alirannya tidak bergolak (non-turbulen), artinya fluida ideal memiliki aliran garis-arus (streamline) sehingga tidak ada elemen fluida yang memiliki kecepatan sudut tertentu.<br />4. Alirannya tidak bergantung waktu (tunak), artinya kecepatan fluida ideal di setiap titik tertentu adalah konstan, namun kecepatan fluida ideal pada dua titik yang berbeda boleh saja tidak sama. Pada aliran tunak, garis-arus (lintasan yang dilalui oleh aliran fluida) dalam suatu penampang aliran tampak berlapis-lapis, sehingga aliran tunak juga disebut aliran laminer (berlapis).<br /><br />B. PERSAMAAN KONTINUITAS<br /><br />Apabila suatu fluida ideal bergerak atau mengalir di dalam suatu pipa, maka massa fluida yang masuk ke dalam pipa akan sama dengan yang keluar dari pipa selama selang waktu tertentu.<br /><br /><br /> s2 = v2 t<br /><br /><br /><br /><br /> v2<br /><br /> A2<br />s1 = v1 t <br /><br /> v1 A1<br /><br /> m2<br /> m1<br /><br /><br />Dari gambar 1 di rumuskan<br /><br /> = <br /> = <br /> = ..........(1-1)<br /><br />Dari persamaan (1-1) ini dapat didefinisikan besaran baru yang disebut debit, yaitu volume fluida yang mengalir per satuan waktu. Jadi, debit Q dapat dirumuskan sebagai <br /> Q = ..........(1-2)<br /><br /><br /><br /><br />Debit fluida yang memasuki pipa sama dengan debit fluida yang keluar dari pipa.<br />Q1 = Q2<br /><br /> = <br /><br /> = <br /><br />A1v1 = A2v2 ..........(1-3)<br /><br />Persamaan (1-3) dikenal sebagai persamaan kontinuitas.<br /> Untuk suatu pipa berbentuk silinder penampang berbentuk lingkaran dengan luas A = πr2 = ¼πd2 , maka persamaan (1-3) dapat ditulis sebagai<br /><br />v1r12 = v2r22 atau v1d11 = v2d22 ..........(1-4)<br /><br /><br /><br />C. ASAS BERNOULLI<br /><br />Daniel Bernoulli telah membuktikan bahwa semakin besar kecepatan fluida, semakin kecil tekanannya dan begitu juga sebaliknya semakin kecil kecepatan fluida, semakin besar tekanannya.<br /> Peristiwa lain yang melibatkan fluida udara adalah percobaan dengan selembar kertas yang kita lipat-lipat sehingga membentuk semacam terowongan seperti gambar di bawah ini. <br /><br /> Kertas <br /><br /> P P<br /><br /> P<br /><br /><br /> Arah tiupan<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br />PERSAMAAN BERNOULLI <br /> L’<br /> <br /> L<br /><br /><br /><br /><br /> K’ <br /> K<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /> Kita telah mempelajari teorema tenteng usaha dan energi yang menyatakan bahwa usaha W yang dilakukan pada suatu benda sama dengan perubahan energi mekanik benda ΔEM, yang dirumuskan melalui persamaan<br />W= ΔEM<br />W= ΔEP+ ΔEK<br /><br /> Sekarang, kita akan mempelajari teorema ini dengan menerapkannya pada fluida yang bergerak. Untuk itu, marilah kita tinjau fluida yang mengalir pada pipa dengan variasi luas penampang dan ketinggian seperti pada gambar 9.4. ujung kiri pipa(titik K), luas penampang A1, kelajuannya v1, tekanannya P1, dan ketinggiannya terhadap acuan sembarang h1. di ujung kanan pipa (titk L), luas penampangnya A2, kelajuannya v2, tekanannya P2, dan ketinggiannya terhadap acuan sembarang h2.<br /><br /> Selama selang waktu t, fluda berpindah dari K ke K’ akibat usaha W1 yang dilakukan oleh gaya F1=P1A1 yang berarah ke kanan (usaha positif), maka<br /><br /><br />W1=F1s1=(P1A1)s1=P1(A1s1)=P1V<br /><br /><br /> Selam selang waktu t yang sama, fluida berpindah dari L ke L’ akibat usaha W2 yang dilakukan oleh gaya F2=P2A2 yang berarah ke kiri (usaha negatif), maka<br /><br /><br />W2=-F2s2=-(P2A2)s2=-P2(A2s2)=-P2V<br /><br /> Usaha total W pada fluida adalah<br /><br />W=W1 + W2=P1 V + (-P2V) = (P1-P2)V = (P1-P2) m/ρ ..........(1-5)<br /><br /> Perubahan energi potensial ΔEP untuk fluida KK’ berpindah ke LL’ selama selang waktu t adalah<br /><br /> ΔEP = EP2-EP1 = mgh2-mgh1<br /> ΔEP = mg(h2-h1) ..........(1-6)<br /><br /> Sedangkan perubahan energi kinetik ΔEK adalah<br /> <br /> ΔEK = Ek2-EK1 = ½mv22 - ½mv12<br /> ΔEK = ½m(v22-v12) ..........(1-7)<br /><br /> Dengan memasukkan Persamaan (1-5), (1-6), dan (1-7) ke persamaan teorema usaha-energi akan diperoleh hubungan <br />W = ΔEP+ ΔEK<br />(P1 – P2) m/ρ = mg(h2 – h1) + ½m(v22-v12)<br /><br /> Kedua ruas dikalikan dengan ρ/m shingga diperoleh<br />P1 – P2 = ρg(h2 – h1) + ½ρ(v22- v12)<br />P1 + ρgh1 + ½ρv12 = P2 + ρgh2 + ½ρv22 ..........(1-8)<br /><br /> Persamaan (1-8) dikenal sebagai Persamaan Bernoulli.<br /><br /> Ada 2 keadaan istimewa untuk persamaan Bernoulli (Persamaan (1-8)), yaitu<br />1. Fluida tak bergerak<br />Karena kecepatan v1 = v2 = 0, maka Persamaan (1-8) menjadi:<br /> P1 + ρgh1 = P2 + ρgh2<br /> P1 – P2 = ρg(h2 – h1) ..........(1-9)<br />Persamaan ini adalah bentuk lain rumus tekanan hidrostatika dalam zat cair.<br /><br />2. Fluida mengalir di dalam pipa horizontal (tidak ada perbedaan ketinggian di antara bagian-bagian fluida)<br />Karena ketinggian h1 = h2 = 0, maka Persamaan (1-8) menjadi:<br /> <br />P1 + ½ρv12 = P2 + ½ρv22<br />P1 – P2 = ½ρ(v22 – v12) ..........(1-10)<br /><br />Persamaan (1-10) menyatakn jika v2 > v1 , maka P1 > P2 yang berarti bahwa di tempat yang kelajuan alirnya besar, maka tekanannya kecil, dan berlaku sebaliknya.<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /> APLIKASI ASAS BERNOULLI<br /><br />1. Tangki Berlubang<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /> <br /><br /><br /> v = <br />Perhatikan gambar ! Tekanan di titik 1 sama dengan tekanan di titik 2, yaitu tekanan udara luar P0. Jadi, P1 = P2 = P0. Jika kita tentukan titik 2 sebagai acuan, maka h1 = h dan h2 = 0 sehingga persamaan Bernoulli dapat ditulis sebagai berikut.<br />P0 + ρgh + ½ρv12 = P0 + 0 + ½ρv22<br /><br />Untuk luas lubang yang sangat kecil dibandingkan dengan luas penampang tangki, maka kelajuan turunnya air pada titik 1 dapat diabaikan terhadap gerak senburan air pada titik 2, sehingga v1 = 0. Oleh karena itu, untuk kecepatan semburan v2 = v, maka persamaan di atas menjadi:<br /> <br />ρgh + 0 = ½ρv2<br /> v2 = 2gh<br /> v = ..........(1-11)<br /><br />2. Alat Penyemprot<br /> Ujung pompa<br />Pompa<br /><br /><br /><br /> Pipa tandon<br /> <br /> <br /><br /><br /><br /> Tandon tempat cairan<br /><br />Ketika kita menekan batang pengisap, udara dipaksa keluar dari tabung pompa melalui lubang sempit pada ujungnya. Semburan udara yang bergerak dengan cepat mampu menurunkan tekanan pada bagian atas tabung tandon yang berisi cairan racun dan menyebabkan tekanan atmosfer pada permukaan cairan memaksa cairan naik ke atas tabung. Semburan udara berkelajuan tinggi meniup cairan sehingga cairan dikeluarkan sebagai semburan kabut halus.<br /><br />3. Karburator<br />Karburator adalah alat yang berfungsi untuk menghasilkan campuran bahan bakar dengan udara, sehingga campuran ini memasuki silinder mesin untuk tujuan pembakaran. Prinsip kerja karburator adalah sebagai berikut. <br />Penampang pada bagian atas jet menyempit sehingga udara yang mengalir pada bagian ini bergerak dengan kelajuan yang tinggi. Sesuai asas Bernoulli, tekanan pada bagian ini rendah. Tekanan di dalam tangki bensin sama dengan tekanan atmosfer. Tekanan atmosfer memaksa bahan bakar (bensin atau solar) tersembur keluar melalui jet sehingga bahan bakar bercampur dengan udara sebelum memasuki sislinder mesin.<br /> <br />4. Venturimeter <br />Tabung venturimeter adalah dsar venturimeter, yaitu alat yang dipasang pada suatu pipa aliran untuk mengukur kelajuan zat cair. Ada dua venturimeter yang akan kita bahas, yaitu venturimeter tanpa manometer dan venturimeter yang menggunakan manometer yang berisi zat cair lain.<br />a. Venturimeter Tanpa Manometer<br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /><br /> v1 v2<br /><br /> A1 P1 1● A2 2● P2<br /><br /><br /><br />Gambar 5 menunjukan sebuah venturimeter yang digunakan untuk mengukur kelajuan air dalam sebuah pipa. Zat cair yang akan diukur kelajuannya mengalir pada titik-titik yang tidak memiliki perbedaan ketinggian (h1 = h2) sehingga berlaku Persamaan (1-10) yaitu<br />P1 – P2 = ½ρ(v22 – v12)<br />Berdasarkan persamaan kontinuitas diperoleh<br />A1v1 = A2v2<br />v1 = <br /><br />P1 – P2 = ½ρ[( v12 – v12)]<br /><br />P1 – P2 = ½ρv12[( – 1)]<br />Berdasarkan persamaan hidrostatika akibat perbedaan ketinggian h pada pipa vertikal, maka<br />P1 – P2 = ρgh<br /><br />Dengan menggabungkan kedua persamaan yang melibatkan perbedaan tekanan tersebut diperoleh kelajuan aliran fluida v1,<br />v1 = ..........(1-12)<br /><br />b. Venturimeter dengan Manometer<br /><br /><br /><br /><br />udara v2, P2<br /> v1 v1, P1 <br /><br /><br /><br /><br /> Raksa<br /><br /><br /><br />Pada prinsipnya, venturimeter dengan manometer hampir sama dengan venturimeter tanpa manometer. Hanya saja, dalam venturimeter ini ada tabung U yang berisi raksa seperti tampak pada gambar. Dengan penurunan rumus yang sama diperoleh kelajuan aliran fluida v1,<br />v1 = ..........(1-13)<br />dengan ρr = massa jenis raksa dan ρu = massa jenis udara.<br /><br />5. Tabung Pitot<br />Alat ukur yang dapat kita gunakkan untuk mengukur kelajuan gas adalah tabung pitot. Gas (misalnya udara) mengalir melalui lubang-lubang di titik a. Lubang-lubang ini sejajar dengan arah aliran dan dibuat cukup jauh di belakang sehingga kelajuan dan tekanan gas di luar lubang-lubang tersebut memmpunyai nilai seperti halnya dengan aliran bebas. Jadi, va = v (kelajuan gas), dan tekanan pada kaki kiri manometer tabung pitot sama dengan tekanan aliran gas (Pa).<br /><br /> <br /><br />Lubang dari kaki kanan manometer tegak lurus terhadap aliran sehingga kelajuan gas berkurang sampai ke nol di titik b (vb = 0). Pada titik ini gas berada dalam keadaan diam. Tekanan pada kaki kanan manometer sama dengan tekanan di titik b (Pb). Beda ketinggian di titik a dan b dapat diabaikan (ha = hb) sehingga perbedaan tekanan yang terjadi menurut persamaan Bernoulli<br /><br />Pa + ½ ρu va2 = Pb<br /> Pb - Pa = ½ ρu va2<br />Perbedaan tekanan ini sama dengan tekana hidrostatika fluida (raksa) pada manometer,<br />Pb - Pa = ρrgh<br />Oleh karena itu, kecepatan aliran gas vA = v dapat dirumuskan sebagai<br />v = ..........(1-14)<br /><br />6. Gaya Angkat Sayap Pesawat Terbang<br />Garis arus pada sisi bagian atas lebih rapat daripada sisi bagian bawahnya; yang berarti kelajuan aliran udara pada sisi bagian atas pesawat v2 lebih besar daripada sisi bagian bawah sayap v1. Sesuai dengan asas Bernoulli, tekanan pada sisi bagian atas P2 lebih kecil daripada sisi bagian bawahnya P1 karena kelajuan udaranya lebih besar. Beda tekanan P1 - P2 menghasilkan gaya angkat sebesar<br />F1 – F2 = ( P1 - P2) A<br /> F1 – F2 = ½ρ(v22 – v12) A ..........(1-15)<br /><br /><br />dengan A merupakan luas penampang sayap.<br /><br /><br /> F2 = P2A <br /> v2 <br /><br /> <br /> v1<br /> F1 = P1A<br /><br /><br /><br />Pesawat terbang dapat terangkat ke atas jika gaya angkat lebih besar daripada berat pesawat. Jadi, apakah suatu peswat dapat terbang atau tidak tergantung dari berat pesawat, kelajuan pesawat, dan ukuran sayapnya. Makin besar kecepatan pesawat, makin besar kecepatan udara, dan ini berarti gaya angkat sayap pesawat makin besar. Demikian pula, makin besar ukuran sayap, semakin besar pula gaya angkatnya.<br />Supaya pesawat dapat terangkat, gaya angkat harus lebih besar dari berat pesawat (F1 – F2 > mg). Jika pesawat telah berada pada ketinggian tertentu dan pilot ingin mempertahankan ketinggiannya (melayang di udara), maka kelajuan pesawat harus diatur sedemikian rupa sehingga gaya angkat sama dengan berat pesawat (F1 – F2 = mg).Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-50030463980303121352010-06-07T23:57:00.000-07:002010-06-08T00:01:07.667-07:00HUKUM ARCHIMEDESHUKUM ARCHIMEDES<br /><br />Berdsarkan tekanan hidrostatis <br />P1 = P0 + gh …………(i)<br />Misalkan tinggi balok adalah H dan sisi bawah baok letaknya (h + H) dari permukaan zat cair. Sisi ini mengalami tekanan yang arahnya keatas yang besarnya:<br />P2 = P0 + g(h +H).………(ii)<br />Jika gaya yang dialami sisi atas adalah F1, F1 berarah ke bawah yang besarnya:<br />F1 = P1A =(P0 + gh)A………(iii)<br />Jika gaya yang dialami sisi bawah adalah F2, F2 berarah ke atas yang besarnya:<br />F2 = P2A = {Po+ g(h+H)}……….(iv)<br />F2 tentulah lebih besar daripada F1 sebab sisi bawah balok letaknya lebih dalam daripada sisi atasnya. Bahwa F2>F1 juga dapat dilihat dari persamaan (iii) dan (iv). Selisihnya, yaitu F2-F1, adalah gaya ke atas yang dialami benda (balok). Jika gaya ke atas kita sebut Fa (gaya apung), maka :<br />Fa = F2-F1 = {P0 + g(h+H)}A-(P0 + gh)A = gHA ……..(v)<br />HA adalah volum benda, atau volum zat cair yang dipindahkan oleh benda. Oleh karena itu, persamaan (v) dapat diubah bentuknya menjadi :<br />Fa = gV…….…….(8-5)<br />gV = mg adalah berat zat cair yang dipindahkan oleh benda, sebab p adalah massa jenis zat cair. Dengan demikian, persamaan (8-5) dapat diartikan sebagai gaya keatas sama dengan berat zat cair yang dipindahkan.<br />Hukum Archmedes dapat dinyatakan sebagai berikut :<br />“ sebuah benda yang tercelup sebagian atau seuruhnya kedalam zat cair akan mengalami gaya keatas yang besarnya sama dengan zat cair yang dipindahkan,”<br />Hukum Archimedes secara matematis dapat dirumuskan sebagai :<br />FA = f x g x hf<br />Keterangan:<br />FA = gaya keatas oleh zat cair (Newton)<br />f = massa jenis fluida (zat cair)(kg/m3, gr/cm3)<br />Vf = volume fluida yang dipindahkan (voume benda yang tercelup di dalam fluida)<br />g = gravitasi bumi (9,8 m/s2)<br /><br />I. Terapung, Tenggelam, dan Melayang<br /><br /><br />A. Terapung<br />Pada saat terapung, besarnya gaya apung Fa sama dengan berat benda w = mg.<br />Fy = 0<br />Fa = mbg<br />fgVt = bVbg<br />Vt = bVb<br />f<br />Karena Vt (volum benda yang tercelup) lebih kecil daripada Vb (volum benda total), maka syarat benda mengapung adalah<br />b<f<br />Artinya, massa jenis benda harus lebih kecil daripada massa jenis fluida.<br /><br /> Ciri-ciri :<br />- volume zat cair yang dipindahkan lebih kecil dari volume benda (Vf < Vb)<br />- berat benda sama dengan gaya keatas (Wb = Fa)<br />- massa jenis benda lebih kecil dari massa jenis zat cair (b < f)<br /><br /><br />B. Melayang<br /> Pada saat melayang, besarnya gaya apung Fa sama dengan berat benda w=mg. volum fluida yang dipindahkan (volum benda yang tercelup) sama dengan volum total benda yang melayang.<br />Fy = 0<br />Fa = mbg<br />fgVt = bVbg<br />Karena Vt (volum benda yang tercelup) sama dengan Vb (volum benda total), maka syarat benda melayang adalah<br />b=f<br />Artinya, massa jenis benda harus sama dengan massa jenis fluida.<br /><br /><br /> Cirri-ciri :<br />- volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda (Vf = Vb)<br />- berat benda sama dengan gaya ke atas (Wb = Fa)<br />- Massa jenis benda sama dengan massa jenis zat cair (b = f)<br /><br /><br />C. Tenggelam<br /> Pada saat tenggelam, besarnya gaya apung Fa lebih kecil daripada benda w = mg. volum benda yang tercelup di dalam fluida sama dengan voum total benda yang mengapung, namun benda bertumpu pada dasar bejana sehingga ada gaya normal dasar bejana pada benda sebesar N. <br />Fy = 0<br />Fa + N = mbg<br />fgVt + N= bVbg<br />N = bVbg - fgVt<br />Karena Vt (volum benda yang tercelup) sama dengan Vb (volum benda total), maka syarat benda tenggelam adalah<br />b>f<br /><br /> Ciri-ciri :<br />- volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda (Vf = Vb)<br />- Berat benda lebih besar dari pada gaya ke atas (Wb>Fa)<br />- Massa jenis benda lebih besar dari massa jenis zat cair (b>f)<br /><br /><br />II. Aplikasi Hukum Archimedes<br /><br />A. Hidrometer<br /> Hidrometer adalah sebuah alat yang digunakan untuk mengukur massa jenis suatu zat cair. Agar tabung kaca terapung tegak di dalam zat cair, bagian bawah tabung dibebani dengan butiran timbal. Diameter bagian bawah tabung kaca dibuat lebih besar supaya volume zat cair yang dipindahkan hidrometer lebih basar.<br /><br />B. Kapal Selam<br /> kapal selam memiliki sebuah bagian pemberat. Bagian pemberat ini dapat diisi dengan air. Ketika kapal akan menyelam, pemberat ini diisi dengan air sehingga gaya ke atas yang bekerja pada kapal lebih kecil dari pada berat kapal, sehingga kapal tenggelam. Untuk muncul kembali kepermukaan, air dalam pemberat dikosongkan.<br /><br />C. Galang Kapal<br /> Galang kapal adalah tempat untuk memperbaiki kapal terutama bagian bawahnya. Ketika galangan berisi penuh dengan air, kapal laut bisa masuk ke dalamnya. Ketika kapal sudah berada di galangan, air di dalam galang bisa dikeluarkan sehingga galang kapal naik, dan kapal bisa diperbaiki.<br /><br />D. Balon Udara<br /> Ketika balon udara diisi gas yang massa jenisnyalebih kecil dari massa jenis udara, berat udara yang dipindahkan sama dengan gaya ke atas pada balon (hukum Archimedes). <br /><br />E. Jembatan Ponton<br /> Jembatan pontoon adalah kumpulan drum-drum kosong yang dibuat sebagai jembatan. Drum-drum tersebut harus tertutup rapat sehingga tidak ada air yang masuk ke dalamnya. <br /><br />III. Contoh Soal Hukum Archimedes<br />1. Sebuah perahu massanya 4.000 kg terapung di laut. Jika massa jenis air laut adalah 1.030 kg/m3 barapa m3 air laut yang dipindahkan? (g = 9,8 m/s2)<br />Penyalesaiannya :<br />Diketahui : mb = 4.000 kg<br /> f = 1.030 kg/m3<br />Ditanyakan : Vf = ……? <br />Jawab :<br />Syarat benda terapung adalah :<br />Berat benda = Gaya ke atas<br />Wb = Fa<br />mb x g = f x g x Vf<br />mb = f x Vf<br />4.000 = 1.030 x Vf<br />Vf = 4.000<br /> 1.030<br /> = 3,88 m3<br />Jadi, volume air laut yang dipindahkan oleh perahu adalah 3,88 m3<br /><br />2. Sebuah benda melayang dalam air. Jika massa jenis air adalah 1 gr/cm3 dan volume benda 1.400 cm3, berapakah massa benda tersebut? ( g = 9,8 m/s2)<br />Penyelesaiannya :<br />Diketahui : air = 1 gr/cm3<br /> Vb = 1.400 cm3<br /> g = 9,8 m/s2<br />Ditanyakan : mb = ……?<br />Jawab :<br />Syarat benda melayang adalah :<br />Wb = Fa<br />mb x g = f x g x Vf<br />mb = f x Vf<br />Karena melayang, maka Vf = V0 sehingga :<br />mb = f x Vf<br /> = 1 x 1.400<br /> = 1.400<br />Jadi, massa benda tersebut adalah 1.400 gram<br /><br />3. Sebuah benda volumenya 1.600 cm3, massa jenisnya 1,2 gr/cm3. Jika benda tersebut dimasukkan dalam zat cair yang massa jenisnya 0,9 gr/cm3, berapakah berat benda tersebut dalam zat cair itu? ( g = 10 m/s2)<br />Penyelesaiannya :<br />Diketahui : Vb = 1.600 cm3<br /> b = 1,2 gr/cm3<br /> f = 0,9 gr/cm3<br /> g = 10 m/s2<br />Ditanyakan : Wb dalam zat cair?<br />Jawab :<br />Berat benda = berat benda di udara – gaya ke atas dalam zat cair<br />Wb di zat cair = Wb di uadara - Fa<br />Sedangkan, Wb di uadara = f x g x Vb<br /> = 1,2 x 1.000 x 1.600<br /> = 1.920.000 dyne<br />Dan Fa = f x g x Vb<br /> = 0,9 x 1.000 x 1.600<br /> = 1.440.000 dyne<br />Jadi : Wb di zat cair = Wb di uadara - Fa<br /> = 1.920.000 – 1.440.000<br /> = 480.000 dyne<br /> = 4,8 N (1 dyne = 10-5N)<br />4. Sebuah benda terapung di atas zat cair dengan ¾ bagian benda tercelup ke dalam zat cair. Jika massa jenis benda 0,6 gr/cm3, massa jenis zat cair adalah……?<br />Penyelesaiannya :<br />Diketahui : b = 0,6 gr/cm3<br /> Vzc = ¾ Vb<br />Ditanya : zc = ……?<br />Jawab :<br />Berat benda = gaya tekan ke atas<br />Wb = Fa <br />b x Vb x g = zc x Vzc xg<br />b x Vb = zc x ¾ Vzc<br />zc = 4/3 b <br /> = 4/3 (0,6)<br /> = 0,8 gr/cm3<br />Catatan :<br />Pada peristiwa mengapung, berat benda (Wb) sama dengan gaya tekan ke atas (Fa), dan volume zat cair yang dipindahkan sama dengan volume benda yang tercelup.<br /><br />5. Sebuah balok kayu yang massa jenisnya 0,75 gr/cm3 terapung di atas air yang massa jenisnya 1 gr/cm3. jika volume balok 12 cm3, volune balok kayu yang tercelup ke dalam air adalah……?<br />Penyelesaiannya :<br />Diketahui : b = 0,75 gr/cm3<br /> a = 1 gr/cm3<br /> Vb = 12 cm3<br />Ditanya : Va = ……?<br />Jawab :<br />Volume balok tercelup = volume air yang dipindahkan<br />Wb = Fa<br />b x Vb x g = a x Va x g<br />b x Vb = zc x Va<br />0,75 x 12 = 1 x Va<br />Va = 9 cm3Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-39413422383755769482010-06-03T21:24:00.000-07:002010-06-03T21:25:05.330-07:00Pengaturan transkripsiPengaturan transkripsi<br />Berdasarkan atas banyaknya salinan di dalam tiap sel, molekul mRNA dapat dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu (1) mRNA salinan tunggal (single copy), (2) mRNA semiprevalen dengan jumlah salinan lebih dari satu hingga beberapa ratus per sel, dan (3) mRNA superprevalen dengan jumlah salinan beberapa ratus hingga beberapa ribu per sel. Molekul mRNA salinan tunggal dan semiprevalen masing-masing menyandi enzim dan protein struktural. Sementara itu, mRNA superprevalen biasanya dihasilkan sejalan dengan terjadinya perubahan di dalam suatu tahap perkembangan organisme eukariot. Sebagai contoh, sel-sel eritroblas di dalam sumsum tulang belakang mempunyai sejumlah besar mRNA yang dapat ditranslasi menjadi globin matang. Di sisi lain, hanya sedikit sekali atau bahkan tidak ada globin yang dihasilkan oleh sel-sel prekursor yang belum berkembang menjadi eritroblas. Dengan demikian, kita dapat memastikan adanya suatu mekanisme pengaturan ekspresi gen penyandi mRNA superprevalen pada tahap transkripsi eukariot meskipun hingga kini belum terlalu banyak rincian prosesnya yang dapat diungkapkan. <br />Salah satu regulator yang diketahui berperan dalam transkripsi eukariot adalah hormon, molekul protein kecil yang dibawa dari sel tertentu menuju ke sel target. Mekanisme kerja hormon dalam mengatur transkripsi eukariot lebih kurang dapat disetarakan dengan induksi pada prokariot. Namun, penetrasi hormon ke dalam sel target dan pengangkutannya ke dalam nukleus merupakan proses yang jauh lebih rumit bila dibandingkan dengan induksi oleh laktosa pada E. coli. <br />Secara garis besar pengaturan transkripsi oleh hormon dimulai dengan masuknya hormon ke dalam sel target melewati membran sel, yang kemudian ditangkap oleh reseptor khusus yang terdapat di dalam sitoplasma sehingga terbentuk kompleks hormon-reseptor. Setelah kompleks ini terbentuk biasanya reseptor akan mengalami modifikasi struktur kimia. Kompleks hormon-reseptor yang termodifikasi kemudian menembus dinding nukleus untuk memasuki nukleus. Proses selanjutnya belum banyak diketahui, tetapi rupanya di dalam nukleus kompleks tersebut, atau mungkin hormonnya saja, akan mengalami salah satu di antara beberapa peristiwa, yaitu (1) pengikatan langsung pada DNA, (2) pengikatan pada suatu protein efektor, (3) aktivasi protein yang terikat DNA, (4) inaktivasi represor, dan (5) perubahan struktur kromatin agar DNA terbuka bagi enzim RNA polimerase.<br />Contoh induksi transkripsi oleh hormon antara lain dapat dilihat pada stimulasi sintesis ovalbumin pada saluran telur (oviduktus) ayam oleh hormon kelamin estrogen. Jika ayam disuntik dengan estrogen, jaringan-jaringan oviduktus akan memberikan respon berupa sintesis mRNA untuk ovalbumin. Sintesis ini akan terus berlanjut selama estrogen diberikan, dan hanya sel-sel oviduktus yang akan menyintesis mRNA tersebut. Hal ini karena sel-sel atau jaringan lainnya tidak mempunyai reseptor hormon estrogen di dalam sitoplasmanya.<br />Pengaturan pada tahap prosesing mRNA<br />Dua jenis sel yang berbeda dapat membuat protein yang sama tetapi dalam jumlah yang berbeda meskipun transkripsi di dalam kedua sel tersebut terjadi pada gen yang sama. Fenomena ini seringkali berkaitan dengan adanya molekul-molekul mRNA yang berbeda, yang akan ditranslasi dengan efisiensi berbeda pula. <br />Pada tikus, misalnya, ditemukan bahwa perbedaan sintesis enzim α-amilase oleh berbagai mRNA yang berasal dari gen yang sama dapat terjadi karena adanya perbedaan pola pembuangan intron. Kelenjar ludah menghasilkan α-amilase lebih banyak daripada yang dihasilkan oleh jaringan hati meskipun gen yang ditranskripsi sama. Jadi, dalam hal ini transkrip primernya sebenarnya sama, tetapi kemudian ada perbedaan mekanisme prosesing, khususnya pada penyatuan (splicing) mRNA.<br />FUNGSI DNA 1. Replikasi dan Reparasi DNA <br />• Replikasi DNA tergantung pada pasangan basa khususnya<br />• Basa Adenin selalu berpasangan dengan basa timin (A_T). <br />• Basa Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (G-C).<br />• Proses replikasi DNA, terjadi sebelum fase pembelahan sel<br />• Proses replikasi dimulai pada bagian khusus dari struktur dobel heliks yang disebut asal replikasi, yaitu di mana protein pemulai replikasi menempel pada untai DNA. <br />• Kemudian dobel heliks DNA membentuk apa yang disebut gelembung, yaitu untai dobel berpisah, mengembang. <br />• Untai DNA parental membuka, namun tetap bersatu, yang untuk memudahkan digambarkan sebagai garpu.