Profil instastories

Nucleotide Excission Repair

Nucleotide Excission Repair

By : Widia Purnamasari

 

A. Pengertian

       NER merupakan singkatan dari Nucleotide Excision Repair yang memiliki pengertian perbaikan eksisi nukleotida. NER dimiliki oleh semua eukaryotik. NER adalah mekanisme eksisi yang sangat penting yang menghilangkan kerusakan DNA yang disebabkan oleh sinar ultraviolet (UV). Kerusakan ini menyebabkan penghilangan segmen DNA single-strain pendek. Meskipun perbaikan kerusakan ini penting namun tidak cukup untuk menangani semua jenis kerusakan di dalam DNA (Kornberg dan Baker, 1992). Pada tipe kerusakan tertentu yang dikoreksi oleh NER harus ada glikosilase DNA yang dapat mengenali kerusakan spesifik dalam untaian nukleotida tersebut. Berbagai macam bahan kimia reaktif di DNA di lingkungan sekitar kita dikombinasikan dengan berbagai perubahan besar yang disebabkan oleh radiasi dan serangan oksidatif radikal bebas pada DNA sehingga menghasilkan begitu banyak jenis kerusakan pada semua makhluk hidup eukaryotik. Fungsi dari NER sendiri adalah mengenali daerah sel yang rusak berdasarkan struktur abnormal serta pada susunan biokimia dan memperbaikinya dengan cara memotong dan menggantikannya. Di semua organisme, NER melibatkan langkah-langkah sebagai berikut :

1. Pengakuan kerusakan

2. Mengikat kompleks multi-protein yang rusak

3. Insisi ganda untai yang rusak beberapa nukleotida dari lokasi yang rusak pada sisi 5’ dan 3’

4. Penghapusan oligonukleotida yang mengandung kerusakan

5. Mengisi kesenjangan yang dihasilkan oleh polimerase DNA

(Friedberg dkk, 1995)

 

B. Mekanisme NER pada Eukaryotik

       Keseluruhan dari proses NER pada sel eukaryotik seperti Eschericia coli dipelajari di studi genetik, imunologi dan biokimia. Berdasarkan studi tersebut beberapa protein berikut penting untuk mengenali kerusakan dan langkah-langkah perbaikan NER. Protein-protein yang dibutuhkan oleh NER dijelaskan dalam tabel berikut.

No.

Protein Eukaryota

Fungsi

 

1.

 

DDBI

Mengikat DNA dengan XPE ; komponen E3 ubiquitin ligase (E3UL)

 

2.

 

XPE (DDB2)

Mengikat DNA dengan DDB1; partner dengan DDB1 di dalam beberapa E3UL

 

3.

 

XPC

Mengikat DNA dengan HR23B ; merekrut protein NER lainnya

 

4.

 

HR23B

Mengikat DNA dengan XPC ; merekrut protein NER lainnya

5.

XPB

3’ ke 5’ helicase ; awalan dan akhiran DNA unwinding

6.

p44

Regulasi XPD

7.

p52

Regulasi XPB

8.

XPD

5’ ke 3’ helicase ; akhiran DNA unwinding

9.

CCNH

Cyclin ; hanya transkripsi

10.

XPG

Endonuclease (3’ incision)

11.

XPF

Bagian Endonuclease (5’ incision)

12.

ERCCI

Bagian Endonuclease (5’ incision)

 

       Protein yang berinteraksi satu sama lain ini cukup kuat untuk membentuk ikatan kompleks yang dapat diisolasi dan protein yang memiliki fungsi serupa. Bukti-bukti yang menunjukkan adanya tahap awal NER dalam sel manusia adalah sebagai berikut.

       Langkah-langkah awal bergantung pada apakah kerusakan tersebut ada pada untaian gen yang ditranskripsi secara aktif di tempat lain atau genom. Jika kerusakan tidak dalam untaian gen yang aktif ditranskripsi, maka proses perbaikan disebut "genomik global NER" (GG-NER). Pada hal ini dua protein heterodimerik yang berbeda bekerja sama untuk mengenali kerusakan dan memulai perbaikan. Salah satu heterodimer ini, kadang-kadang disebut UV-DDB (untuk protein pengikat DNA yang rusak-UV) terdiri dari DDB1 dan XPE. XPE terkadang disebut DDB2. Heterodimer ini mengikat secara selektif ke berbagai lesi DNA imbas UV, termasuk CPD. Heterodimer ini juga merupakan komponen dari ligase ubiquitin E3 (E3UL), dan tampaknya membawa komponen lain dari E3UL dengannya ketika mengikat DNA yang rusak-UV. E3UL yang mengandung XPE memiliki banyak substrat yang tampak relevan untuk aktivasi perbaikan di situs yang rusak. Di antara substrat ini adalah empat histon. Tampaknya kemungkinan ubiquitylation dapat menstimulasi remodeling kromatin yang tidak diragukan lagi penting untuk memberikan akses protein NER ke DNA yang rusak. Substrat kedua adalah protein XPC. Oleh karena itu, bahwa E3UL yang mengandung XPE membantu merekrut XPC ke situs yang rusak. Ubiquinitylation XPC oleh E3UL ini tidak menyebabkan degradasi XPC. Sebaliknya, tampaknya meningkatkan afinitas XPC untuk DNA yang rusak. Substrat ketiga adalah XPE itu sendiri. Ubiquitylation dari XPE mengarah ke disosiasi dari DNA dan degradasi oleh proteasome. Sangat mungkin bahwa penghapusan XPE dan E3UL terkait dari situs yang rusak sangat penting untuk memungkinkan akses penuh XPC ke dalam situs yang rusak. Oleh karena itu, bahwa E3UL yang mengandung XPE membantu merekrut XPC ke situs yang rusak. Ubiquinitylation XPC oleh E3UL ini tidak menyebabkan degradasi XPC. Sebaliknya, tampaknya meningkatkan afinitas XPC untuk DNA yang rusak. Substrat ketiga adalah XPE itu sendiri. Ubiquitylation dari XPE mengarah ke disosiasi dari DNA dan degradasi oleh proteasome. Sangat mungkin bahwa penghapusan XPE (dan E3UL terkait) dari situs yang rusak sangat penting untuk memungkinkan akses penuh XPC ke situs yang rusak. oleh karena itu, bahwa E3UL yang mengandung XPE membantu merekrut XPC ke situs yang rusak. Ubiquinitylation XPC oleh E3UL ini tidak menyebabkan degradasi XPC. Sebaliknya, tampaknya meningkatkan afinitas XPC untuk DNA yang rusak. Substrat ketiga adalah XPE itu sendiri. Ubiquitylation dari XPE mengarah ke disosiasi dari DNA dan degradasi oleh proteasome. Sangat mungkin bahwa penghapusan XPE (dan E3UL terkait) dari situs yang rusak sangat penting untuk memungkinkan akses penuh XPC ke situs yang rusak (Kolodner, 1996).

 

DAFTAR PUSTAKA

Friedberg EC, Walker GC, dan Siede W. 1995. Perbaikan DNA dan Mutagenesis. ASM Press, Washington DC.

Kolodner R. 1996. Biokimia dan Genetika Perbaikan Mismatch Eukariotik. Gen & Pengembangan. 10 (1) : 1433-1442.

Kornberg A. dan Baker T. 1992. DNA Replikasi , 2 nd Edition. WH Freeman and Company, New York.

Enjoyed this article? Stay informed by joining our newsletter!

Comments

You must be logged in to post a comment.