Proses Perbaikan DNA yang Rusak: Mencari Jarum dalam Tumpukan Jerami

Kerusakan DNA bisa saja terjadi secara tiba-tiba. Penyebabnya juga bermacam-macam, bisa berupa radiasi UV, bahan kimia mutagen, ataupun oksidasi; dan salah satu bentuk kerusakan DNA adalah terpotongnya kedua utas DNA. Hal ini bisa menjadi masalah yang serius karena sel tidak bisa menggunakan DNA yang terpotong-potong seperti itu untuk beraktivitas secara normal. Jika dibiarkan saja, maka hal ini juga bisa menjadi penyebab timbulnya kanker. Namun demikian, kita tidak perlu kuatir karena sebenarnya sel-sel kita sendiri mempunyai suatu sistem reparasi yang luar biasa canggih, efisien, dan nyaris tidak pernah salah. Nah, pertanyaannya adalah bagaimana cara kerjanya?

Keterangan gambar: Setelah molekul DNA mengalami kerusakan, ujung-ujung DNA yang rusak akan mencari utas DNA lain yang utuh yang memiliki urutan basa yang sama dengan dirinya supaya bisa memperbaiki diri. Gambar ini merupakan pencitraan dari titik temu antara molekul protein RecA-DNA (horizontal) dengan molekul DNA lain yang utuh (vertikal),  dimana keduanya akan dicocokkan apakah memiliki urutan yang sama atau tidak. Jika tidak, maka ikatan yang terbentuk tidak akan cukup kuat dan segera terpisah. Sedangkan bila urutan basa yang sesuai ditemukan maka akan terbentuk ikatan yang kuat dan stabil sehingga proses reparasi dapat berlangsung. (Credit: Image courtesy Cees Dekker lab TU Delft / Tremani)

Sekelompok peneliti di Belanda dari Delft University mencoba mengungkapkannya menggunakan bakteri E.coli. Dan hasil penelitian mereka menunjukkan ada dua langkah utama dalam proses reparasi DNA ini. Langkah pertama, protein-protein reparasi yang diketahui sebagai protein RecA akan membentuk suatu struktur berfilamen pada ujung DNA yang rusak. Kemudian langkah yang kedua, filamen-filamen ini bertanggung jawab memeriksa utas-utas DNA yang baru-baru saja digandakan atau pada kromosom DNA yang kedua (kita mempunyai dua kopi untuk tiap-tiap kromosom, kan?). Tujuan pemeriksaan ini adalah untuk mencari urutan DNA yang cocok dengan ujung DNA yang rusak tadi. Tentunya terdengar cukup sederhana bukan? Tetapi coba kita lihat lagi, genom manusia ada sekitar tiga milyar pasang basa, dan mencoba menemukan seutas DNA berisi beberapa ratus pasang basa yang diinginkan, tentu bukan menjadi hal yang mudah. Ibarat mencari sebuah jarum di tengah tumpukan jerami.

Tetapi coba kita lihat lagi, genom manusia ada sekitar tiga milyar pasang basa, dan mencoba menemukan seutas DNA berisi beberapa ratus pasang basa yang diinginkan, tentu bukan menjadi hal yang mudah. Ibarat mencari sebuah jarum di tengah tumpukan jerami.

Tetapi sekali lagi, sel-sel tubuh kita melakukan pekerjaan yang amat luar biasa. Proses pencarian ini ternyata hanya memakan waktu beberapa menit dan tentunya dengan efisiensi dan ketepatan yang tidak kalah mengagumkan. Ketika urutan basa DNA yang sesuai sudah ditemukan maka kedua molekul akan saling berikatan dengan kuat sehingga proses perbaikanpun dapat berlangsung.

Sumber: Sciencedaily.com

Other articles you may like:

• Replikasi DNA
• Sequence Alignment di BioEdit
• Kegunaan Modeling Protein dalam mengembangkan agen terapetik
• Mengenal Teknik DNA Sequencing
• Kode Genetik; Sandi 3 Huruf yang Menakjubkan
• Mesin Super Canggih itu Ada dalam Tubuh Kita
• DNA Walker: Mesin Nanomolekul Berbahan DNA

Tags: delft university dna dna repair e coli kromosom mutagen protein sel