<br />• Kemudian enzim polimerase memulai replikasi dengan menempelkan nukleotida pasangannya<br />• Pasa satu sisi untai DNA polimerase bekerja menyambungkan nukleotida ke arah titik garpu dan sisi garpu lainnya DNA polimerase bekerja keluar titik garpu.<br />• Arah replikasi selalu tetap yaitu dari ujung atom karbon nomor 5’ ke arah ujung 3’, karena arah enzim DNA polimerase yang menyebabkan proses replikasi hanya menambahkan nukleotida dari ujung 3’ dari untai DNA.<br />• Setelah polimerase bekerja, enzim DNA ligase menggandengkan dua untai pendek-pendek menjadi untai panjangAda enzim lagi yang memberikan koreksi, mengontrol apakah pasangan basa tepat atau tidak. <br />• Proses pengontrolan dan atau perbaikan disebut reparasi DNA yang melibatkan DNA polimerase, dan DNA ligase.<br />• Tempat mulainya replikasi pada kromosom eukariotik dapat beberapa tempat dan dapat secara serentak replikasi berjalan, sehingga memperpendek total waktu replikasi.<br />2. Ekspresi Gen <br />• Genotip DNA diekspresikan sebagai protein yang menjadi molekul dasar untuk fenotip sifat yang diturunkanDNA untuk menjadi protein harus ditranskripsikan menjadi RNA atau untai tunggal DNA. <br />• Jadi DNA menentukan sifat protein yang dihasilkan, secara tidak langsung yaitu melalui pemindahan informasinya ke bentuk RNA, yang kemudian memprogram sintesa protein atau translasi RNA ke protein<br />• Jadi pada proses ekspresi gen ada dua tahap penting yaitu transkripsi, suatu proses pemindahan informasi genetis ke molekul RNA dan translasi, proses transfer dari informasi RNA ke protein.<br />• Proses transkripsi adalah proses sintesa RNA dari template DNA, bedanya basa RNA adalah Urasil (U) sebagai gantinya timin (T). <br />• Jadi bila dalam untai DNA A maka hasil transkripsinya adalah U dan bila pada DNA T, maka pada RNA menjadi A, bila pada DNA C maka hasil transkripsi pada RNA adalah G dan sebaliknya. <br />• Contoh untai DNA AAACCGGCAAAA maka untai molekul RNA hasil transkripsi adalah RNA UUUGGCCGUUUURNA adalah untai tunggal, komplementernya DNA. <br />• RNA adalah pembawa pesan DNAUrutan basa pada RNA dibaca tiga-tiga disebut kodon, mendiktekan jenis asam amino yang dikode pada tahap translasi.Jadi informasi genetik ditulis sebagai kodon dan ditranslasikan ke dalam rangkaian (urutan) asam amino<br />• Enzim untuk mentranskripsi DNA menjadi RNA disebut RNA polimeraseProses transkripsi dimulai ketika enzim RNA polimerase berkontak dengan protein pada DNA yang disebut promotor. <br />• Setelah tahap transkripsi dimulai dari proses yang disebut inisiasi, yaitu ketika enzim RNA polimerase bergabung dengan promotor.Pada tiap gen, promotor hanya mengkode untuk mentranskripsi satu untai DNA saja<br />• Bagian yang ditranskripsi berbebda antara satu gen dengan gen lainnyaTahap transkripsi berikutnya adalah pemanjangan RNA, RNA terpisah atau menjauh dari DNA templatenya, sehingga kedua untai DNA dapat bergabung lagi, dilanjutkan dengan tahap ketiga.<br />• Tahap ketiga transkripsi adalah terminasi, yaitu ketika RNA polimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebut terminator<br />• Proses transkripsi menghasilkan tiga jenis RNA, yaitu yang pertama adalah RNA yang mengkode urutan asam amino, disebut RNA pembawa atau mesenger disingkat mRNA, dan dua jenis RNA, yaitu transfer RNA disingkat tRNA sebagai molekul penerjemah dan ribosom disingkat rRNA yang menyediakan diri sebagai tempat atau pabrik pembuat protein, semuanya berperanan dalam proses translasi.mRNA yang dihasilkan bukan hanya untai dari informasi genetik dari DNA, tetapi masing-masing ujungnya diperpanjang dengan untai selain berita genetik pada proses transkripsi yang diperlukan untuk proses translasi nantinya.<br />• Berita genetik ditranslasi dalam sitoplasma. Pada prokariot semua transkripsi dan translasi terjadi dalam sitoplasma.<br />• Jadi RNA hasil transkripsi dalam nukleus ditransport keluar inti ke dalam sitoplasma.Proses translasi berita genetik yang dibawa mRNA ke bahasa urutan asam amino memerlukan penerjemah yang dilakukan oleh tRNA.tRNA menerjemahkan berita genetik dari tiga huruf kata (kodon) ke satu huruf kata asam amino protein. <br />• Enzim diperlukan untuk menempelkan asam amino sesuai kodon yang dibaca tRNA ke tRNA bersangkutan.<br />• Sama seperti transkripsi, translasi juga dibedakan menjadi tiga tahap: inisiasi, pemanjangan, dan terminasi<br />• Proses inisiasi meliputi penggabungan bersama-sama mRNA, asam amino pertama yang menempel pada tRNA dan dua subunit ribosom<br />• Tahapan inisiasi translasi adalah molekul mRNA melekat ke arah subunit kecil ribosom. tRNA initiator berlokasi dan melekat pada kodon khusus permulaan translasi pada mRNA, disebut kodon pemulai, yaitu kodon AUG di mana tRNA membawa asam amino Met. <br />• Kemudian subunit ribosom besar bergabung dengan subunit kecilnya, menghasilkan ribosom fungsional untuk sintesa protein berlangsung, di mana tRNA inisiator tepat menempati posisinya.<br />• Kemudian tahap pemanjangan rantai polipeptida berlangsung hingga tercapai kodon terminasi translasiKodon termainasi adalah UAA atau UAG atau UGA yang tidak mengkode asam amino, dan itu menandai terminasi translasi.<br />• Selama dan sesudah translasi, rantai polipeptida bergelung atau melipat membentuk struktur tiga dimensi, struktur tersiernya. <br />• Ada beberapa polipeptida yang bergabung bersama membentuk struktur kwartener proteinnya.<br />• Jadi aliran informasi genetik berjalan dari DNA ke RNA dan kemudian ke proteinBlog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-80527943608274594512010-06-03T21:23:00.000-07:002010-06-03T21:24:12.535-07:00Enzim RestriksiEnzim Restriksi, Apakah Itu?<br />June 23, 2009 by biotektanaman <br />Enzim Restriksi (Restriction Enzyme) adalah suatu enzim yang bisa memotong untaian DNA secara spesifik sesuai dengan urutan yang dikenalinya. Misalnya EcoRI yang hanya bisa mengenali urutan (sekuen) 5′-G’AATCC-3′, BamHI yang hanya mengenali 5′-G’GATCC-3′.<br />Enzim-enzim restriksi yang sering dipakai lainnya, beserta sekuen yang dikenali adalah: ApaI (5′-GGGCC’C-3′), BglII (5′-A’GATCT-3′), ClaI (5′-AT’CGAT-3′), DraI (5′-TTT’AAA-3′), EcoRV (5′-GAT’ATC-3′), HindIII (5′-A’AGCTT-3′), KpnI (5′-GGTAC’C-3′), NcoI (5′-C’CATGG-3′), NdeI (5′-CA’TATG-3′), NotI (5′-GC’GGCCGC-3′), PstI (5′-CTGCA’G-3′), SacI (5′-GAGCT’C-3′), SalI (5′-G’TCGAC-3′), SmaI (5′-CCC’GGG-3′), XbaI (5′-T’CTAGA-3′), dan XhoI (5′-C’TCGAG-3′).<br />Enzim-enzim tersebut bisa dipesan melalui perusahaan-perusahaan yang bergerak di bidang bioteknologi dan biologi molekuler.<br />Enzim Restriksi Endonuklease<br />Filed Under: Uncategorized by septianam — Leave a comment<br />April 21, 2010<br />Enzim restriksi endonuklease (enzim restriksi) mengenali urutan nukleotida spesifik dan memotong DNA pada posisi di antara atau di luar sekuen yang dikenalinya tersebut. Enzim ini telah ditemukan lebih dari 30 tahun yang lalu sehubungan dengan fenomena pemotongan yang spesifik terhadap bakteri inang dan modifikasi oleh virus bakteri. Bakteri pada mulanya tahan terhadap infeksi virus karena bakteri memiliki sistem pertahanan dengan merusak molekul DNA asing yang masuk ke dalam selnya. Enzim restriksi yang berhasil dimurnikan pertama kali adalah EcoRI dan EcoRII dari Escherichia coli, dan HindII dan HindIII dari Haemophilis influenza. Enzim-enzim tersebut diketahui memotong DNA pada urutan basa tertentu yang spesifik, yang menghasilkan fragmen-fragmen seukuran gen yang dapat disambungkan kembali. Para peneliti dengan cepat segera mengetahui bahwa enzim restriksi merupakan alat biologis baru yang dapat digunakan untuk mempelajari organisasi, fungsi, dan ekspresi gen.<br />Enzim restriksi melindungi bakteri dari infeksi virus. Enzim ini berperan dalam sistem imun pada mikroorganisme. Jika bakteri E. coli yang tidak memiliki enzim restriksi diinfeksi virus, maka sebagian besar partikel virus mampu menyebabkan infeksi. Namun, jika bakteri E. coli memiliki enzim restriksi, kemungkinan infeksi virus akan menurun.<br />Enzim restriksi biasanya terdapat dalam kombinasi dengan enzim pemodifikasi lain yang melindungi DNA-nya sendiri dari pemotongan, misalnya DNA-metil transferase (dnmt). Dnmt akan memetilasi basa DNA pada tiap untai sehingga sekuen yang dikenali oleh enzim restriksi tidak akan terpotong.<br />Secara umum, enzim restriksi dapat dibedakan ke dalam 3 tipe, berdasarkan pada komposisi sub unit, posisi pemotongan, spesifisitas sekuen DNA, dan perlu tidaknya kofaktor. Enzim-enzim tipe I merupakan enzim yang kompleks, multisubunit, kombinasi antara restriksi dan pemodifikasi yang memotong DNA pada area random yang jauh dari sisi pengenalan. Enzim tipe I secara biokimia mungkin banyak berfungsi di dalam sel, tetapi mereka kurang menguntungkan untuk digunakan dalam percobaan di laboratorium.<br />Enzim tipe II memotong DNA pada posisi tertentu yang dekat atau berada di antara sekuen yang dikenalnya. Enzim tipe II menghasilkan fragmen-fragmen tertentu dengan pola pita-pita yang spesifik pada gel agarosa. Enzim tipe inilah yang dipakai untuk berbagai percobaan dalam analisis DNA dan kloning gen.<br />Enzim tipe III juga merupakan kombinasi restriksi dan enzim pemodifikasi. Enzim ini memotong DNA di luar sekuen yang dikenal dan memerlukan 2 sekuen yang sama pada orientasi yang berlawanan pada untai DNA yang sama untuk dapat memotong. Enzim-enzim ini jarang menghasilkan potongan yang sempurna.<br />Ada beberapa faktor kunci yang harus diperhatikan untuk melakukan pemotongan dengan enzim restriksi (enzyme digestion). Di antaranya adalah: gunakan jumlah DNA, enzim, dan buffer yang benar dalam volume reaksi total yang sesuai. Satu unit enzim restriksi akan memotong 1 ug DNA secara sempurna dalam 50 ul reaksi selama 1 jam. Rasio enzim : DNA : volume reaksi ini dapat digunakan sebagai pedoman dalam menentukan reaksi. Meskipun demikian, sebagian besar peneliti mengikuti pedoman umum reaksi digesti di mana 10 kali over-digesti direkomendasikan untuk mengatasi variasi dalam sumber, jumlah, dan kemurnian DNA. DNA harus terbebas dari kontaminan seperti fenol, kloroform, alkohol, EDTA, deterjen (SDS), atau garam yang berlebih. Metilasi DNA dapat mengakibatkan penghambatan digesti dengan enzim tertentu. DNA plasmid superkoil dan DNA yang terikat gel agarosa pada umumnya memerlukan lebih dari 1 unit/ug untuk dapat terpotong sempurna.<br />Enzim restriksi merupakan enzim yang tidak stabil. Oleh karena itu, sebaiknya disimpan pada suhu -20C untuk sebagian besar enzim. Beberapa enzim perlu disimpan pada -70C. Enzim ini harus tetap disimpan di dalam es ketika dikeluarkan dari freezer dan harus selalu menjadi komponen yang ditambahkan terakhir pada campuran reaksi. Selain stabilitas, harga enzim restriksi pun mahal. Campur reaksi dengan baik dengan cara pemipetan atau menggoyang tabung reaksi. Sentrifus dengan cepat selama beberapa detik jika ada cairan yang menempel di dinding tabung.<br />Untuk menghentikan reaksi enzim, dapat dilakukan penambahan stopper reagent yang mengandung SDS-EDTA.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-66955965981805801172010-06-03T21:11:00.000-07:002010-06-03T21:15:01.621-07:00Pemotongan Molekul DNA Menggunakan Enzim Restriksi Endonuklease dan Pengukuran Besarnya Pasangan Basa dari Fragmen yang TerpotongPemotongan Molekul DNA Menggunakan Enzim Restriksi<br />Endonuklease dan Pengukuran Besarnya Pasangan Basa dari Fragmen yang Terpotong<br /><br />Teknik manipulasi DNA melibatkan beberapa enzim, diantaranya DNA<br />polimerase, ligase, enzim yang memodifikasi ujung akhir nukleotida dan nuklease. Nuklease merupakan enzim yang memotong molekul DNA dengan memutuskan ikatan fosfodiester antara nukleotida satu dengan nukleotida berikutnya. Jenis nuklease ada dua yaitu eksonuklease dan endonuklease. Endonuklease merupakan nuklease yang memotong bagian internal DNA tepat pada ikatan fosfodiester. Hasil pemotongan molekul DNA oleh enzim restriksi endonuklease tepat pada urutan tertentu dan menghasilkan sekuens yang double-stranded, dengan demikian sekuens yang akan dipotong dapat diprediksi urutan basa nitrogennya. Ada tiga tipe enzim restriksi endonuklease yaitu tipe I, II dan III. Enzim restriksi endonuklease tipe I dan III jarang digunakan, karena hasil pemotongannya tidak tepat pada sekuens yang diinginkan, sedangkan enzim restriksi endonuklease tipe II dapat memotong tepat atau dekat dengan sekuens yang diinginkan (gambar 1).<br />Contoh enzim restriksi endonuklease tipe II adalah EcoRI. Enzim EcoRI diisolasi dari E. coli dan memotong molekul DNA pada urutan heksanukleotida 5’- GAATTC-3’. Selain EcoRI, enzim restriksi endonuklease lainnya dapat dilihat pada tabel di bawah ini.<br /><br />Hasil pemotongan enzim restriksi endonuklease ada dua macam yaitu unjung<br />blunt atau flush dan ujung sticky atau cohesive (gambar 2).Gambar 2. Hasil pemotongan molekul DNA dengan enzim restriksi endonuklease berbeda. (A) ujung blunt dan ujung sticky. (B) Tipe ujung sticky berbeda. (C) Tipe ujung sticky sama dihasilkan oleh dua enzim restriksi endonuklease berbeda.<br />Ujung blunt atau flush menghasilkan fragmen yang double-stranded,<br />sedangkan ujung sticky atau cohesive menunjukkan enzim restriksi endonuklease pada posisi yang berbeda dari dua untai DNA yang komplementer. Beberapa pemotong ujung sticky menghasilkan ujung 5’ atau ujung 3’ yang menggantung. Fragmen DNA yang dipotong dengan enzim restriksi endonuklease dapat ditentukan berapa besar ukurannya dengan menggunakan teknik elektroforesis gel agarosa. Teknik ini tergantung oleh konsentrasi agarosa dalam gel. Fragmen yang berukuran kurang dari 150 pasang basa dapat dipisahkan dengan cara elektroforesis<br />yang konsentrasi agarosanya 4% atau 5%. Apabila ukuran dari sekuens DNA tidak diketahui maka fragmen yang mengandung gen atau segmen DNA tersebut dapat diidentifikasi dengan Southern hybridization. Adapun tahapannya yaitu:<br />1. Mentransfer fragmen restriksi dari gel agarosa ke nitroselulosa atau membrane nilon.<br />2. Menyediakan hybrization probe. Sekuens molekul DNA yang komplementer dengan DNA target dilabeli. Pelabelan ini dapat menggunakan oligonukleotida sintetik. Pelabelan kemudian dideteksi dengan menggunakan<br />autoradiography.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-70882936289587874742010-06-03T21:10:00.000-07:002010-06-03T21:11:18.788-07:00Replikasi DNABAB IV Replikasi DNA<br /><br />Dalam bab ini akan dibahas tiga fungsi DNA sebagai materi genetik pada sebagian besar organisme serta cara replikasi DNA baik pada sistem prokariot maupun eukariot. Dengan mempelajari pokok bahasan ini akan diperoleh gambaran mengenai perbedaan cara replikasi DNA di antara kedua kelompok organisme tersebut.<br /><br />Setelah mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan:<br />“Tiga fungsi DNA sebagai materi genetik, mekanisme replikasi semikonservatif,<br />mekanisme replikasi lingkaran menggulung, pengertian replikon, ori, garpu replikasi, dan termini, cara replikasi DNA pada prokariot, dan cara replikasi DNA pada eukariot.”<br /><br />Pengetahuan awal yang diperlukan oleh mahasiswa agar dapat mempelajari pokok bahasan ini dengan lebih baik adalah struktur asam nukleat, khususnya DNA, dan struktur molekuler kromosom, yang masing-masing telah dijelaskan pada Bab II dan Bab III. Selain itu, konsep dasar tentang replikasi DNA yang telah diperoleh pada mata kuliah Genetika juga sangat mendukung pemahaman materi bahasan di dalam bab ini.<br /><br />Fungsi DNA sebagai Materi Genetik<br /><br />DNA sebagai materi genetik pada sebagian besar organisme harus dapat menjalankan tiga macam fungsi pokok berikut ini.<br /><br />DNA harus mampu menyimpan informasi genetik dan dengan tepat dapat meneruskan informasi tersebut dari tetua kepada keturunannya, dari generasi ke generasi. Fungsi ini merupakan fungsi genotipik, yang dilaksanakan melalui replikasi. Inilah materi yang akan dibahas di dalam bab ini.<br /><br />DNA harus mengatur perkembangan fenotipe organisme. Artinya, materi genetik harus mengarahkan pertumbuhan dan diferensiasi organisme mulai dari zigot hingga individu dewasa. Fungsi ini merupakan fungsi fenotipik, yang dilaksanakan melalui ekspresi gen (Bab V hingga Bab VII).<br /><br />DNA sewaktu-waktu harus dapat mengalami perubahan sehingga organisme yang bersangkutan akan mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berubah. Tanpa perubahan semacam ini, evolusi tidak akan pernah berlangsung. Fungsi ini merupakan fungsi evolusioner, yang dilaksanakan melalui peristiwa mutasi (Bab VIII).<br /><br />Mekanisme Replikasi Semikonservatif<br /><br />Ada tiga cara teoretis replikasi DNA yang pernah diusulkan, yaitu konservatif, semikonservatif, dan dispersif. Pada replikasi konservatif seluruh tangga berpilin DNA awal tetap dipertahankan dan akan mengarahkan pembentukan tangga berpilin baru. Pada replikasi semikonservatif tangga berpilin mengalami pembukaan terlebih dahulu sehingga kedua untai polinukleotida akan saling terpisah. Namun, masing-masing untai ini tetap dipertahankan dan akan bertindak sebagai cetakan (template) bagi pembentukan untai polinukleotida baru. Sementara itu, pada replikasi dispersif kedua untai polinukleotida mengalami fragmentasi di sejumlah tempat. Kemudian, fragmen-fragmen polinukleotida yang terbentuk akan menjadi cetakan bagi fragmen nukleotida baru sehingga fragmen lama dan baru akan dijumpai berselang-seling di dalam tangga berpilin yang baru. konservatif semikonservatif dispersifGambar 4.1. Tiga cara teoretis replikasi DNA<br />= untai lama = untai baruDi antara ketiga cara replikasi DNA yang diusulkan tersebut, hanya cara semikonservatif yang dapat dibuktikan kebenarannya melalui percobaan yang dikenal dengan nama sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan atau equilibrium density-gradient centrifugation. Percobaan ini dilaporkan hasilnya pada tahun 1958 oleh M.S. Meselson dan F.W. Stahl. <br /><br />Mereka menumbuhkan bakteri Escherichia coli selama beberapa generasi di dalam medium yang mengandung isotop nitrogen 15N untuk menggantikan isotop nitrogen normal 14N yang lebih ringan. Akibatnya, basa-basa nitrogen pada molekul DNA sel-sel bakteri tersebut akan memiliki 15N yang berat. Molekul DNA dengan basa nitrogen yang mengandung 15N mempunyai tingkat kerapatan (berat per satuan volume) yang lebih tinggi daripada DNA normal (14N). Oleh karena molekul-molekul dengan tingkat kerapatan yang berbeda dapat dipisahkan dengan cara sentrifugasi tersebut di atas, maka Meselson dan Stahl dapat mengikuti perubahan tingkat kerapatan DNA sel-sel bakteri E. coli yang semula ditumbuhkan pada medium 15N selama beberapa generasi, kemudian dikembalikan ke medium normal 14N selama beberapa generasi berikutnya.<br /><br />Molekul DNA mempunyai kerapatan yang lebih kurang sama dengan kerapatan larutan garam yang sangat pekat seperti larutan 6M CsCl (sesium khlorida). Sebagai perbandingan, kerapatan DNA E.coli dengan basa nitrogen yang mengandung isotop 14N dan 15N masing-masing adalah 1,708 g/cm3 dan 1,724 g/cm3, sedangkan kerapatan larutan 6M CsCl adalah 1,700 g/cm3.<br /><br />Ketika larutan 6M CsCl yang di dalamnya terdapat molekul DNA disentrifugasi dengan kecepatan sangat tinggi, katakanlah 30.000 hingga 50.000 rpm, dalam waktu 48 hingga 72 jam, maka akan terjadi keseimbangan tingkat kerapatan. Hal ini karena molekul-molekul garam tersebut akan mengendap ke dasar tabung sentrifuga akibat adanya gaya sentrifugal, sementara di sisi lain difusi akan menggerakkan molekul-molekul garam kembali ke atas tabung. Molekul DNA dengan tingkat kerapatan tertentu akan menempati kedudukan yang sama dengan kedudukan larutan garam yang tingkat kerapatannya sama dengannya.<br /><br />medium 15N ekstrak DNA<br />(generasi 0)<br /><br />ekstrak DNA<br />medium 14N (generasi 1)<br /><br />ekstrak DNA<br />(generasi 2)<br />medium 14N<br /><br />ekstrak DNA<br />medium 14N (generasi 3)<br />interpretasi data hasil sentrifugasi DNA<br /><br />Gambar 4.2. Diagram percobaan Meselson dan Stahl yang memperlihatkan replikasi DNA secara semikonservatifDNA yang diekstrak dari sel E. coli yang ditumbuhkan pada medium 15N terlihat menempati dasar tabung. Selanjutnya, DNA yang diekstrak dari sel E.coli yang pertama kali dipindahkan kembali ke medium 14N terlihat menempati bagian tengah tabung. Pada generasi kedua setelah E.coli ditumbuhkan pada medium 14N ternyata DNAnya menempati bagian tengah dan atas tabung. Ketika E.coli telah ditumbuhkan selama beberapa generasi pada medium 14N, DNAnya nampak makin banyak berada di bagian atas tabung, sedangkan DNA yang berada di bagian tengah tabung tetap. Meselson dan Stahl menjelaskan bahwa pada generasi 15N, atau dianggap sebagai generasi 0, DNAnya mempunyai kerapatan tinggi. Kemudian, pada generasi 14N yang pertama, atau disebut sebagai generasi 1, DNAnya merupakan hibrid antara DNA dengan kerapatan tinggi dan rendah. Pada generasi 2 DNA hibridnya masih ada, tetapi muncul pula DNA baru dengan kerapatan rendah. Demikian seterusnya, DNA hibrid akan tetap jumlahnya, sedangkan DNA baru dengan kerapatan rendah akan makin banyak dijumpai. Pada Gambar 4.2 terlihat bahwa interpretasi data hasil percobaan sentrifugasi ini jelas sejalan dengan cara pembentukan molekul DNA melalui replikasi semikonservatif. <br /><br />Pada percobaan Meselson dan Stahl ekstrak DNA yang diperoleh dari sel-sel E. coli berada dalam keadaan terfragmentasi sehingga replikasi molekul DNA dalam bentuknya yang utuh sebenarnya belum diketahui. Replikasi DNA kromosom dalam keadaan utuh _ yang pada prokariot ternyata berbentuk melingkar atau sirkular _ baru dapat diamati menggunakan teknik autoradiografi dan mikroskopi elektron. Dengan kedua teknik ini terlihat bahwa DNA berbagai virus, khloroplas, dan mitokhondria melakukan replikasi yang dikenal sebagai replikasi θ (theta) karena autoradiogramnya menghasilkan gambaran seperti huruf Yunani tersebut. Selain replikasi θ, pada sejumlah bakteri dan organisme eukariot dikenal pula replikasi yang dinamakan replikasi lingkaran menggulung (rolling circle replication). Replikasi ini diawali dengan pemotongan ikatan fosfodiester pada daerah tertentu yang menghasilkan ujung 3’ dan ujung 5’. Pembentukan (sintesis) untai DNA baru terjadi dengan penambahan deoksinukleotida pada ujung 3’ yang diikuti oleh pelepasan ujung 5’ dari lingkaran molekul DNA. Sejalan dengan berlangsungnya replikasi di seputar lingkaran DNA, ujung 5’ akan makin terlepas dari lingkaran tersebut sehingga membentuk ’ekor’ yang makin memanjang (Gambar 4.3).<br /><br />penambahan<br />nukleotida<br />ujung 3’<br />tempat ujung 5’ pelepasan ujung 5’ pemanjangan ’ekor’<br />terpotongnya ikatan fosfodiester<br /><br />Gambar 4.3. Replikasi lingkaran menggulung<br />= untai lama = untai baruReplikon, Ori, Garpu Replikasi, dan Termini <br /><br />Setiap molekul DNA yang melakukan replikasi sebagai suatu satuan tunggal dinamakan replikon. Dimulainya (inisiasi) replikasi DNA terjadi di suatu tempat tertentu di dalam molekul DNA yang dinamakan titik awal replikasi atau origin of replication (ori). Proses inisiasi ini ditandai oleh saling memisahnya kedua untai DNA, yang masing-masing akan berperan sebagai cetakan bagi pembentukan untai DNA baru sehingga akan diperoleh suatu gambaran yang disebut sebagai garpu replikasi. Biasanya, inisiasi replikasi DNA, baik pada prokariot maupun eukariot, terjadi dua arah (bidireksional). Dalam hal ini dua garpu replikasi akan bergerak melebar dari ori menuju dua arah yang berlawanan hingga tercapai suatu ujung (terminus). Pada eukariot, selain terjadi replikasi dua arah, ori dapat ditemukan di beberapa tempat.<br /><br /><br />Replikasi pada kedua untai DNA<br /><br />Proses replikasi DNA yang kita bicarakan di atas sebenarnya barulah proses yang terjadi pada salah satu untai DNA. Untai DNA tersebut sering dinamakan untai pengarah (leading strand). Sintesis DNA baru pada untai pengarah ini berlangsung secara kontinyu dari ujung 5’ ke ujung 3’ atau bergerak di sepanjang untai pengarah dari ujung 3’ ke ujung 5’.<br /><br />Pada untai DNA pasangannya ternyata juga terjadi sintesis DNA baru dari ujung 5’ ke ujung 3’ atau bergerak di sepanjang untai DNA cetakannya ini dari ujung 3’ ke ujung 5’. Namun, sintesis DNA pada untai yang satu ini tidak berjalan kontinyu sehingga menghasilkan fragmen terputus-putus, yang masing-masing mempunyai arah 5’→ 3’. Terjadinya sintesis DNA yang tidak kontinyu sebenarnya disebabkan oleh sifat enzim DNA polimerase yang hanya dapat menyintesis DNA dari arah 5’ ke 3’ serta ketidakmampuannya untuk melakukan inisiasi sintesis DNA.<br /><br />Untai DNA yang menjadi cetakan bagi sintesis DNA tidak kontinyu itu disebut untai tertinggal (lagging strand). Sementara itu, fragmen-fragmen DNA yang dihasilkan dari sintesis yang tidak kontinyu dinamakan fragmen Okazaki, sesuai dengan nama penemunya. Fragmen-fragmen Okazaki akan disatukan menjadi sebuah untai DNA yang utuh dengan bantuan enzim DNA ligase.<br /><br />fragmen-fragmen untai tertinggal<br />3’ Okazaki 5’<br />5’ 3’ 5’ 3’<br />untai pengarah<br /><br />Gambar 4.4. Diagram replikasi pada kedua untai DNA<br /><br />Replikasi DNA prokariot<br /><br />Replikasi DNA kromosom prokariot, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, berisi empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi, DNA kromosom prokariot dapat mengalami reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk, sebelum putaran replikasi yang pertama berakhir. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.<br /><br />Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Proses ini memerlukan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.<br /><br />Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah.<br /><br />Agar replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini merupakan target serangan antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.<br /><br />Seperti telah dijelaskan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal. Pada untai tertinggal suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.<br /><br />Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.<br /><br />Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang mempunyai fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang mempunyai fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’® 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.<br /><br />Begitu primer pada untai tertinggal dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diisi oleh DNA polimerase I, yang mempunyai aktivitas polimerase 5’® 3’, eksonuklease 5’ ® 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ ® 5’. Eksonuklease 5’ ® 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan adanya replisom sintesis DNA akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap detik.<br /><br />Kedua garpu replikasi akan bertemu kira-kira pada posisi 180°C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan gerakan garpu replikasi. Terminator tersebut antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.<br /><br />Replikasi DNA eukariot<br /><br />Pada eukariot replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan sel. Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.<br /><br />Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariot bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.<br />Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami inisasi paling awal adalah eukomatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah heterokromatin. DNA sentromir dan telomir bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.<br />Seperti halnya pada prokariot, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan untuk memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai tertinggal diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang merupakan bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi kemudian segera digantikan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai tertinggal. Baik DNA polimerase d maupun e mempunyai fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d untuk menyintesis DNA yang panjang disebabkan oleh adanya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase S.<br /><br />Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.<br /><br />Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariot (telomir) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan bertindak sebagai cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.<br /><br />Hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan mencapai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-28337506970679591312010-06-03T21:09:00.000-07:002010-06-03T21:10:28.116-07:00Teknologi DNA rekombinanTeknologi DNA rekombinan<br />Teknologi DNA rekombinan merupakan teknik kejuruteraan genetik yang melibatkan penggunaan DNA rekombinan - iaitu DNA yang menggabungkan maklumat genetik dua species organisma yang berlainan. Jika gen-gen ini digabungkan dalam sel telur atau sel sperma supaya maklumat genetik ini boleh diturunkan kepada progeni, maka hasil daripada gabungan ini dinamakan organisma transgenik.<br />Penghasilan DNA rekombinan melibatkan tiga proses:<br />• Manipulasi DNA in vitro (luar sel organisma)<br />• Gabungan, atau rekombinasi DNA sesuatu organisma dengan DNA bakteria dalam plasmid atau bakteriofaj.<br />• Pengklonan, atau teknik untuk mereplikasi progeni yang membawa DNA rekombinan.<br />Proses-proses diatas pertama kali dilakukan oleh Paul Berg dan A.D. Kaiser pada tahun 1972. Mereka berjaya memasukkan DNA prokariot kedalam bakteria, kemudian oleh S.N. Cohen dan Herbert Boyer yang berjaya menggabungkan DNA organisma eukariot bersama plasmid bakteria.<br />Bab ini akan membahas pengertian dan macam-macam vektor kloning, baik yang digunakan pada sel inang prokariot maupun eukariot. Setelah mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan:<br />1. pengertian vektor kloning,<br />2. ciri-ciri plasmid,<br />3. ciri-ciri kosmid, <br />4. ciri-ciri bakteriofag, dan<br />5. ciri-ciri vektor kloning pada khamir dan eukariot tingkat tinggi.<br />Untuk dapat mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini dengan lebih baik mahasiswa disarankan telah memahami pokok bahasan tentang dasar-dasar teknologi DNA rekombinan dan konstruksi perpustakaan gen, yang masing-masing telah diberikan pada Bab IX dan X.<br />Pengertian dan Macam-macam Vektor Kloning<br />Pada Bab IX antara lain telah dibicarakan bahwa transformasi sel inang dilakukan menggunakan perantara vektor. Jadi, vektor adalah molekul DNA yang berfungsi sebagai wahana atau kendaraan yang akan membawa suatu fragmen DNA masuk ke dalam sel inang dan memungkinkan terjadinya replikasi dan ekspresi fragmen DNA asing tersebut. Vektor yang dapat digunakan pada sel inang prokariot, khususnya E. coli, adalah plasmid, bakteriofag, kosmid, dan fasmid. Sementara itu, vektor YACs dan YEps dapat digunakan pada khamir. Plasmid Ti, baculovirus, SV40, dan retrovirus merupakan vektor-vektor yang dapat digunakan pada sel eukariot tingkat tinggi.<br />Plasmid<br />Secara umum plasmid dapat didefinisikan sebagai molekul DNA sirkuler untai ganda di luar kromosom yang dapat melakukan replikasi sendiri. Plasmid tersebar luas di antara organisme prokariot dengan ukuran yang bervariasi dari sekitar 1 kb hingga lebih dari 250 kb (1 kb = 1000 pb).<br />Agar dapat digunakan sebagai vektor kloning, plasmid harus memenuhi syarat-syarat berikut ini:<br />1. mempunyai ukuran relatif kecil bila dibandingkan dengan pori dinding sel inang sehingga dapat dengan mudah melintasinya,<br />2. mempunyai sekurang-kurangnya dua gen marker yang dapat menandai masuk tidaknya plasmid ke dalam sel inang,<br />3. mempunyai tempat pengenalan restriksi sekurang-kurangnya di dalam salah satu marker yang dapat digunakan sebagai tempat penyisipan fragmen DNA, dan<br />4. mempunyai titik awal replikasi (ori) sehingga dapat melakukan replikasi di dalam sel inang.<br />Salah satu contoh plasmid buatan yang banyak digunakan dalam kloning gen adalah pBR322. Plasmid ini dikonstruksi oleh F. Bolivar dan kawan-kawanya pada tahun 1977. Urutan basa lengkapnya telah ditentukan sehingga baik tempat marker maupun pengenalan restriksinya juga telah diketahui. Sayangnya, tempat pengenalan EcoR I, salah satu enzim restriksi yang sangat umum digunakan, terletak di luar marker. Oleh karena salah satu marker akan menjadi tempat penyisipan fragmen DNA asing, maka EcoR I tidak dapat digunakan untuk memotong pBR322 di tempat penyisipan tersebut. Namun, saat ini telah dikonstruksi derivat-derivat pBR322 yang mempunyai tempat pengenalan EcoR I di dalam marker, misalnya plasmid pBR324 dan pBR325 yang masing-masing mempunyai tempat pengenalan EcoR I di dalam gen struktural kolisin dan di dalam gen resisten kloramfenikol.<br />Gambar 11.1. Plasmid pBR322<br />ampR = marker resisten ampisilin<br />tetR = marker resisten tetrasiklin<br />Misalnya saja kita menyisipkan suatu fragmen DNA pada daerah marker resisten ampisilin dengan memotong daerah ini menggunakan enzim restriksi tertentu selain EcoR I (mengapa harus selain EcoR I?). Plasmid pBR322 yang tersisipi oleh fragmen DNA akan kehilangan sifat resistensinya terhadap ampisilin, tetapi masih mempunyai sifat resistensi terhadap tetrasiklin. Oleh karena itu, ketika plasmid pBR322 rekombinan ini dimasukkan ke dalam sel inangnya, yakni E. coli, bakteri transforman ini tidak mampu tumbuh pada medium yang mengandung ampisilin, tetapi tumbuh pada medium tetrasiklin. Secara alami E. coli tidak mampu tumbuh baik pada medium ampisilin maupun tetrasiklin sehingga sel transforman dapat dengan mudah dibedakan dengan sel nontransforman yang tidak mengandung pBR322 sama sekali. Sementara itu, E. coli transforman yang membawa plasmid pBR322 utuh (religasi) mampu tumbuh pada kedua medium antibiotik tersebut. Jadi, untuk memperoleh sel E. coli transforman yang membawa DNA rekombinan dicari koloni yang hidup di tetrasiklin tetapi mati di ampisilin. Secara teknis pekerjaan ini dilakukan menggunakan transfer koloni atau replica plating (lihat Bab X).<br />Plasmid yang digunakan pada bakteri gram negatif seperti halnya pBR322 tidak dapat digunakan pada bakteri gram positif. Namun, saat ini telah tersedia plasmid untuk kloning pada bakteri gram positif, misalnya pT127 dan pC194, yang dikonstruksi oleh S.D. Erlich pada tahun 1977 dari bakteri Staphylococcus aureus. Demikian juga, telah ditemukan plasmid untuk kloning pada eukariot, khususnya pada khamir, misalnya yeast integrating plasmids (YIps), yeast episomal plasmids (YEps), yeast replicating plasmids (YRps), dan yeast centromere plasmid (YCps).<br />Bakteriofag<br />Bakteriofag adalah virus yang sel inangnya berupa bakteri. Dengan daur hidupnya yang bersifat litik atau lisogenik bakteriofag dapat digunakan sebagai vektor kloning pada sel inang bakteri. Ada beberapa macam bakteriofag yang biasa digunakan sebagai vektor kloning. Dua di antaranya akan dijelaskan berikut ini.<br />Bakteriofag l <br />Bakteriofag atau fag l merupakan virus kompleks yang menginfeksi bakteri E. coli. Berkat pengetahuan yang memadai tentang fag ini, kita dapat memanfaatkannya sebagai vektor kloning semenjak masa-masa awal perkembangan rekayasa genetika. DNA l yang diisolasi dari partikel fag ini mempunyai konformasi linier untai ganda dengan panjang 48,5 kb. Namun, masing-masing ujung fosfatnya berupa untai tunggal sepanjang 12 pb yang komplementer satu sama lain sehingga memungkinkan DNA l untuk berubah konformasinya menjadi sirkuler. Dalam bentuk sirkuler, tempat bergabungnya kedua untai tunggal sepanjang 12 pb tersebut dinamakan kos.<br />Seluruh urutan basa DNA l telah diketahui. Secara alami terdapat lebih dari satu tempat pengenalan restriksi untuk setiap enzim restriksi yang biasa digunakan. Oleh karena itu, DNA l tipe alami tidak cocok untuk digunakan sebagai vektor kloning. Akan tetapi, saat ini telah banyak dikonstruksi derivat-derivat DNA l yang memenuhi syarat sebagai vektor kloning. Ada dua macam vektor kloning yang berasal dari DNA l, yaitu<br />vektor insersional, yang dengan mudah dapat disisipi oleh fragmen DNA asing, vektor substitusi, yang untuk membawa fragmen DNA asing harus membuang sebagian atau seluruh urutan basanya yang terdapat di daerah nonesensial dan menggantinya dengan urutan basa fragmen DNA asing tersebut.<br />Di antara kedua macam vektor l tersebut, vektor substitusi lebih banyak digunakan karena kemampuannya untuk membawa fragmen DNA asing hingga 23 kb. Salah satu contohnya adalah vektor WES, yang mempunyai mutasi pada tiga gen esensial, yaitu gen W, E, dan S. Vektor ini hanya dapat digunakan pada sel inang yang dapat menekan mutasi tersebut.<br />Cara substitusi fragmen DNA asing pada daerah nonesensial membutuhkan dua tempat pengenalan restriksi untuk setiap enzim restriksi. Jika suatu enzim restrisksi memotong daerah nonesensial di dua tempat berbeda, maka segmen DNA l di antara kedua tempat tersebut akan dibuang untuk selanjutnya digantikan oleh fragmen DNA asing. Jika pembuangan segmen DNA l tidak diikuti oleh substitusi fragmen DNA asing, maka akan terjadi religasi vektor DNA l yang kehilangan sebagian segmen pada daerah nonesensial. Vektor religasi semacam ini tidak akan mampu bertahan di dalam sel inang. Dengan demikian, ada suatu mekanisme seleksi automatis yang dapat membedakan antara sel inang dengan vektor rekombinan dan sel inang dengan vektor religasi.<br /> <br />Gambar 11.2. DNA bakteriofag l<br />konformasi linier (di luar sel inang)<br />konformasi sirkuler (di dalam sel inang)<br />Bakteriofag l mempunyai dua fase daur hidup, yaitu fase litik dan fase lisogenik. Pada fase litik, transfeksi sel inang (istilah transformasi untuk DNA fag) dimulai dengan masuknya DNA l yang berubah konformasinya menjadi sirkuler dan mengalami replikasi secara independen atau tidak bergantung kepada kromosom sel inang. Setelah replikasi menghasilkan sejumlah salinan DNA l sirkuler, masing-masing DNA ini akan melakukan transkripsi dan translasi membentuk protein kapsid (kepala). Selanjutnya, tiap DNA akan dikemas (packaged) dalam kapsid sehingga dihasilkan partikel l baru yang akan keluar dari sel inang untuk menginfeksi sel inang lainnya. Sementara itu, pada fase lisogenik DNA l akan terintegrasi ke dalam kromosom sel inang sehingga replikasinya bergantung kepada kromosom sel inang. Fase lisogenik tidak menimbulkan lisis pada sel inang.<br />Di dalam medium kultur, sel inang yang mengalami lisis akan membentuk plak (plaque) berupa daerah bening di antara koloni-koloni sel inang yang tumbuh. Oleh karena itu, seleksi vektor rekombinan dapat dilakukan dengan melihat terbentuknya plak tersebut.<br />Bakteriofag M13<br />Ada jenis bakteriofag lainnya yang dapat menginfeksi E. coli. Berbeda dengan l yang mempunyai struktur ikosahedral berekor, fag jenis kedua ini mempunyai struktur berupa filamen. Contoh yang paling penting adalah M13, yang mempunyai genom berupa untai tunggal DNA sirkuler sepanjang 6.408 basa. Infeksinya pada sel inang berlangsung melalui pili, suatu penonjolan pada permukaan sitoplasma.<br />Ketika berada di dalam sel inang genom M13 berubah menjadi untai ganda sirkuler yang dengan cepat akan bereplikasi menghasilkan sekitar 100 salinan. Salinan-salinan ini membentuk untai tunggal sirkuler baru yang kemudian bergerak ke permukaan sel inang. Dengan cara seperti ini DNA M13 akan terselubungi oleh membran dan keluar dari sel inang menjadi partikel fag yang infektif tanpa menyebabkan lisis. Oleh karena fag M13 terselubungi dengan cara pembentukan kuncup pada membran sel inang, maka tidak ada batas ukuran DNA asing yang dapat disisipkan kepadanya. Inilah salah satu keuntungan penggunaan M13 sebagai vektor kloning bila dibandingkan dengan plasmid dan l. Keuntungan lainnya adalah bahwa M13 dapat digunakan untuk sekuensing (penentuan urutan basa) DNA dan mutagenesis tapak terarah (site directed mutagenesis) karena untai tunggal DNA M13 dapat dijadikan cetakan (templat) di dalam kedua proses tersebut.<br />Meskipun demikian, M13 hanya mempunyai sedikit sekali daerah pada DNAnya yang dapat disisipi oleh DNA asing. Di samping itu, tempat pengenalan restriksinya pun sangat sedikit. Namun, sejumlah derivat M13 telah dikonstruksi untuk mengatasi masalah tersebut.<br />Kosmid<br />Kosmid merupakan vektor yang dikonstruksi dengan menggabungkan kos dari DNA l dengan plasmid. Kemampuannya untuk membawa fragmen DNA sepanjang 32 hingga 47 kb menjadikan kosmid lebih menguntungkan daripada fag l dan plasmid.<br />Fasmid<br />Selain kosmid, ada kelompok vektor sintetis yang merupakan gabungan antara plasmid dan fag l. Vektor yang dinamakan fasmid ini membawa segmen DNA l yang berisi tempat att. Tempat att digunakan oleh DNA l untuk berintegrasi dengan kromosom sel inang pada fase lisogenik.<br />Vektor YACs<br />Seperti halnya kosmid, YACs (yeast artifisial chromosomes atau kromosom buatan dari khamir) dikonstruksi dengan menggabungkan antara DNA plasmid dan segmen tertentu DNA kromosom khamir. Segmen kromosom khamir yang digunakan terdiri atas sekuens telomir, sentromir, dan titik awal replikasi.<br />YACs dapat membawa fragmen DNA genomik sepanjang lebih dari 1 Mb. Oleh karena itu, YACs dapat digunakan untuk mengklon gen utuh manusia, misalnya gen penyandi cystic fibrosis yang panjangnya 250 kb. Dengan kemampuannya itu YACs sangat berguna dalam pemetaan genom manusia seperti yang dilakukan pada Proyek Genom Manusia.<br />Vektor YEps<br />Vektor-vektor untuk keperluan kloning dan ekspresi gen pada Saccharomyces cerevisiae dirancang atas dasar plasmid alami berukuran 2 μm, yang selanjutnya dikenal dengan nama plasmid 2 mikron. Plasmid ini memiliki sekuens DNA sepanjang 6 kb, yang mencakup titik awal replikasi dan dua gen yang terlibat dalam replikasi.<br />Vektor-vektor yang dirancang atas dasar plasmid 2 mikron disebut YEps (yeast episomal plasmids). Segmen plasmid 2 mikronnya membawa titik awal replikasi, sedangkan segmen kromosom khamirnya membawa suatu gen yang berfungsi sebagai penanda seleksi, misalnya gen LEU2 yang terlibat dalam biosintesis leusin. Meskipun biasanya bereplikasi seperti plasmid pada umumnya, YEps dapat terintegrasi ke dalam kromosom khamir inangnya.<br />Plasmid Ti Agrobacterium tumefaciens<br />Sel-sel tumbuhan tidak mengandung plasmid alami yang dapat digunakan sebagai vektor kloning. Akan tetapi, ada suatu bakteri, yaitu Agrobacterium tumefaciens, yang membawa plasmid berukuran 200 kb dan disebut plasmid Ti (tumor inducing atau penyebab tumor). Bakteri A. tumefaciens dapat menginfeksi tanaman dikotil seperti tomat dan tembakau serta tanaman monokotil, khususnya padi. Ketika infeksi berlangsung bagian tertentu plasmid Ti, yang disebut T-DNA, akan terintegrasi ke dalam DNA kromosom tanaman, mengakibatkan terjadinya pertumbuhan sel-sel tanaman yang tidak terkendali. Akibatnya, akan terbentuk tumor atau crown gall.<br />Plasmid Ti rekombinan dengan suatu gen target yang disisipkan pada daerah T-DNA dapat mengintegrasikan gen tersebut ke dalam DNA tanaman. Gen target ini selanjutnya akan dieskpresikan menggunakan sistem DNA tanaman.<br />Dalam prakteknya, ukuran plasmid Ti yang begitu besar sangat sulit untuk dimanipulasi. Namun, ternyata apabila bagian T-DNA dipisahkan dari bagian-bagian lain plasmid Ti, integrasi dengan DNA tanaman masih dapat terjadi asalkan T-DNA dan bagian lainnya tersebut masih berada di dalam satu sel bakteri A. tumefaciens. Dengan demikian, manipulasi atau penyisipan fragmen DNA asing hanya dilakukan pada T-DNA dengan cara seperti halnya yang dilakukan pada plasmid E.coli. Selanjutnya, plasmid T-DNA rekombinan yang dihasilkan ditransformasikan ke dalam sel A. tumefaciens yang membawa plasmid Ti tanpa bagian T-DNA. Perbaikan prosedur berikutnya adalah pembuangan gen-gen pembentuk tumor yang terdapat pada T-DNA.<br />Baculovirus<br />Baculovirus merupakan virus yang menginfeksi serangga. Salah satu protein penting yang disandi oleh genom virus ini adalah polihedrin, yang akan terakumulasi dalam jumlah sangat besar di dalam nuklei sel-sel serangga yang diinfeksi karena gen tersebut mempunyai promoter yang sangat aktif. Promoter ini dapat digunakan untuk memacu overekspresi gen-gen asing yang diklon ke dalam genom bacilovirus sehingga akan diperoleh produk protein yang sangat banyak jumlahnya di dalam kultur sel-sel serangga yang terinfeksi.<br />Vektor Kloning pada Mamalia<br />Vektor untuk melakukan kloning pada sel-sel mamalia juga dikonstruksi atas dasar genom virus. Salah satu di antaranya yang telah cukup lama dikenal adalah SV40, yang menginfeksi berbagai spesies mamalia. Genom SV40 panjangnya hanya 5,2 kb. Genom ini mengalami kesulitan dalam pengepakan (packaging) sehingga pemanfaatan SV40 untuk mentransfer fragmen–fragmen berukuran besar menjadi terbatas.<br />Retrovirus mempunyai genom berupa RNA untai tunggal yang ditranskripsi balik menjadi DNA untai ganda setelah terjadi infeksi. DNA ini kemudian terintegrasi dengan stabil ke dalam genom sel mamalia inang sehingga retrovirus telah digunakan sebagai vektor dalam terapi gen. Retrovirus mempunyai beberapa promoter yang kuat.<br />Bakteriofage<br />Bakteriofage berasal dari kata bacteria dan phagus (bahasa Yunani). Dari asal kata tersebut, maka dapat disimpulkan bahwa bakteriofage merupakan virus yang menyerang bakteri. Bakteriofage memiliki 2 macam cara untuk mereplikasikan dirinya, yaitu daur litik dan daur lisogenik. Replikasi tersebut baru dapat dilakukan ketika virus ini telah masuk ke dalam sel inangnya (bakteri). Bakteriofage termasuk ke dalam ordo Caudovirales. Salah satu contoh bakteriofage adalah T4 virus yang menyerang bakteri Eschericia coli. E. coli merupakan bakteri yang hidup pada saluran pencernaan manusia.Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-25218806223567889982010-06-03T21:08:00.001-07:002010-06-03T21:09:02.342-07:00DNA ligase<meta equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><meta name="ProgId" content="Word.Document"><meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"><meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"><link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5Cuser%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C02%5Cclip_filelist.xml"><link rel="Edit-Time-Data" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5Cuser%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C02%5Cclip_editdata.mso"><!--[if !mso]> <style> v\:* {behavior:url(#default#VML);} o\:* {behavior:url(#default#VML);} w\:* {behavior:url(#default#VML);} .shape {behavior:url(#default#VML);} </style> <![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:worddocument> <w:view>Normal</w:View> <w:zoom>0</w:Zoom> <w:punctuationkerning/> <w:validateagainstschemas/> <w:saveifxmlinvalid>false</w:SaveIfXMLInvalid> <w:ignoremixedcontent>false</w:IgnoreMixedContent> <w:alwaysshowplaceholdertext>false</w:AlwaysShowPlaceholderText> <w:compatibility> <w:breakwrappedtables/> <w:snaptogridincell/> <w:wraptextwithpunct/> <w:useasianbreakrules/> <w:dontgrowautofit/> </w:Compatibility> <w:browserlevel>MicrosoftInternetExplorer4</w:BrowserLevel> </w:WordDocument> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:latentstyles deflockedstate="false" latentstylecount="156"> </w:LatentStyles> </xml><![endif]--><style> <!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Calibri; panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1073750139 0 0 159 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:Calibri; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-bidi-font-family:"Times New Roman";} a:link, span.MsoHyperlink {color:blue; text-decoration:underline; text-underline:single;} a:visited, span.MsoHyperlinkFollowed {color:purple; text-decoration:underline; text-underline:single;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:72.0pt 72.0pt 72.0pt 72.0pt; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> </style><!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} </style> <![endif]--> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">DNA ligase</span></b><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> merupakan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim" title="Enzim"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">enzim</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> yang mengkatalisis pembentukan ikatan </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fosfodiester&action=edit&redlink=1" title="Fosfodiester (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">fosfodiester</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> antara ujung 5’-fosfat dan 3’-hidroksil pada </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA" title="DNA"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">DNA</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> yang mengalami <i>nick</i>. <i>Nick</i> pada DNA dapat terjadi pada saat </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Replikasi" title="Replikasi"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">replikasi</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA" title="DNA"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">DNA</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">, rekombinasi dan kerusakan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Gul-0"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[1]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. Secara biologis, DNA ligase diperlukan untuk menggabungkan </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Fragmen_Okazaki&action=edit&redlink=1" title="Fragmen Okazaki (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">fragmen Okazaki</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> saat proses replikasi, menyambung potongan-potongan DNA yang baru disintesis, serta berperan dalam proses reparasi DNA </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-biochem-1"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[2]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. Oleh karena pentingnya peranan DNA ligase, sekarang ini telah dikembangkan obat antibakterial yang menginhibisi DNA ligase. Dengan diinhibisinya DNA ligase, diharapkan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Kromosom" title="Kromosom"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">kromosom</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> menjadi terdegradasi dan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Sel" title="Sel"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">sel</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> akan mati </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Miesel-2"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[3]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. DNA ligase merupakan enzim yang sangat berguna baik di dalam sel, maupun di luar sel. Untuk penggunaan di luar sel, penggabungan dengan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Enzim_restriksi" title="Enzim restriksi"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">enzim restriksi</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> telah membuat terobosan baru di bidang teknologi DNA rekombinan. Enzim restriksi diibaratkan seperti gunting yang memungkinkan kita untuk memotong DNA di tempat yang spesifik. Kemudian DNA ligase berperan sebagai lem yang menyambung DNA yang telah terpotong sehingga menjadi DNA yang fungsional </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Goodsell-3"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[4]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style="font-size: 18pt; font-family: "Times New Roman";">Jenis-Jenis DNA Ligase<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">DNA ligase dapat digolongkan menjadi 2 jenis berdasarkan kofaktor yang diperlukan, yaitu </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/NAD" title="NAD"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">NAD</span></a><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">+</span></sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> atau </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/ATP" title="ATP"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">ATP</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. DNA ligase NAD<sup>+</sup>-<i>dependent</i> ditemukan hanya di bakteri. Sementara itu, DNA ligase ATP-<i>dependent</i> ditemukan di </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Bakteriofage" title="Bakteriofage"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">bakteriofage</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">, </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Eubacteria&action=edit&redlink=1" title="Eubacteria (halaman belum tersedia)"><i><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">eubacteria</span></i></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">, </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Archaea" title="Archaea"><i><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">archaea</span></i></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">, dan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Virus" title="Virus"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">virus</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. Walaupun kedua jenis enzim ini memerlukan kofaktor yang berbeda, keduanya memiliki mekanisme katalitik yang sama. DNA ligase ATP-<i>dependent</i> yang umum adalah T4 DNA ligase dan T7 DNA ligase </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Gul-0"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[1]</span></sup></a><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-biochem-1"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[2]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style="font-size: 13.5pt; font-family: "Times New Roman";">T4 DNA Ligase<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">T4 DNA ligase berasal dari T4 bakteriofage. Enzim ini akan meligasi fragmen DNA yang menggantung, memiliki </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ujung_kohesif&action=edit&redlink=1" title="Ujung kohesif (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">ujung kohesif</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> maupun </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Ujung_tumpul&action=edit&redlink=1" title="Ujung tumpul (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">ujung tumpul</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">. Untuk meligasi fragmen DNA yang memiliki ujung tumpul, diperlukan konsentrasi enzim yang lebih besar. Proses ligasi DNA T4 memerlukan </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Larutan_penyangga" title="Larutan penyangga"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">larutan penyangga</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> yang mengandung ATP dengan konsentrasi 0.25-1 mM. Proses ini dapat berlangsung pada kisaran suhu yang luas, namun untuk beberapa kasus, proses ligasi dilakukan pada suhu tertentu. Seperti pada saat menginginkan efisiensi yang tinggi dalam ligasi (contohnya membuat </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Pustaka_genom&action=edit&redlink=1" title="Pustaka genom (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">pustaka genom</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">) suhu yang disarankan adalah 16 °C. Sementara itu, jika ligasi bertujuan untuk <i>subcloning</i>, ligasi dapat dilakukan pada suhu 4 °C semalaman, atau pada suhu ruang selama 30 menit hingga beberapa jam </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Bowen-4"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[5]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style="font-size: 13.5pt; font-family: "Times New Roman";">T7 DNA Ligase<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">T7 DNA ligase merupakan DNA ligase dengan ukuran terkecil, yaitu sebesar 41 KDa. DNA ligase ini berasal dari bakteriofage T7, mempunyai struktur yang terdiri dari dua </span><a href="http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Domain&action=edit&redlink=1" title="Domain (halaman belum tersedia)"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">domain</span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"> dengan sisi aktif ATP yang terbentuk oleh ujung-N domain yang lebih besar </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-biochem-1"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[2]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style="font-size: 18pt; font-family: "Times New Roman";">Mekanisme DNA Ligase<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; line-height: normal;"><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Ligase_rxn.png"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman"; text-decoration: none;"><!--[if gte vml 1]><v:shapetype id="_x0000_t75" coordsize="21600,21600" spt="75" preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"> <v:stroke joinstyle="miter"> <v:formulas> <v:f eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"> <v:f eqn="sum @0 1 0"> <v:f eqn="sum 0 0 @1"> <v:f eqn="prod @2 1 2"> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelWidth"> <v:f eqn="prod @3 21600 pixelHeight"> <v:f eqn="sum @0 0 1"> <v:f eqn="prod @6 1 2"> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelWidth"> <v:f eqn="sum @8 21600 0"> <v:f eqn="prod @7 21600 pixelHeight"> <v:f eqn="sum @10 21600 0"> </v:formulas> <v:path extrusionok="f" gradientshapeok="t" connecttype="rect"> <o:lock ext="edit" aspectratio="t"> </v:shapetype><v:shape id="Picture_x0020_2" spid="_x0000_i1025" type="#_x0000_t75" alt="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/25/Ligase_rxn.png/300px-Ligase_rxn.png" href="http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Ligase_rxn.pn" style="'width:222.75pt;" button="t"> <v:fill detectmouseclick="t"> <v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\user\LOCALS~1\Temp\msohtml1\02\clip_image001.png" title=""> </v:shape><![endif]--><!--[if !vml]--><span style=""><img src="file:///C:/DOCUME%7E1/user/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/02/clip_image002.gif" alt="http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/25/Ligase_rxn.png/300px-Ligase_rxn.png" shapes="Picture_x0020_2" border="0" width="297" height="273" /></span><!--[endif]--></span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; line-height: normal;"><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Ligase_rxn.png" title=""Perbesar" "><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman"; text-decoration: none;"><!--[if gte vml 1]><v:shape id="Picture_x0020_3" spid="_x0000_i1026" type="#_x0000_t75" alt="http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png" href="http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Ligase_rxn.pn" title=""Perbesar"" style="'width:11.25pt;height:8.25pt;visibility:visible'" button="t"> <v:fill detectmouseclick="t"> <v:imagedata src="file:///C:\DOCUME~1\user\LOCALS~1\Temp\msohtml1\02\clip_image003.gif" title=""> </v:shape><![endif]--><!--[if !vml]--><span style=""><img src="file:///C:/DOCUME%7E1/user/LOCALS%7E1/Temp/msohtml1/02/clip_image003.gif" alt="http://bits.wikimedia.org/skins-1.5/common/images/magnify-clip.png" shapes="Picture_x0020_3" border="0" width="15" height="11" /></span><!--[endif]--></span></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";"><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; line-height: normal;"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">Mekanisme DNA Ligase<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">Mekanisme DNA ligase dimulai dari hidrolisis kofaktor, yaitu NAD<sup>+</sup> atau ATP. Peristiwa ini menghasilkan kompleks enzim-adenylate AMP yang berikatan kovalen dengan grup α-amino residu lysin pada sisi aktif dengan melepaskan pyrofosfat inorganik (PPi), jika kofaktor berupa ATP; atau nicotinamide mononucleotide (NMN), jika kofaktor berupa NAD<sup>+</sup>. Kemudian sebagian AMP akan berpindah dari sisi aktif lysin ke ujung bebas 5’-fosfat yang berada pada nick utas DNA. Pada akhirnya, iktan fosfodiester akan terbentuk antara ujung 3’-OH yang berada di ujung nick dengan 5’-fosfat dan melepaskan AMP dan enzim adenylate </span><a href="http://id.wikipedia.org/wiki/DNA_ligase#cite_note-Gul-0"><sup><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">[1]</span></sup></a><span style="font-size: 12pt; font-family: "Times New Roman";">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p> Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com2tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-60939572398775524912010-06-02T22:43:00.001-07:002010-06-02T22:46:04.389-07:00AKTIVITAS DAN APLIKASI ENZIM PADA RISET DNA REKOMBINAN<meta equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><meta name="ProgId" content="Word.Document"><meta name="Generator" content="Microsoft Word 11"><meta name="Originator" content="Microsoft Word 11"><link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5Cuser%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C04%5Cclip_filelist.xml"><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="City"></o:smarttagtype><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="place"></o:smarttagtype><!--[if gte mso 9]><xml> <w:worddocument> <w:view>Normal</w:View> <w:zoom>0</w:Zoom> <w:punctuationkerning/> <w:validateagainstschemas/> <w:saveifxmlinvalid>false</w:SaveIfXMLInvalid> <w:ignoremixedcontent>false</w:IgnoreMixedContent> <w:alwaysshowplaceholdertext>false</w:AlwaysShowPlaceholderText> <w:compatibility> <w:breakwrappedtables/> <w:snaptogridincell/> <w:wraptextwithpunct/> <w:useasianbreakrules/> <w:dontgrowautofit/> </w:Compatibility> <w:browserlevel>MicrosoftInternetExplorer4</w:BrowserLevel> </w:WordDocument> </xml><![endif]--><!--[if gte mso 9]><xml> <w:latentstyles deflockedstate="false" latentstylecount="156"> </w:LatentStyles> </xml><![endif]--><!--[if !mso]><object classid="clsid:38481807-CA0E-42D2-BF39-B33AF135CC4D" id="ieooui"></object> <style> st1\:*{behavior:url(#ieooui) } </style> <![endif]--><style> <!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Calibri; panose-1:2 15 5 2 2 2 4 3 2 4; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1610611985 1073750139 0 0 159 0;} @font-face {font-family:Times-Roman; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:auto; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} @font-face {font-family:Times-Italic; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:auto; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} @font-face {font-family:Times-Bold; panose-1:0 0 0 0 0 0 0 0 0 0; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:auto; mso-font-format:other; mso-font-pitch:auto; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin-top:0cm; margin-right:0cm; margin-bottom:10.0pt; margin-left:0cm; line-height:115%; mso-pagination:widow-orphan; font-size:11.0pt; font-family:Calibri; mso-fareast-font-family:Calibri; mso-bidi-font-family:"Times New Roman";} @page Section1 {size:595.45pt 841.7pt; margin:3.0cm 3.0cm 3.0cm 4.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> </style><!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0cm 5.4pt 0cm 5.4pt; mso-para-margin:0cm; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:#0400; mso-fareast-language:#0400; mso-bidi-language:#0400;} </style> <![endif]--> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >AKTIVITAS DAN APLIKASI ENZIM PADA RISET DNA REKOMBINAN</span></b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >Teknologi DNA rekombinan merupakan salah satu faktor yang berkontribusi dalam perkembangan pengetahuan ekspresi gen. Teknologi DNA rekombinan pertama kali dilakukan sekitar tahun 1970 – 1980-an. Dasar dari teknologi DNA rekombinan adalah manipulasi molekul DNA dalam tabung uji. Teknik DNA rekombinan ini melibatkan enzim – enzim yang aktivitasnya dapat diketahui dan dikontrol. Enzim – enzim tersebut terbagi dalam empat golongan besar, yaitu :<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >1. DNA polimerase</span></b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >Enzim yang mensintesis polinukleotida baru yang komplemen dengan DNA atau RNA template.enzim ini digunakan dalam PCR, sekuensing DNA, pelabelan DNA dan riset – riset biomol lain. <st1:city st="on"><st1:place st="on">Ada</st1:place></st1:city> 2 peran eksonuklese dari DNA polimerase yaitu :<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >a. Eksonuklese 3’-</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > </span><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >5’: berfungsi menghilangkan nukleotida dari ujung 3’ pada untai</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > </span><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >DNA yang baru disintesis aktivitasnya disebut</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > </span><i><span style=";font-family:Times-Italic;font-size:12pt;" >proofreading </span></i><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >karena eksonuklese</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > ini membiarkan DNA polimerase mengoreksi kesalahan insersi basa yang tidak pada tempatnya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >b. Eksonuklease 5’ - 3’: biasanya berfungsi pada replikasi DNA, yaitu untuk</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > menghilangkan sedikit bagian dari polinukleotida yang sudah disisipkan ke untai template.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="margin-bottom: 0.0001pt; line-height: normal;"><b><span style=";font-family:Times-Bold;font-size:12pt;" >2. Nuklease</span></b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >Enzim yang berfungsi untuk memutus ikatan fosfodiester yang menghubungkan nukleotida yang satu dengan yang lain. <st1:city st="on"><st1:place st="on">Ada</st1:place></st1:city> 3 macam nuklease :<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >a. Eksonuklease, menghilangkan nukleotida dari ujung molekul DNA atau RNA.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >b. Endonuklease, aktivitasnya memotong ikatan fosfodiester internal.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >c. Restriksi endonuklease, mempunyai peran khusus dalam teknologi DNA rekombinan, yaitu dapat mengikat DNA pada urutan tertentu dan membuat untai ganda DNA terpotong dalam urutan tertentu. Gambar 2. Aktivitas enzim Nuklease<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >3. Ligase</span></b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >Tahap penting dalam teknologi DNA rekombinan adalah penyambungan molekul DNA asing ke DNA vektor. Proses ini disebut proses ligasi dan dikatalisis oleh enzim ligase. Ligase adalah enzim yang berperan dalam menyambung ikatan kovalen antara gula dan fosfat. Contoh enzim ligase: enzim ligase dar </span><i><span style=";font-family:Times-Italic;font-size:12pt;" >E. coli </span></i><span style=";font-family:Times-Roman;font-size:12pt;" >dan faga T4. Ligase lebih efisien</span><span style=";font-family:";font-size:12pt;" > menyambung ujung lengket (sticky end) dibandingkan menyambung ujung tumpul sebab interaksi ikatan hidrogen antara tonjolan ujung lengket (sticky) menambah stabilitas kedua untai ketika proses katalisis berlangsung; interaksi seperti itu tidak terjadi pada proses ligase ujung tumpul (blunt end) sehingga proses ligasi menjadi tidak efisien. Hasil reaksi ligasi antara vektor (plasmid) dan fragmen DNA setelah dipotong enzim restriksi yang sama, sebagai berikut :<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >a. Vektor berhasil disisipi fragmen DNA asing bukan target<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >b. Vektor berhasil disispi fragmen DNA asing target<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >c. Vektor tidak berhasil disisipi dan menyambung kembali (religasi)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><b><span style=";font-family:Times-Bold;font-size:12pt;" ><span style=""> </span>4. Enzim modifikasi akhir</span></b><span style=";font-family:";font-size:12pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >Contoh dari enzim modifikasi akhir yaitu:<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >a. Terminal deoksinukleotidil transferase Berfungsi untuk membentuk ujung DNA yang homopolimer<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >b. Alkaline fosfatase Berfungsi untuk menghilangkan fosfat dari ujung 5’ pada molekul DNA yang mencegah molekul ini berligasi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="line-height: normal;"><span style=";font-family:";font-size:12pt;" >c. Polinukleotida kinase Kebalikan dari alkaline fosfatase yaitu menmbahkan fosfat pada ujung 5’.<o:p></o:p></span></p> Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-72894348553400211302010-05-27T01:16:00.000-07:002010-05-27T01:45:16.687-07:00I love you so<span style="font-weight: bold;font-size:100%;" >And I love you so<br />the people ask me how<br />i tell them i dont know<br />i guess they understand<br />How lonely life can be<br />but my life begin again<br />in the day you took my heart<br />And yes i know<br />how lonely life can be<br />the shadow come on me<br />the night won't set me free<br />but i dont let<br />the evening get me down<br />now that you around me<br />And when you love me too<br />you though are just for me<br />you set my spirit free<br />i am happy that you do<br />I believe this story is real<br />story about our love,,, you and me<br /><br />only you can make this world seem right<br />only you can make the darkness bright<br />only you and i always you<br />can thrill me like you do<br />and fill my with love for only you<br />only you can make this change in me<br />for it is true you are my destiny<br />when you hold my hand i understnd<br />the magic that you do<br />you are my dream come true<br />my one and only you</span>Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-116784549670245503.post-84146642495040648782010-05-27T01:02:00.000-07:002010-06-02T22:59:24.203-07:00Konduksi NeuraldanTransmisi Sinapsis<meta equiv="Content-Type" content="text/html; charset=utf-8"><meta name="ProgId" content="Word.Document"><meta name="Generator" content="Microsoft Word 10"><meta name="Originator" content="Microsoft Word 10"><link rel="File-List" href="file:///C:%5CDOCUME%7E1%5Cuser%5CLOCALS%7E1%5CTemp%5Cmsohtml1%5C01%5Cclip_filelist.xml"><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="State"></o:smarttagtype><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="City"></o:smarttagtype><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="place"></o:smarttagtype><o:smarttagtype namespaceuri="urn:schemas-microsoft-com:office:smarttags" name="metricconverter"></o:smarttagtype><!--[if gte mso 9]><xml> <w:worddocument> <w:view>Normal</w:View> <w:zoom>0</w:Zoom> <w:compatibility> <w:breakwrappedtables/> <w:snaptogridincell/> <w:wraptextwithpunct/> <w:useasianbreakrules/> </w:Compatibility> <w:browserlevel>MicrosoftInternetExplorer4</w:BrowserLevel> </w:WordDocument> </xml><![endif]--><!--[if !mso]><object classid="clsid:38481807-CA0E-42D2-BF39-B33AF135CC4D" id="ieooui"></object> <style> st1\:*{behavior:url(#ieooui) } </style> <![endif]--><style> <!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:Courier; panose-1:2 7 4 9 2 2 5 2 4 4; mso-font-alt:"Courier New"; mso-font-charset:0; mso-generic-font-family:modern; mso-font-format:other; mso-font-pitch:fixed; mso-font-signature:3 0 0 0 1 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0in; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman";} @page Section1 {size:8.5in 11.0in; margin:1.0in 1.25in 1.0in 1.25in; mso-header-margin:.5in; mso-footer-margin:.5in; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> </style><!--[if gte mso 10]> <style> /* Style Definitions */ table.MsoNormalTable {mso-style-name:"Table Normal"; mso-tstyle-rowband-size:0; mso-tstyle-colband-size:0; mso-style-noshow:yes; mso-style-parent:""; mso-padding-alt:0in 5.4pt 0in 5.4pt; mso-para-margin:0in; mso-para-margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:10.0pt; font-family:"Times New Roman";} </style> <![endif]--> <p class="MsoNormal" style=""><b><i><span style=";font-family:Arial;font-size:18pt;" >Konduksi NeuraldanTransmisi Sinapsis<o:p></o:p></span></i></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">A. Potensial <i>Membran Neuron<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">B. Potensial <i>Generator Neuron<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">C. Transmisi Sinapsis: Transmisi Kimia Berdasarkan Sinyal-sinyal dari Neuron yang Satu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ke Neuron yang Lain<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">1. Struktur Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">2. Mekanisme Transmisi Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">a. <i>Small-molecule Neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">b. <i>Large-molecule Neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">D. <i>Neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">E. Pengaruh Obat-obatan Terhadap Transmisi Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">1. Mekanisme Efek Obat-obatan Agonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">2. Mekanisme Efek Obat-obatan Antagonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">3. Beberapa Contoh Efek Agonistik dan Antagonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">F. Perbedaan Konduksi Neural dan Trasmisi Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">Neuron berkc)Jnunikasi melalui aktivitaseltiktrik (dengah bantuan iQmionpositij dan<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">negatij </span></i><i><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >yang </span></i><i><span style="font-size:10pt;">terkal1dung di dalam dan di lUilr membrart sel) sertarnelalui aktivitas<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">kirniawi (dengan bantuah subsJ(lnsi neurQir4hsmitter). Dalam bab ini ak(lft dibahas<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">mengenai bagail11ahan~UrQhyang $atudengilfl neuron yang laih dflj3atberkQmunik(lsi<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">dan menjalankanjLifrgsinY4 dalam sistel11$amjmanusiCl;<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >27<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Kunci dalam mempelajari fungsi saraf adalah dengan memahami<i>potensial membran sel.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Perbedaan potensiallistrik (potensial aksi) yang muncul di bagian dalam membran dan di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">bagian luar membran akan menyebabkan stimulus yang diterima oleh saraf sensoris akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">diteruskan ke sel saraf yang lain dan diterjemahkan dalam suatu perilaku.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">A. <b>POTENS/AL MEMBRAN NEURON<o:p></o:p></b></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Untuk memahami bagaimana munculnya potensial aksi, kita harus lebih dahulu memahami<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">penyebab munculnya potensial membran neuron. Potensial membran muncul karena adanya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dua kekuatan yang saling berlawanan, yaitu kekuatan yang muncul dari <i>peristiwadifusi </i>dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kekuatan dari <i>tekanan elektrostatis<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">1) DIFUSI<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Peristiwa difusi dapat kita pahami melalui percobaan berikut; bila kita memasukkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sesendok gula dalam segelas air, tanpa mengaduknya, maka dalam beberapa waktu gula akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">larut tetapi tetap akan berada dekat dengan dasar gelas. Bila larutan tersebut kita diamkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">untuk beberapa hari, maka molekul-molekul gula dalam larutan tersebut akan tersebar merata<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dalam cairan meskipun tidak ada yang mengaduknya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dalam kondisi normal (tidak ada hambatan dalam peristiwa difusi), molekul-molekul<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">akan berdifusi dari bagian yang memiliki konsentrasi tinggi ke bagian yang memiliki<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">konsentrasi rendah.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:15pt;">.</span><span style="font-size:44pt;">,t</span><span style="font-size:15pt;">.</span><span style="font-size:43pt;">; </span><span style="font-size:15pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:15pt;">..~..::~....<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">~ <b>'-;. .~ :..: </b>~-:::? </span><span style="font-size:10pt;">.:.:.:.~~...<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">\o.4J:-.~~\.. </span><span style="font-size:7pt;">. ..;t:~~t}'r;.I>.::'<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">Peristi wa Difusi menekan molekul gula dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">da6rah yang memiliki konsentrasi tinggi ke<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">daerah yang memiliki konsentrasi rendah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.1. <i>Peristiwa Difusi. Kekuatan difusi menggerakkan molekul gula ke seluruh<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">bagian gelas dari bagian konsentrasi tinggi ke bagian konsentrasi rendah<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(Carlson, </span></i><span style="font-size:10pt;">1992)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >28<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >2) TEKANAN </span></i><i><span style="font-size:11pt;">ELEKTROSTATIS<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Bila kita mencairkan suatu substansi elektrolit dalam air, maka substansi tersebut akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">berpecah menjadi molekul-molekul (ion) yang mengandung muatan listrik yang saling<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">berlawanan. Ion positif disebut dengan <i>cations </i>dan ion negatif disebut dengan <i>anions </i>(untuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memudahkan dalam mengingat, makaanions bisa diasosiasikan dengan <i>asosial, asusila </i>yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">berarti tidak, sehingga mengingatkan kita pada hal-hal yang negatif).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Partikel dengan muatan-muatan listrik yang sejenis akan saling tolak menolak, sedangkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">partikel dengan muatan-muatan listrik yang berlawanan akan saling tarik menarik (lihat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">gambar 3.2.). Tarikan yang berulang-ulang antara cations dan anions ini disebut dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">tekanan elektrostatis.<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Seperti halnya peristiwa difusi yang menggerakkan molekul dari konsentrasi yang tinggi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">ke konsentrasi rendah, maka tekanan elektrostatis akan memindahkan cations dari daerah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang berlebihan ion positif dan memindahkan anions dari daerah yang berlebihan ion negatif.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">(C) </span><span style="font-size:3pt;">I </span><span style="font-size:9pt;">ANIONS </span><b><span style="font-size:2pt;">1 </span></b><b><span style="font-size:18pt;">" ..- </span></b><span style="font-size:2pt;">I </span><span style="font-size:9pt;">ANIONS </span><span style="font-size:2pt;">I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">Gambar </span></b><span style="font-size:10pt;">3.2. <i>(A) </i></span><st1:city><st1:place><i><span style="font-size:10pt;">Gaya</span></i></st1:place></st1:city><i><span style="font-size:10pt;"> tarik antara cations dan anions; (B) </span></i><st1:city><st1:place><i><span style="font-size:10pt;">gaya</span></i></st1:place></st1:city><i><span style="font-size:10pt;"> penolakan antara<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">cations dan cations; (C) </span></i><st1:city><st1:place><i><span style="font-size:10pt;">gaya</span></i></st1:place></st1:city><i><span style="font-size:10pt;"> penolakan antara anions dan anions<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Berdasarkan pengetahuan tentang difusi dan tekanan elektrostatis di atas, maka akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dimulai usaha untuk memahami potensiallistrik yang dimiliki oleh membran sel saraf yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">berasal dari cairan kimia pembawa ion-ion positif dan ion-ion negatif.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Membran sel dikelilingi oleh ion-ion listrik yang ditimbulkan oleh cairan-cairan kimia<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">disekitarnya. Cairan bagian dalam membran <i>(intracellular fluid) </i>terdiri dari:<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Ion Natrium <i>(sodium), </i>pembawa muatan positif (Na+) </span><span style="font-size:26pt;">· </span><span style="font-size:10pt;">Ion Kalium <i>(potassium), </i>pembawa muatan positif (K+)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">· Ion Klorida, pembawa muatan negatif (Cl-) </span><span style="font-size:26pt;">· </span><span style="font-size:11pt;">Ion Protein/Organik, pembawa muatan negatif (An-)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >29<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Sedangkan cairan bagian luar membran <i>(extracellular fluid) </i>terdiri dari: </span><span style="font-size:26pt;">· </span><span style="font-size:10pt;">1011Natrium <i>(sodium), </i>p~mbawa muatan positif (Na+) </span><span style="font-size:26pt;">· </span><span style="font-size:10pt;">Ion Kalium <i>(potassium), </i>pembawa muatan positif (K+) </span><span style="font-size:26pt;">· </span><span style="font-size:10pt;">Ion Klorida, pembawa muatan negatif (Cl-)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Ion protein tidak terdapat di bagian luar membran karena partikelnya terlalu besar untuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dapat melalui membran sel yang sifatnya semipermeable.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Membran potensial dihasilkan oleh keseimbangan antara difusi ion-ion positif dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">negatif, oleh karena itu kita pelu memahami konsentrasi ion-ion yang terdapat dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">intracellular fluid maupun extracellular fluid.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Bila tidak ada stimulus yang diterima oleh saraf (membran berada dalam kondisi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tenang), ion K+yang berada di dalam membran sel memiliki konsentrasi lebih tinggi, yaitu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">30x jumlah ion K+yang berada di luar membran. Konsentrasi ion protein (An-) juga lebih<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tinggi konsentrasinya di dalam membran sel. Dalam kondisi tenang tersebut, bagian luar sel<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memiliki konsentrasi ion Cl- dan Na+ yang lebih tinggi, untuk ion Na+konsentrasinya lOx<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">lebih besar daripada jumlah ion Na+ yang berada di dalam membran sel.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dalam kondisi tenang, terdapat perbedaan potensial sebesar -70 mV <i>(milivolt), </i>hal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tersebut menunjukkan bahwa potensiallistrik di dalam membran lebih rendah sekitar 70m V<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">daripada potensial listrik di luar membran. Berdasarkan kenyataan tersebut, maka dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kondisi tenang, muatan positif memenuhi bagian luar membran sel, dan muatan negatif<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memenuhi bagian dalam sel dengan kekuatan yang sarna besar sehingga tidak terjadi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">perbedaan potensial (neuron berada dalam <i>kondisipolarisasi). </i>Lihat Gambar 3.3.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Aliranarus<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">1 </span><span style="font-size:7pt;">-+ +<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Cl-<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">+++ *.~t<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Cl-<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">Gambar </span></b><span style="font-size:10pt;">3.3. <i>Membran Potensial da/am Kondisi Tenang (Noback, 1978)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Ion protein partikelnya terlalu besar untuk dapat melalui membran sel, sehingga ia akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">selalu tetap berada di dalam membran. Ion K+ terkonsentrasi di dalam Inembran tetapi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">peristiwa difusi mendorongnya keluar (ke bagian yang konsentrasinya lebih rendah), tetapi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">bagian luar membran bermuatan positif (Iihat Gambar 3.3. di atas), sehingga terjadi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">penolakan terhadap difusi ion K+keluar membran, dengan kata lain tekanan elektrostatis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">menahan ion K+untuk berdifusi keluar membran.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >30<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Ion klorida (Cn terkonsentrasi di bagian luar membran. Peristiwa difusi menekan ion Cluntuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">masuk ke dalam membran yang memiliki konsentrasi Cl- lebih rendah. tetapi bagian<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dalam membran bermuatan negatif (lihat Gambar 3.3. di atas), sehingga ada tekanan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">elektrostatis yang menahan ion Cl- untuk berdifusi ke dalam membran. Sehingga ada dua<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kekuatan sarna besar yang saling menyeimbangkan.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Ion natrium (Na+)juga banyak terkonsentrasi di bagian luar membran, iajuga terpengaruh<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">oleh peristiwa difusi, tetapi tidak seperti Cl-, Na+ tidak mampu ditahan oleh tekanan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">elektrostatis karena bagian dalam sel yang bermuatan negatif akan saling tarik menarik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan ion natrium yang positif. Bila Na+ mampu untuk berdifusi ke dalam membran dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">terdorong untuk masuk ke dalam membran karena tekanan elektrostatis, lalu mengapa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">konsentrasi Na+ di luar membran tetap lebih tinggi?<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Penjelasan dapat dilakukan melalui <i>peristiwapemompaan sodium-potassium. </i>Peristiwa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">pemompaan sodium potassium dimulai dari dinding membran yang pemiable terhadap Na+.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Tetapi pada saat yang sarna, kekuatan dari pemompaan sodium-potassium akan memompa Na+<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">keluar dan menukar Na+yang keluar dengan K+yang masuk dengan perbandingan 3 banding<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">2. Yaitu setiap 3 ion sodium (Na+) yang keluar akan ditukar dengan 2 ion pottasium (K+)yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">masuk. Peristiwa tersebut akan menjaga keseimbangan konsentrasi ion Na+tetap lebih tinggi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dibagian luar daripada di bagian dalam, dan konsentrasi ion K+lebih tinggi di bagian dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">daripada di bagian luar. Untuk lebih jelasnya, perhatikan gambar 3.4. di bawah ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.4. <i>Efek dari Peristiwa Pemompaan Sodium </i>- <i>Potassium (Carlson, 1992)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">B. <b>POTENSIAL GENERATOR NEURON<o:p></o:p></b></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Pada peristiwa pemompaan sodium-potassium, membran sel tetap menjaga permebailitasnya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">meskipun Na+dan K+dapat melaluinya. Apa yang akan terjadi apabila terdapat suatu keadaan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dimana membran menjadi sangat mudah dilalui Na+? Kekuataan elektrostatis dan dorongan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">difusi akan mendorong Na+masuk ke dalam membran, otomatis keseimbangan ion positif </span><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >31<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">--- ---<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">luar membran dan negatif di dalammembran akan terganggu dan kondisi potensial membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">akan berubah menjadi potensial generator (memiliki tenaga pembangkit/generator untuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">meneruskan impuls).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Pada peristiwa potensial generator, ion Na+ yang masuk ke dalam membran akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mengurangijumlah ion positif di luar membran dan menambahjumlah ion positif di dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">membran, akibatnya bagian luar membran akan bermuatan negatif (karena ion Na+yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">masuk sangat banyak) dan bagian dalam membran akan bermuatan positif. Oleh karena itu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">bagian sarafyang mengalami potensial generator (tempat impuls timbul) akan bermuatan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">negatif.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Dalam kondisi potensial generator tersebut, potensiallistrik di dalam membran yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">semula sebesar-70mVberubah menjadi+50mV. Ambangperbedaan potensial antara bagian<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dalam membran dan luar membran yang mampu menimbulkan nilai lucutan aliran aksi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">adalah kurang dari - 5,5mV. Berkurangnya perbedaan potensial antara di luar membran dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">di dalam membran disebut dengan peristiwa <i>depolarisasi.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Setelah mencapai ambang batas, membran yang semula sangat permiable akan kembali<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">pada kondisi semula, dimana ia akan sangat selektif terhadap Na+yang akan masuk tetapi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">agak lebih longgar terhadap K+yang keluar dan Cl- yang masuk sehingga akan tercapai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">kondisi membran tenang, dimana bagian luar membran bermuatan positif dan bagian dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">membran bermuatan negatif. Kondisi ini akan tercapai dalam waktu 1 sampai 2 milidetik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">setelah terjadi potensial generator dan disebut dengan peri ode refrakter mutlak <i>(absolute<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">refractory period). </span></i><span style="font-size:11pt;">Pada periode ini stimulasi yang sebesar apapun tak akan mampu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menimbulkan potensial generator.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Periode refrakter mutlak akan diikuti oleh peri ode refrakter relatif <i>(relative refractory<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">period), </span></i><span style="font-size:11pt;">yaitu keadaan dimana serabut saraf dapat kembali distimulasi tetapi hanya dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">stimulasi yang yang <i>lebih tinggi </i>dari tingkat stimulasi normal yang mampu menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">impuls (lebih besar dari nilai ambang <i>axon).<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Periode refrakter memegang peranan penting dalam karakteristik aktivitas neuron,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">yangpertama </span></i><span style="font-size:11pt;">adalah peranannyadalam aliran aksi. Adanya periode refraktermenyebabkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">aliran aksi hanya dapat berlangsung searah karena bagian yang ditinggalkan (dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">kondisi refrakter mutlak) tidak dapat distimulasi kembali, kecuali bila terjadi hal-hal yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">luar biasa. <i>Kedua, </i>peranan periode refrakter adalah dalam laju/kecepatan aliran aksi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">lntensitas stimulasi yang besar akan menambah laju aliran karena setelah periode refrakter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mutlak terjadi, aliran dapat tetap diteruskan pada periode refrakter relatif. Tetapi intensitas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">stimulus yang rendah baru dapat diteruskan apabila periode refrakter mutlak dan periode<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">refrakter relatif sudah tercapai.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Potensial aksi akan mengalirkan aliran aksi (aliran listrik) yang dapat meneruskan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">impuls yang diterima oleh bagian saraf tersebut ke bagian saraf yang lain dan sifatnya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">irreversible (tidak dapat berbalik arah), kecuali dalam kondisi tidak normal (lihat gambar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >3.5).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >32<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">SUMBER STIMULUS<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">~ </span><span style="font-size:21pt;">~ </span><span style="font-size:11pt;">- - --<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:26pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Pada bagian ini muatan </span><span style="font-size:6pt;">(-)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">diluar membran bertambah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">karena Na+ banyak yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">masuk dan K+ yang keluar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">terhambat oleh permeabilitas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">membran yang tidak berada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">dalam kondisi normal akibat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">adanya stimulus<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">A<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">+ + + + + + + + + + + + + + + +<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">B<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">arah aUran aksi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Tempat stimulus timbul<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">(sumber stimulus) bermuatan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">negatif sehingga<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">muatan positif di tempat ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">ber):1indah. dan akhirnya di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">A kebanyakan muatan negatiL<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Untuk menseimbangkannya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">muatanpositif<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">di B berpindah ke A<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.5. <i>Aliran Aksi<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Muatan (+) B banyak pindah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">ke A, sehingga B kelebihan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">muatan (-). Oleh karena itu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">muatan positif disebelah B<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">pindah ke B. dan seterusnya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Seperti dikatakan tadi, aliran aksi sifatnya searah, kecuali terdapat kondisi khusus. Oleh<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">karena itu aliran aksi atau potensial aksi ini terdiri dad 2 macam aliran (lihat Gambar 3.8), yaitu:<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">1. Aliran Bifasis, </span></i><span style="font-size:10pt;">yaitu terjadinya dua aliran yang arahnya saling bertentangan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">2. Aliran Monofasis, </span></i><span style="font-size:10pt;">hanya terjadi satu arah aliran.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">(B)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">+ + + + + +<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">A </span><span style="font-size:11pt;">B<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:18pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">arah aUran aksi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.6. <i>(A) Aliran Bifasis; (B) Aliran Monofasis<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >33<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">SUMBER STIMULUS<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-family:Courier;">rusak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-family:Courier;">------ </span><span style="font-size:11pt;">+ + + + + + +<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">(A)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">++++++ A </span><span style="font-size:3pt;">"'-/</span><span style="font-size:13pt;">- </span>B<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">./ /' </span><span style="font-size:8pt;">"-<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">"-<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">./<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">------ </span><span style="font-size:9pt;">+++++++ +++++++<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >Pada</span><span style="font-size:11pt;">serabut saraf yang diselubungi oleh myelin, impuls hanya dapat timbul di <i>Nodes<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">of Ranvier </span></i><span style="font-size:10pt;">sehingga alirannya terjadi secara meloncat-Ioncat <i>(saltatoris). </i>Kondisi tersebut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">menyebabkan hantaran impuls berlangsung lebih cepat lagi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Kecepatan hantaran sebanding dengan tebal axon. Hal tersebut menunjukkan </span><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >bahwa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">semakin tebal axon, semakin cepat impuls dihantarkan.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Pad a saat terjadi stimulus, neuron umumnya mengeluarkan cairan kimia yang disebut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan neurotransmitter yang berdifusi disekitar celah-celah sinapsis dan berinteraksi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan molekul reseptordi membran sel tujuan. Pengaruh neurotransmitter akan menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dua macam peristiwa tergantung dari struktur neurotransmitter dan reseptor penerimanya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Peristiwa tersebut adalah:<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">a) Depolarisasi, </span></i><span style="font-size:10pt;">yaitu potensial membran menurun (contohnya dari -70mV menjadi -<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">67mV), sarna seperti peristiwa depolarisasi di atas yang menimbulkan potensial aksi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dalam peristiwa dt'?polarisasi ini, axon beradadalam periode <i>supernormal </i>(nilai ambang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">turun sehingga stimulasi yang tidak begitu kuat dapat menimbulkan impuls). Kondisi ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">disebut dengan Potensial Susulan Negatif <i>(negative after potential/excitatory postsynaptic<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">potentials). </span></i><span style="font-size:10pt;">Lihat gambar 3.7.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="">- 65<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">-70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Milidetik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Stimulus<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.7. <i>Depolarisasi (Pinel, </i>1992}<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">b) Hyperpolarisasi, </span></i><span style="font-size:11pt;">yaitu potensial membran meningkat (misalnya dari -70mV menjadi -<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">72mV). Dalam peristiwa hyperpolarisasi ini axon berada dalam periode subnormal!<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">periode nisbi (nilai ambang naik, sehingga stimulasi harus lebih kuat lagi agar dapat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menimbulkan impuls). Kondisi ini disebut dengan Potensial Susulan <i>Positif (positive<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">after potential/inhibitory postsynaptic potentials). </span></i><span style="font-size:11pt;">Lihat gambar </span><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >3.8.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >34<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:16pt;">-</span><span style="font-size:11pt;">65<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">-70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:5pt;">I I </span><span style="font-size:19pt;">. </span><span style="font-size:5pt;">I </span><span style="font-size:28pt;">t<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Stimulus<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:5pt;">I I I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Milidetik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.8. <i>Hyperpolarisasi (Pinel, 1992)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">Excitatory </span></i><span style="font-size:11pt;">dan <i>Inhibitory postsynaptic potentials </i>sarna-sarna merupakan respon yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">meningkatkan aktivitas neuron dan hal ini akan dibicarakan lebih lanjut pada bagian di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">bawah ini.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Potensial postsynapsis muncul pada sinapsis tunggal dan hanya memiliki efek yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">terbatas dalam menimbulkan neuron postsynapsis yang lain. Efek yang timbul sangat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">tergantung pada keseimbangan antara sinyal-sinyal <i>excitatory </i>dan <i>inhibitory </i>yang sampai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">pada axon hillock (tempat pertemuan antara soma sel dan axon).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Bila jumlah depolarisasi dan hyperpolarisasi yang sampai di <i>axon hillock </i>mampu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mendepolarisasi membran (yaitu dalam kondisi melampaui ambang batas <i>tegangan/threshold<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">of excitation, </span></i><span style="font-size:11pt;">yaitu sekitar -65 mY), maka potensial aksi akan timbul di axon hillock.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Potensial aksi hanya terjadi sekitar 1milidetik dan akan mengubah membran potensial dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">-70mV menjadi +50mV. Potensial aksi ini sifatnya ada-atau-tidak Uadi bukan seperti<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">potensial susulan negatif dan potensial susulan positifyang sifat responnya membesar). Jadi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">tidak bersifat setengah-setengah, ia hanya akan muncul oleh depolarisasi yang melampaui<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ambang batasnya (lihat Gambar 3.9).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Efek dari munculnya potensial aksi adalah penambahan semua potensial postsynaptik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yang ada di neuron multipolar dan mengumpulkannya di <i>axon hillock. </i>Dari bagian ini akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dibuat keputusan apakah impulsakandilanjutkanatau tidakdan hal tersebut sangattergantung<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">daripenjumlahanpotensial<i>postsynapsis </i>yangada.Penggabunganataupenjumlahanpotensial<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">postsynapsis ini disebut dengan <i>integration (integrasi).<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Adadua macam penjumlahanpotensial postsynapsis, yaitu penjumlahan spatial <i>(spatial<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">summation) </span></i><span style="font-size:11pt;">dan penjumlahan temporal <i>(temporal summation). </i>Pada gambar 3.9. dapat kita<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">lihat peristiwa penjumlahan spatial, yaitu penjumlahan yang potensial <i>postsynapsisnya<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">berasal dari 2 macam sinapsis. Neuron A dan B bersifat meningkatkan <i>(excitatory);<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sedangkan neuron C dan D bersifat menghambat <i>(inhibitory). </i>Bila potensial postsynapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neuron A dan B dijumlahkan, maka akan timbul impuls <i>excitatory </i>yang semakin besar,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">demikian pula halnya dengan penjumlahan potensial postsynapsis neuron C dan D akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">meningkatkan impuls <i>inhibitory, </i>sedangkan penjumlahan antara impuls A dan C, akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menimbulkan reaksi yang menetralkan.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >35<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">~ oscilloscope<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">1. Penjumlahan dua buah postsynaptik excitatoris akan menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">efek excitatoris yang semakin besar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:13pt;">- </span><span style="font-size:10pt;">65 </span><span style="font-size:23pt;">I</span><span style="font-size:10pt;">A</span><span style="font-size:17pt;">_<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:13pt;">-70~<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:14pt;">-65IB_<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="">-70~<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">-</span><span style="font-size:10pt;">-7</span><span style="font-size:11pt;">6</span><span style="font-size:10pt;">0</span><span style="font-size:11pt;">5</span><span style="font-size:54pt;">~<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">- 75<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">- 65<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:29pt;">b-c </span><span style="font-size:10pt;">-70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">-75<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">2. Penjumlahan dua buah postsynaptik inhibitoris akan menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">efek inhibitoris yang semakin besar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:13pt;">- </span><span style="font-size:10pt;">65</span><span style="font-size:54pt;">~</span><span style="font-size:10pt;">+D<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">- 70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">- 75<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">3. Penjumlahan postsynaptikexcitatoris (A)dan postsynaptik inhibitoris (C)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">akan saling menetralkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">- 65</span><span style="font-size:55pt;">~</span><span style="font-size:10pt;">+C<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="">- <span style="font-size:9pt;">70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">- 75<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">Gambar </span></b><span style="font-size:10pt;">3.9. <i>Penjumlahan Spatial (Pinel, 1993)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Pada penjumlahan temporal, potensial <i>postsynapsis </i>yang dijumlahkan berasal dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sinapsis yang sarna, contohnya dapat kita lihat pada gambar 3.10. Pada gambar tersebut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">tampak bahwa sinapsis diAakan menimbulkanefek <i>excitatory,</i>sedangkan sinapsis diBakan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menimbulkan efek inhibitory. Bila pada Aterjadi potensial postsinapsis yang berturut-turut,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">maka potensial <i>postsinapsis </i>yang kedua akan lebih besar daripada potensial <i>postsinapsis<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yang pertama. Demikian pula yang terjadi pada sinapsis B.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">-65-70</span><span style="font-size:55pt;">~<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:35pt;">- </span><span style="font-size:10pt;">- 75 </span><span style="font-size:15pt;">.</span><span style="font-size:7pt;">~</span><span style="font-size:15pt;">-</span><span style="font-size:6pt;">en<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">s:::<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:6pt;" >Q)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:6pt;" >.......<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:6pt;" >o<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:6pt;" >~ </span><span style=";font-family:Arial;font-size:7pt;" >-65<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:13pt;" >~<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-family:Arial;">- 70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-family:Arial;">- 75<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >36<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >Postsynaptik excitatorisyang datang berturut-turutakan menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >efek exitatorisyang semakin besar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >Postsynaptik inhibitorisyang datang berturut-turutakan menimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >efek inhibitorisyang semakin besar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >-70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-family:Courier;">B B B B<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.10. <i>Penjumlahan Temporal (Pinel, 1993)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">c. TRANSMISI SINAPSIS: TRANSMISI KIMIA BERDASARKAN SINYAL-SINY </span></i><st1:state><st1:place><i><span style="font-size:11pt;">AL</span></i></st1:place></st1:state><i><span style="font-size:11pt;"><o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">DARI NEURON YANG SA TU KE NEURON YANG LAIN<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Neuron berkomunikasi melalui sinapsis dan perantaranya adalah substansi kimia yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dilepaskan oleh terminal button. Substansi kimia ini disebut dengan <i>substansi transmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">atau <i>neurotransmitter </i>yang berdifusi diantara celah terminal button dengan membran dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neuron penerima. Macam substansi transmitter ini akan menentukan efek pembangkitan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">(excitatory) </span></i><span style="font-size:11pt;">atau efek penghambatan <i>(inhibitory).<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >37<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:4pt;" >...... </span><span style=";font-family:Courier;font-size:8pt;" >-<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:8pt;" >0<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >.</span><span style=";font-family:Courier;font-size:13pt;" >-</span><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >2:<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:7pt;" >'8 1.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >'---'<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >c<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:5pt;" >ro<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:5pt;" >I-<<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:4pt;" >- </span><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >65<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:8pt;" >"8<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:8pt;" >Q)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:14pt;" >-</span><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >70 </span><span style=";font-family:Courier;font-size:13pt;" >-</span><span style=";font-family:Courier;font-size:7pt;" >.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" ></span><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >c<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >Q)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:2pt;" >......<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:7pt;" >0<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >p..<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:6pt;" >1.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:7pt;" >- </span><span style="font-family:Courier;">65<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >-70<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >A A<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >----.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:11pt;" >A A<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="">1. STRUKTURSINAPSIS<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Pada gambar 3.11. tampak sebuah ilustrasi tentang sinapsis. Sitoplasma dalam terminal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">button, terdiri dari pembuluh sinapsis <i>(synaptic vesicles), </i>yang terletak dekat dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">membran pre-synaptic; mitokondria yang berfungsi sebagai sumber energi; dan cistern as<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yang merupakan pembungkus dari neurotransmitter yang bentuknya seperti Badan Goigi di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sel-sel tubuh manusia. Selain bagian-bagian tersebut, membran presinapsis dan membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">postsinapsis adalah bagian penting dalam mekanisme transmisi synapsis.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Diantara membran presinapsis dan membran postsinapsis terdapat celah yang disebut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">synaptic cleft, </span></i><span style="font-size:11pt;">yang jaraknya tergantung tugas masing-masing neuron. Umumnya, lebar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">celah ini adalah sekitar </span><st1:metricconverter productid="200 A"><span style="font-size:11pt;">200 </span><span style="font-size:13pt;">A</span></st1:metricconverter><span style="font-size:13pt;">(A</span>= angstroms,dimana1<span style="font-size:14pt;">A</span><span style="font-size:11pt;">sarna dengan 1/10.000 mm).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Dalam celah sinapsis ini terdapat cairan ekstrasel tempat substansi neurotransmitter akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">berdifusi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Neurotransmitter diproduksi oleh soma sel dan dialirkan ke terminal button melalui<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">microtubules </span></i><span style="font-size:11pt;">di sepanjang <i>axon. </i>Proses ini disebut dengan <i>axoplasmic transport.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Membran postsinapsis merupakan membran yang paling tebal dibandingkan dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">membran di bagian-bagian lain. Ia mengandungmolekul-molekul protein yang yang mampu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mendeteksi hadimya substansi transmitter di celah sinapsis dan selanjutnya mampu untuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mengubahpotensialmembrandan terjadilahprosesyangakanmenghambatataumeningkatkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">aktivitas neuron penerima.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Penebalan di daerah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">postsynapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Tabung-tabung mikro<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">(microtubules)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Serat-serat mikro<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">(microfilaments)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><st1:state><st1:place><span style="font-size:9pt;">Tenn</span></st1:place></st1:state><span style="font-size:9pt;">'"']<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:17pt;">)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">..<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:13pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:1pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">...<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:1pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:5pt;">Button .....<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">Mitokondria<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">Cisterna (meIepaskan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">pembuluh yang penuh<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">berisi neurotransmitter)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">Membran Presinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Pembuluh Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:21pt;">.<b>..</b>.</span><span style="font-size:24pt;">.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:28pt;">.. </span><span style="font-size:21pt;">"</span><b><span style="font-size:18pt;">.*</span></b><span style="font-size:24pt;">.</span><span style="font-size:21pt;">.</span><b><span style="font-size:18pt;">.</span></b><span style="font-size:21pt;">.</span><b><span style="font-size:18pt;">:. -. </span></b><span style="font-size:9pt;">Celah Sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.11. <i>Struktur Sinapsis (Pinel, </i>1993; <i>Caison, 1992)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >38<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style="">2. MEKANISME TRANSMISISINAPSIS<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Transmisi sinapsis berlangsung melalui dua macam proses transmisi neurokimia yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">berbeda satu sarna lain, yaitu <i>small-molecule neurotransmitters </i>dan <i>large-molecule<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">neurotrnsmitters.<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">a. Small-Molecule Neurotransmitters. </span></i><span style="font-size:10pt;">Proses ini dimulai dengan berkumpulnya substansi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kimia didalam cisterna yang akan disimpan di dekat membran presinapsis (membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">presinapsis kaya akan kelenjar-kelenjar yang mengandung kalsium. Bila mendapat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">stimulasi dari potensial aksi, saluran kalsium tadi akan terbuka dan ion Ca++akan masuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">ke dalam button. Masuknya Ca++akan mendorong pembuluh sinapsis untuk melakukan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kontak dengan membran presinapsis dan melepaskan isinya ke dalam celah sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">(lihat gambar 3.12.). Proses ini disebut dengan <i>exocytosis. </i>Proses ini berlangsung pada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">setiap kali stimulasi dari potensial aksi terjadi. Ia langsung menyampaikan pesan kepada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">reseptor postsinapsis yang ada di sekitarnya (lokal).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">b. Large-molecule Neurotransmitters. </span></i><span style="font-size:10pt;">Proses exocytosis juga terjadi, namun untuk <i>largemolecule<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">neurotransmitter, </span></i><span style="font-size:10pt;">substansi kimia yang dibutuhkan akan berkumpul dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Badan Goigi dan dialirkan ke buttons melalui <i>microtubules. </i>Proses <i>exocytosisnya </i>tetap<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sarna, namun bila <i>small-molecule </i>berlangsung pada setiap kali terjadi stimulasi; proses<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">exocytosis large-molecule </span></i><span style="font-size:10pt;">akan berlangsung secara bertahap. <i>Large-molecule </i>umumnya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">juga tidak dilepaskan pada celah sinapsis, namun dilepaskan pada cairan ekstrasel dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">pembuluh darah. Oleh karena itu proses <i>large-molecule </i>ini biasanya terjadi pada reseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang letaknya jauh dari proses <i>exocytosis </i>dan pengaruh yang disebarkan juga tidak terbatas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">pada neuron yang ada disekitarnya tetapi juga neuron-neuron yang letaknya berjauhan.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Oleh karena itu proses <i>large-molecule neurotansmitter </i>umumnya lebih berfungsi sebagai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">neuromodulator. </span></i><span style="font-size:10pt;">Proses large-molecule diperlancar dengan bantuan proses-proses <i>smallmolecule<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">(sebagai <i>second messenger/penyampai </i>pesan sekunder). Neuromodulator<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memiliki peranan yang besar dalam mengkontrol emosi dan motivasi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Postsinapsi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Terminal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Button<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.12. <i>Peristiwa Exocytosit </i></span><i><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >(Pinel, 1993)<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >39<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">D. <b>NEUROTRANSMITTER<o:p></o:p></b></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dalam peristiwa trasmisi, neurotransmitter yang dikeluarkan ada berbagai macam yang akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">menentukan proses yang berlangsung. Untuk proses <i>small-molecule neurotransmitter,<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">substansi kimia yang dihasilkan <i>adalah amino acid neurotransmitter </i>dan <i>monoamine<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">neurotransmitter. </span></i><span style="font-size:10pt;">Untuk proses <i>large-molecule neurotransmitter, </i>substansi kimia yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dihasilkan adalah <i>peptide neurotransmitter. </i>Selain dari pengelompokan di atas, masih ada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">jenis neurotransmitter lain dalam proses <i>small-molecule neurotransmitter, </i>yaitu <i>acetylcholine<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang dikelompokkan tersendiri (berbeda dengan kelompok amino <i>acid neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dan <i>monoamine neurotransmitter). </i>Jadi ada sembilan <i>neurotransmitter </i>yang umum dikenal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">(lihat gambar 3.13).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">1. Aspartate<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">2. Glycine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">3. GABA<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">4. Glutamate<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">I </span><span style="font-size:11pt;">AMINO ACID / ASAM AMINO </span><span style="font-size:3pt;">I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">5. Dopamine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">6. Neopinephrine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">7. Epinephrine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">8. Serotonin </span><span style="font-size:5pt;">I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">19. Acetycholine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">CATHE COLA MINES<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">INDO LA MINE<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">MONOAMINES/<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">MONOAMIN<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.13. <i>Penggolongan Neurotransmitter yang Terlibat dalam<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">Proses Small-Molecule Neurotransmitter<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">1) Amino Acid Neurotransmitters, </span></i><span style="font-size:11pt;">adalah substansi neurotransmitter dalam proses smallmolecule<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neurotransmitter yang bekerja dengan sangat cepat, terarah dengan pasti di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sistem saraf pusat. </span><st1:city><st1:place><span style="font-size:11pt;">Ada</span></st1:place></st1:city><span style="font-size:11pt;"> empat jenis neurotransmitter yang berfungsi dengan efektif,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yaitu <i>glutamate, aspartate, glycine, </i>dan <i>gamma-aminobutyric acid (GABA). </i>Ketiga<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">substansipertama lazimditemui dalammakananyangdikonsumsisehari-hari,sedangkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">GABA adalah substansi protein yang merupakan modifikasi proses sintesa sederhana<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dari struktur glutamate. Glutamate diketahui sebagai substansi neurotransmitter yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">memiliki fungsi meningkatkan aksi <i>(excitatory) </i>di Susunan Saraf Pusat pada mamalia,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sedangkan GABA memiliki fungsi untuk menghambat aksi <i>(inhibitory) </i>meskipun<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menurut penelitian terakhir;GABAjuga memilikiefek excitatorypada sinapsis-sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">tertentu.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">2) Monoamine Neurotransmitters, </span></i><span style="font-size:11pt;">adalahsubstansi neurotransmitter lain yang digunakan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dalam proses small-molecule neurotransmitter. Setiap jenis monoamine disintesa dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">40<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">asam amino tunggal, bentuknya sedikit lebih besar, dan efeknya eenderung lebih<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menyebar. Monoamine neurotransmitter, sebagian besar terdapat dalam kelompokkelompok<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">keeil neuron yang soma selnya terletak di batang otak. Neuron-neuron ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">umumnya memiliki eabang yang sangat banyak.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><st1:city><st1:place><span style="font-size:11pt;">Ada</span></st1:place></st1:city><span style="font-size:11pt;"> empat jenis monoamine neurotransmitter, yaitu <i>norepinephrine, epinephrine,<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">dopamine, </span></i><span style="font-size:11pt;">dan <i>serotonin. </i>Keempatjenis itu dikelompokkan dalam dua kelompok besar<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">berdasarkan kesamaan struktur. Noepinephrine, epinephrine, dan dopamine<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dikelompokkan dalam <i>cathecolamines. </i>Tiap jenis neurotransmitter dalam kelompok<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">eatheeolamine disintesa dari asam amino yang bemama tyrosine. Tyrosine diubah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">menjadi L-DOPA, L-DOPA kemudian diubah menjadi dopamine. Neuron yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">melepaskan norepinephrine memiliki enzim ekstra yang tidak dilepaskan. Enzim ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">akan mengubah dopamine menjadi norepinephrine yang lain. Demikian pula halnya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dengan neuron yang melepaskan epinephrine, ada enzim ekstra yang tidak dilepaskan,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dan enzim ini akan mengubah norepinephrine menjadi epinephrine yang lain (lihat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">gambar 3.14).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">Gambar </span></b><span style="font-size:10pt;">3.14. <i>Proses Sintesa Cathecolamine dari Tyrosine<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">3) Acetylcholine. Acetylcholine (Ach) </span></i><span style="font-size:11pt;">juga termasuk dalam substansi <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yangdilepaskandalam proses<i>small-moleculeneurotransmitter.</i>Proses pembentukannya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">bukan berasal dari asam amino, melainkan dari penggabungan kelompok substansi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">acetyl </span></i><span style="font-size:11pt;">dengan molekul <i>cholin. Acetylcholin </i>adalah <i>neurotransmitter </i>yang terletak pada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">pertemuan neuron-neuron otot, terutama pada sistem sarafotonom (bagian saraf otonom<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yang lain dikendalikan oleh <i>norepinephrine) </i>dan juga pada sinapsis-sinapsis di sistem<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sarafpusat.<i>Acetylcholine</i>akandinon-aktitkandieelah sinapsisdenganearapenghaneuran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">oleh <i>enzym acetylcholinesterase, </i>sedangkan <i>neurotransmitter </i>dalam proses <i>smallmolecule<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">neurotransmitter </span></i><span style="font-size:11pt;">yang lain akan dinon-aktitkan dengan proses pengembalian<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">substansi ke dalam terminal button.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">41<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">4) <i>Neuropeptides. </i>Sekitar 40 jenis peptida diperkirakan memiliki fungsi sebagai <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">(lihattabel3 .1.).Daftar peptida ini semakinpanjang dengan ditemukannya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">putative neurotransmitter </span></i><span style="font-size:11pt;">(diperkirakan memiliki fungsi sebagai <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">berdasarkan bukti-bukti yang ada tetapi belum dapat dibuktikan secara langsung).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">Neuropeptida </span></i><span style="font-size:11pt;">sudah dipelajari sejak lama, namun bukan dalam fungsinya sebagai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neurotransmitter, namun fungsinya sebagai substansi hormonal. Peptida ini mula-mula<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dilepaskan ke dalam aliran darah oleh kelenjar endokrin, kemudian hormon-hormon<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">peptida itu akan menuju ke jaringan-jaringan otak. Dahulu para ahli meyangka bahwa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">peptida dihasikan dalam kelenjar hormon danmasuk ke dalamjaringan otak, namun saat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ini sudah dapat dibuktikan bahwa peptida yang berfungsi sebagai neurotransmitter,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dapat disintesa dan dilepaskan oleh neuron di susunan saraf.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">PEPTIDAPITUITARY<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Cortocotropin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Horman Pertumbuhan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Lipotropin<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Horman<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">a <i>-Melanocyt Stimulating<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Oxytocin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Prolactin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Vasopressin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">PEPTIDA HYPOTHALAMIC<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Horman pelepas -<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Horman Luteinizing<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Somatostatin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">Horman pelepas </span>-<o:p></o:p></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Thyrotropin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">PEPTIDA DI USUS (GUT)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Cholecystokinin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Gastrin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Motilin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Pancreatic Polypeptide<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Secretin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Substasi P<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Vasoactive intestinal<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">polypeptide<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Dynorphin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">B</span><span style="font-size:13pt;">-</span><i><span style="font-size:9pt;">Endorphin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Met Enkephalin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Leu Enkephalin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">MACAMPEPTmALAIN<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Angiotensin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Bombesin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Bradykinin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Carnosine<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Glucagon<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Insulin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Neuropeptide Y<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Neurotensin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Proctolin<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">TabeI3.1. </span></b><i><span style="font-size:10pt;">Jenis-jenis Peptida yang Beifungsi sebagai Neurotransmitter<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><i><span style="font-size:10pt;">E. PENGARUH OBAT-OBATAN TERHADAP TRANSMISI SINAPSIS<o:p></o:p></span></i></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Obat -obatan memiliki dua efek dasar terhadap proses transmisi sinapsis, yaitu menghambat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(inhibitory); </span></i><span style="font-size:10pt;">atau meningkatkan aktivitas <i>(excitatory). </i>Obat-obatan yang meningkatkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">aktivitas proses sinapsis disebut sebagai <i>agonist </i>dari neurotransmitter yang berperan dalam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">proses sinapsis tersebut, sedangkan obat-obatan yang menghambat aktivitas proses sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">disebut sebagai <i>antagonist </i>dari neurotransmitter yang bersangkutan dalam proses sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tersebut.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.15 menunjukkan proses transmisi sinapsis yang umum terjadi. Proses tersebut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">berlangsung dalam 7 tahap sebagai berikut: (1) Molekul neurotransmitterdisintesa/diproduksi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">oleh substansi-substansi kimia dalam sitoplasma dengan bantuan enzym-enzym tertentu; (2)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Molekul-molekul tersebut kemudian disimpan pada kelenjar sinapsis <i>(synaptic vesicles); </i></span><i><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >(3)<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >42<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Molekul neurotransmitter yang keluar dari synaptic vesicle karena suatu kebocoran, akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dihancurkan oleh enzym-~nzym disekitarnya; (4) Bila terjadi potensial aksi di synaptic<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">button, vesicle akan bersentuhan denganmembran presinapsis dan molekul neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dilepaskan ke celah sinapsis; (5) di celah synapsis, molekul neurotransmitter yang tidak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">mengikatkan diri pada reseptor di membran presinapsis (karena neurotransmitter yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dilepaskan sudah cukup untuk meneruskan impuls) akan masuk kembali ke dalam synaptic<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">vesicles yang melepaskannya <i>(autoreceptor) </i>dan sekaligus menghambat pelepasan neurotransmitter;<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">(6)Neurotransmitter yang sampaipada reseptor di membran postsinapsis akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">meneruskan aktivitas sesuai dengan pesan yang dibawanya; (7) proses neurotransmitter ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">akhimya berhenti; baik karena mekanisme penarikan neurotransmitter ke synapsis vesicles<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">maupun olehenzim-enzim di celah sinapsisyang memecahmolekul-molekul neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ini menjadi substansi yang tidak digunakan lagi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">TUJUH TAHAP PROSES<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">NEUROTRANSMITTER<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">4 </span><span style="font-size:8pt;">Bila impuls datang, pembuluh akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">bersentuhan dengan membranpresinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">dan melepaskan neurotransmitter </span><i><span style="font-size:22pt;">5 </span></i><i><span style="font-size:8pt;">Neutransmitter </span></i><span style="font-size:8pt;">yang berlebih akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">masuk kembali ke dalam pembuluh<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">sinapsis, sekaligus akan menghambat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:21pt;">3 </span><span style="font-size:8pt;">pelepasan neurotransmitter <i>Neurotransmitter </i>yang keluar dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">pembuluh sinapsis karena adanya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">kebocoran akan dinetralisiroleh enzym<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:21pt;">2 </span><span style="font-size:8pt;">Molekul-molekul disimpan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">dalam pembuluh sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">Proses pelepasan neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">akan berhenti karena<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">penetralan oleh enzym dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">proses autoreseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">Pelepasan <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">akan mengaktifkan reseptorreseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">di membran postsinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">1 </span><i><span style="font-size:6pt;">Neurotransmitterdisintesaoleh<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">substansi-substansi kimia<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">dalam sitoplasma dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">bantuanenzym-enzym tertentu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">ENZYM-ENZYM<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">YANG<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">MENSINTESA<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">MOLEKUL<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">NEUROTRANSMITTER<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">Gambar </span></b><span style="font-size:10pt;">3.15. <i>Tujuh Tahap Proses Neurotransmitter (Pinel, 1993)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >43<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">1. Mekanisme Efek Obat-obatan Agonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Efek obat-obatan Agonistik berperan dalam 6 tahap proses neurotransmitter di atas, yaitu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">proses 1, 3,4, 5, 6, 7. Untuk keterangan lebih lanjut, perhatikan gambar 3.16. di bawah ini.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ENAMTAHAPPROSES NEUROTRANSMITTER<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">YANG TERPENGARUH OLEH SUBSTANSI<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">AGONISTIK<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">4 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan agonistik akan meningkatkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">jumlah <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">yang dilepaskan ke celah sinapsis </span><span style="font-size:22pt;">5 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan agonistik mengikat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">dan memblokir aktivitas autoreseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">SUBSTANSI<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">, PEMBENTUK<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">ENZYM-ENZYM<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">YANG<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">MENSINTESA<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">3 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan agonistik akan meningkatkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">jumlah neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">dengan menghancurkan enzym<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">,enetral<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan agonistik mempengaruhi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">reseptor di membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">presinapsis sehingga efek <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">akan meningkat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">1 I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">I I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">I I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:6pt;">r-<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">1 </span><span style="font-size:5pt;">Obat-obatan agonistikakan meningkatkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:5pt;">sintesa <i>neurotran.rmitte r </i>(caranya dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:5pt;">meningkatkanjumlahsubtansi pembentuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:5pt;">neurotransmitter </span></i><span style="font-size:5pt;">atau <i>precursor)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:21pt;">7 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan agonistik memblokir<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">proses penghentian<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">pelepasan <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">dengan cara menghalang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">proses autoreseptordan proses<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">penetralan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">PEMBULUH<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">AUTORESEPTOR<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.16. <i>Proses Neurotransmitter yang Dipengaruhi Obat-obatan Agonistik<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(Pinel, 1993)<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">2. Mekanisme Efek Obat-obatan Antagonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Obat-obatan terbukti memiliki pengaruh antagonistik dalam 5 tahap proses <i>neurotransmitter.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Mekanisme antagonistis yang mempengaruhi 5 tahap neurotransmitter dilihat pada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">gambar 3.18 di bawah ini. Obat-obatan yang menimbulkan efek antagonistik terjadi dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">cara mengikat reseptor postsynapsis dan memblocking neurotransmitter yang akan keluar.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Kondisi ini sering disebut <i>denganfalse transmitter </i>(transmitter palsu).<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >44<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><st1:city><st1:place><span style="font-size:11pt;">LIMA</span></st1:place></st1:city><span style="font-size:11pt;"> TAHAPPROSES NEUROTRANSMITTER<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">YANG TERPENGARUH OLEH SUBSTANSI<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">ANTAGONISTIK<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">SUBSTANSI<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">PEMBENTUK<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">ENZYM-ENZYM MOLEKUL<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">YANG NEUROMENSINTESA<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">TRANSMITTER<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">4 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan antagonistik menghambat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">pelepasan neurotransmitter ke celah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan antagonistik akan sangat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">mengaktifkan proses autoreseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><span style="font-size:10pt;">1 .<o:p></o:p></span></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">II _ _ _ _ _ _ ._ \ '\ _ _ _ _I<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan antagonistik akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">mempengaruhi reseptor di membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">postsinapsis sehingga membran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">seolah-olah sudah menerima neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">yang dikirimkan (false<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">transmitter)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:22pt;">2 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan antagonistik akan menyebabkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">neurotransmittermudah bocor dan keluar </span>f<span style="font-size:16pt;">:</span><span style="font-size:4pt;">\<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">dari pembuluh-pembuluh neurotransmitter </span><span style="font-size:14pt;">I </span><span style="font-size:6pt;">\: \<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">\\<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">\\<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:4pt;">\ </span><span style="font-size:21pt;">1 </span><span style="font-size:7pt;">Obat-obatan antagonistik akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">memblokir sintesa neurotransmitter<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">(caranya dengan menghancurkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">enzym-enzym yang mensintesa neurotransmitter)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:26pt;">1 ,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:20pt;">L</span><i><span style="font-size:11pt;">-r-'- </span></i><span style="font-size:11pt;">- - - - </span><span style="font-size:15pt;">~ </span><span style="font-size:7pt;">" ,' ,, /<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">PEMBULUH<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">AUTORESEPTOR<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">RESEPTOR<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:7pt;">POSTSINAPSIS<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.17. <i>Proses Neurotransmitter yang Dipengaruhi Obat-obatan Antagonistik<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(Pinel,1993)<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">3. Beberapa Contoh Efek Agonistik dan Antagonistik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Dalam dunia medis dikenal berbagai macam obat-obat yang memiliki efek agonistik dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">antagonistik, namun pada bagian ini hanya akan diperkenalkan 4 macam obat. Dua macam<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">obat yang memberi efek agonistik adalah <i>morphine </i>dan <i>benzodiazepin; </i>dan obat yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">memberi efek antagonistik adalah <i>atropine </i>dan <i>d-tubocurarine.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">1) Morphine. Salah satu jenis yang dikenal adalah opium yang didapatkan dari ekstrak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">bunga opium. Opium telah lama digunakan sebagai penimbul efek rasa gembira<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">(euphoria) </span></i><span style="font-size:11pt;">selain digunakan sebagai campuran obat-obatan untuk mengurangi rasa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sakit, obat batuk dan obat diare.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Zat yang aktif dalam opium disebut <i>morphine </i>(dinamakan berdasarkan nama Dewa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Mimpi; Morpheus). Morphine bereaksi dengan mengaktifkan reseptor di otak yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >45<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >secara</span><span style="font-size:10pt;">normal distimulasi oleh golongan <i>neuropeptida </i>yang disebut <i>endorphins </i>(lihat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tabeI3.1.), sehingga dapat dikatakan <i>bahwa morphine adalah agonist dari endorphin.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Sebutan <i>endorphine </i>juga sering digunakan untuk menyebut substansi-substansi sejenis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">morphine yang secara alami diproduksi oleh otak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">2) Benzodiazepine. <i>Chlordiazepoxide </i>(dijual dengan label <i>Librium) </i>dan diazepam (dijual<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan label <i>Valium) </i>masuk dalam kelas obat-obatan benzodiazepine. <i>Benzodiazepin<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memiliki efekanxiolytic (pengurang kecemasan), sedative (menimbulkan rasamengantuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">atau ingin tidur) dan <i>anticonvulsant </i>(anti kejang). Efek anti kecemasan yang ditimbulkan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">benzodiazepin berlangsung dengan efek agonist bagi substansi GABA. <i>Benzodiazepin<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">mengikat sebagian reseptor substansi GABA tapi efek agonisnya tidak dapat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">mempengaruhi aktivitas GABA. Artinya <i>benzodiazepin </i>tidak menghentikan sarna<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sekali reaksi GABA tetapi hanya menghambat saja. Umumnya benzodiazepin mengikat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">GABA di amygdala; yaitu bagian otak yang banyak berperan dalam emosi dan aktivitas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">lobus temporal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">3) Atropine. Sejak zaman dahulu, obat-obatan banyak yang dihasilkan oleh ekstrak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">tumbuh-tumbuhan. Contohnya ekstrak tanaman belladonna <i>(belladonna </i></span><span style="font-size:13pt;">=</span><span style="font-size:9pt;">perempuan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">cantik) di zaman <i>Hippocrates </i>yang banyak digunakan untuk menyembuhkan sakit perut<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dan membuat mereka tambah menarik, selain itu efek dari ekstrak belladonna adalah<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">efek dilatasi pada pupil (pupil menjadi membesar). Kondisi pupil yang membesar bagi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">sebagian besar wanita Yunani zaman itu dianggap menjadi salah satu </span><span style=";font-family:Arial;font-size:9pt;" >daya </span><span style="font-size:10pt;">tarik mereka.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Zat aktif dalam ekstrak belladonna adalah atropine yang memberikan efek antagonis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan cara mengikat reseptor <i>acetylcholine </i>tertentu, yaitu <i>muscarinic receptors<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(reseptor muskarinik). </span></i><span style="font-size:10pt;">Sambil mengikat muscarinic reseptor, ia juga bertindak sebagai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">substansi neurotransmitter palsu sehingga menghambat efek acetylcholine di tempat<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">terse but. Efek perusak (kelebihan dosis) dari atropine di otak, tampakjelas pada kasus<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Alzheimer's Disease, yaitu hilangnya fungsi mengingat pada diri seseorang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">4) d- Tubocurarine. Indian di Amerika Selatan sering menggunakan <i>curare, </i>yaitu ekstrak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dari kayu vines untuk membunuh lawannya. Zat aktif dalam curare adalah <i>d-turbocurarine<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yangjuga bertindak sebagai substansi <i>neurotransmitterpalsu </i>di sinapsis <i>cholinergic </i>tetapi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">ia tidak mempengaruhi reseptor <i>muscarinic, </i>tetapi mempengaruhi <i>nicotinic receptors.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dengan mengikat reseptor <i>nicotinic, d-turbocurarine </i>membloking transmisi sarafke otototot<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">gerak. <i>d-turbocurarine </i>tidak hanya membloking transmisi, tetapi dalamjumlah yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">besar <i>(over dosis) </i>dapat menghentikan gerakan organ-organ internal sehingga terjadi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">hambatan dalam respirasi yang akhirnya dapat menimbulkan kematian. Oleh karena itu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">apabila dalam suatu operasi digunakan <i>d-turbocurarine </i>untuk membius pasien, maka<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">mesin respirasi harus tetap dipasangkan pada pasien untuk membantunya bernafas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style=";font-family:Courier;font-size:9pt;" >F. PERBEDAAN </span></i><i><span style="font-size:10pt;">KONDUKSI </span></i><i><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >NEURAL DAN TRANSMISI SINAPSIS<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">Pada mulanya studi tentang konduksi neural dan transmisi sinapsis hanya difokuskan pada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neuron motorik dan pertemuannya dengan neuron-neuron otot <i>(efektor). </i>Hal ini dilakukan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">karena neuron motorik cenderung lebih besar dan sederhana sehingga lebih mudah untuk<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">diamati.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Courier;font-size:10pt;" >46<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Dua dekade ini, penelitian sudah difokuskan pada neuron-neuron di otak sejalan dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">peralatan observasi yang semakin canggih. Konduksi neural dan transmisi sinapsis yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">terjadi di otak, pada prinsipnya juga memiliki tahapan proses seperti yang berlangsung di<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">neuron motorik, namun sebagian besar melalui proses yangjauh lebih rum it. Pada bagian ini<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kita tidak akan membicarakan proses yang rumit, tetapi sebatas pada prinsip-prinsip umum<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dari konduksi neural dan transmisi sinapsis.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">1) Tidak Semua Neuron Memiliki <i>Axon </i>dan Melakukan Transmisi Potensial Aksi.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Secara umum kita mengenal bentuk neuron dengan <i>axon </i>yang panjang, tetapi pada<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">kenyataannya tidak semua neuron memiliki <i>axon </i>seperti neuron-neuron di sistem saraf<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">pusat mamalia, terutamaneuron-neuron yang berperan dalam aktivitas belajar, mengingat,<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">motivasi, dan persepsi. Potensial aksi adalah alat dimana pesan-pesan neural disampaikan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">melalui axon, sehingga neuron yang tidak memiliki axon otomatis tidak akan melakukan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">transmisi potensial aksi, mereka bekerja menyampaikan pesan melalui proses yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sangat rumit yang tidak akan dijelaskan pada bagian ini.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">2) Tidak Semua Sinapsis Antar Neuron Berbentuk <i>Axodendritic </i>atau <i>Axosomatic.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Sinapsis <i>axodendritic </i>adalah sinapsis antara button terminal dari <i>axon </i>pengirim dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dendrit dan <i>neuron </i>penerima dan sinapsis <i>axosomatic </i>adalah sinapsis yang berlangsung<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">antara terminal button di <i>axon </i>pengirim dan soma sel neuron penerima). Selain kedua<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">macam sinapsis tersebut, masih ban yak berbagai jenis sinapsis yang lain. Terminal<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">button dapat melakukan sinapsis di <i>axon </i>neuron penerima; batang <i>axon </i>kadang-kadang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">juga melakukan kontak sinapsis secara langsung dengan denderit atau <i>axon </i>dari neuron<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang lain; selain itu dendrit juga dapat mentransmisi sinyal dengan bersinapsis ke dendrit<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">atau axon yang lain. Selain itu juga perlu dingat bahwa sinapsis tidak hanya berlangsung<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">searah, tetapi dapat berlangsung timbal balik, yaitu sinapsis yang disebut dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">dendrodendritic synapses; </span></i><span style="font-size:10pt;">kondisi ini umumnya terjadi di jendalan kecil dendrit yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">disebut <i>dendritic spine. </i>Selain itu masih ada <i>bentuk axoaxonic synapses, </i>yaitu sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang bertujuan sebagai <i>perantarapresynapsis </i>inhibition. Gambar 3.19 di bawah ini akan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">menunjukkan perbedaan utama antara presynapsis inhibition (hambatan <i>presinapsis)<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">seperti pada <i>axoaxonic synapses </i>dan <i>postsynapsis inhibition </i>(hambatan <i>postsinapsis),<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yaitu bahwa hambatan postsinapsis mengurangi respon neuron terhadap semua input<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sinapsis, sedangkan hambatan presinapsis mengurangi respon neuron dengan cara<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">memilih secara selektif input <i>(sinapsis) </i>yang boleh berlangsung.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">3) Sebagian Besar Neuron Melepaskan Lebih dari Satu Substansi Neurotransmitter.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Neuron motorik hanya melepaskan satu substansi neurotransmitter, yaitu acetylcholine;<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">oleh karena itu sebelumnya para ahli menyimpulkan bahwa setiap neuron hanya<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">melepaskan satu jenis substansi neurotransmitter. Prinsip tersebut dikenal dengan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">Dale's Principle, </span></i><span style="font-size:10pt;">tetapi sejak penemuan jenis-jenis neuropeptida, maka prinsip Dale<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">tersebut tidak berlaku lagi. Sebuah neuron yang memproduksi lebih dari satu substansi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">neurotransmitter </span></i><span style="font-size:10pt;">disebut dengan <i>coexistence<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">4) Tidak Semua Sinapsis Berproses Secara Langsung. Pertemuan neuron motorik<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">dengan neuron otot adalah sinapsis yang berproses secara langsung. Tetapi ada sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">yang berlangsung dengan perantaraan aliran darah (karena letak reseptor tujuan terlalu<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >47<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:6pt;">----<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">HAMBATAN <i>PRESYNAPSIS<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Dalam hambatan <i>presinapsis, </i>impuls dari <i>neuron</i>Bakan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">menghambat efek <i>axcitatory neuron<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">A terhadap neuron C dengan cara melakukan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">depolarisasi pada sebagian impuls yang dibawa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">neuronA sehingga potensial aksi yang mengalir<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">di A akan lebih redah dan pelepasan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">neurotransmitternya </span></i><span style="font-size:9pt;">di C akan menjadi lebih<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">sedikit.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:8pt;">HAMBA TAN POSTSYNAPSIS<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Dalam hambatan postsinapsis, impuls dari<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">neuronBakan menghambat efek <i>excitatory<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">dari impuls neuron A atau dari neuron lain<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">yang membawa efek <i>excitatory </i>pada neuronC.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Caranyadengan menghiperpolarisasi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">neuron C.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.18. <i>Perbedaan Hambatan Postsynapsis dan Hambatan Presinapsis<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(Pinel, </span></i><span style="font-size:10pt;">1993)<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">jauh dari tempat substansi neurotransmitter dilepaskan). Contohnya seperti substansi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">monoaminergicneuronssepertigambar3.20dibawahini.Selainitu,sistemneuroendokrin<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">adalah sistem sinapsis yang berproses tidak secara langsung; ia melepaskan substansi<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">neurotransmitemya langsung ke dalam aliran darah dan sepanjang perjalanan menuju<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">reseptor tujuan ia akan mempengaruhi organ-organ tubuh yang dilaluinya.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">5) Setiap Neurotransmitter Memiliki Lebih dari Satu Macam Reseptor. Setiap <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dapat mengikatkan diri pada lebih dari satu jenis <i>reseptor. </i>Jenis-jenis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">reseptor </span></i><span style="font-size:11pt;">yang sudah anda kenaI adalah <i>reseptor nicotinic </i>dan <i>reseptor muscarinic.<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">Reseptor nicotinic </span></i><span style="font-size:11pt;">adalah <i>reseptor cholinergic </i>yang mengikat zat <i>nicotine, </i>dan reseptor<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">muscarinic </span></i><span style="font-size:11pt;">adalah <i>rcseptor cholinergic </i>yang mengikat zat <i>muscarine. </i>Semua <i>reseptor<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">yang sinapsis motorik adalah <i>reseptor nicotinic </i>dan <i>reseptor </i>di organ-organ tubuh yang<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">dikendalikan oleh sistem saraf <i>parasimpatetik </i>adalah <i>reseptor muscarinic. Reseptor<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:11pt;">muscarinic </span></i><span style="font-size:11pt;">dan <i>nicotinic </i>dapat ditemukan pada sistem saraf pusat.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >48<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:9pt;">Pelepasan berbagai<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:9pt;">Neurotransmitter </span></i><span style="font-size:9pt;">substansi <i>neurotransmitter<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Gambar 3.19. <i>Sinapsis Substansi Monoamine Yang Berproses<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">Tidak Secara Langsung<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><i><span style="font-size:10pt;">(Pinel,1993)<o:p></o:p></span></i></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">6) Tidak Semua Sinapsis Berlangsung Secara Kimiawi. Transmisi pada beberapa<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sinapsis, disebut <i>gap junctions, </i>lebih bersifat elektrik daripada kimiawi. <i>Gap Junctions<o:p></o:p></i></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">adalah sebuah celah yang sempit (sekitar 2 nanometers; dibandingkan celah sinapsis<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">umum yang lebamya sekitar 30 nanometer). Karena celahnya yang sempit maka aliran<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">aksi dapat langsung diteruskan tanpa perantara neurotransmitter. Kondisi ini banyak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">ditemukan pada organisme yang kelasnya lebih rendah daripada mamalia.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">7) Tidak Semua Neuron Berada dalam Kondisi Membran Tenang Bila Tidak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">Distimulasi. Neum motorik akan berada pada kondisi membran tenang apabila tidak<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">distimulasi, tetapi neuron-neuron dalam sistem saraf pusat tidak demikian. Aktivitas<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">neuron-neuron di otak berlangsung secara kontinyu melalui interval tertentu dan<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">sifatnya spontan tanpa harus distimulasi. Oleh karena itu dapat dipahami mengapa bila<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">terjadi sinapsis penghambat pada sistem saraf pusat, maka hambatan itu akan merata<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:10pt;">keseluruh bagian sistem saraf pusat.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" >49<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><b><i><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >TES KERJAOTAK(3)<o:p></o:p></span></i></b></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >1. </span><span style="font-size:11pt;">Peristiwa dan adalah dua<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">kekuatan yang saling berlawanan tetapi dapat menyebabkan munculnya potensial<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">membran.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">2. Kondisi tidak menyebabkan perbedaan potensial<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">3. Kondisi menyebabkan munculnya perbedaan potensial<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">pada membran sel<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">4. Potensial Susulan Negatif akan terjadi apabila potensial membran ...............................<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">5. Potensial Susulan Positif akan terjadi apaqila potensial membran .................................<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style="font-size:11pt;">6. adalah perantara komunikasi antara neuron melalui sinapsis.<o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal" style=""><span style=";font-family:Arial;font-size:11pt;" >50</span><span style=";font-family:Arial;font-size:10pt;" ><o:p></o:p></span></p> <p class="MsoNormal"><o:p> </o:p></p> Blog'Y nAk rUmAhanhttp://www.blogger.com/profile/03077366414879902679noreply@blogger.com0