Tugas Ku: cyclin dependent kinase (Kimia Organik)

Kelompok 13

Anggota:

1.              Rumiyati                     (M0408083)

2.              Aie Nur Baeti             (M0410002)

3.              Diana Putri Hapsari     (M0410018)

4.              Irma Khoirunisa          (M0410034)

5.              Putri Delina                 (M0410050)

6.              Widyatama Putra        (M0410066)

Ø Terangkan kenapa masih terjadi proses mutasi walaupun sudah ada CDKs atau cyclin dependent kinase?

Mutasi  adalah perubahan materi genetik yang terjadi dengan sendirinya atau secara alamiah. Diperkirakan tingkat kemungkinan mutasi alam 2000 hingga satu miliar kejadian. Diduga factor-faktor penyebabnya adalah panas, radiasi sinar kosmis, sinar ultraviolet, batuan radioaktif, radiasi, dan ionisasi internal, mikroorganisme serta kesalahan DNA dalam metabolism.

Mutasi biasanya terjadi secara kebetulan dan jarang terjadi, tetapi dapat terjadi setiap saat. Sifat-sifat yang diwarikan oleh mutan alami umumnya resesif dan merugikan bagi mutan itu sendiri atau keturunannya, sehingga amat jarang dijumpai mutan yang dapat bertahan hidup dalam lingkungannya. Tetapi apabila dapat bertahan hidup berarti mutan ini adaptif dan merupakan varietas baru.

Mutagen alami dapat terjadi karena hal-hal berikut :

a.Radiasi mineral yang terdapat di alam (C14, Sr19, Cs137 dan I131) dan zat-zaat kimia yang ada di lingkungan.

b.Sinar matahari yang tidak terlindungi oleh lapisan ozon akan menyebabkan intensitas sinar ultraviolet yang masuk ke bumi sangat kuat, dapat menyebabkan kanker kulit.

c.Salah pasangan basa yang terjadi secara kebetulan pada saat replikasi DNA karena panas (37^oC)

Mutasi tidak harus selalu mengubah fenotip maupun genotip yang berbeda dengan nenek moyangnya, tetapi apabila mutan (individu hasil mutan) dapat hidup beberapa generasi dan mengalami mutasi berikutnya, maka memungkinkan terbentuknya spesies baru.

Pada siklus sel terdiri dari beberrapa fase, yaitu fase G1 (gap 1), S (sintesis), G2 (gap 2) dan M (Mitosis) serta G0 yang merupakan fase istirahat. Pada fase G1 sel bertambah besar dan mempersiapkan diri untuk mengkopi DNA-nya. Pengkopi-an ini terjadi pada fase sintesis (S), dan memungkinkan sel un-tuk menggandakan diri sesuai dengan komplemen kromosomnya, setelah kromosom direplikasikan akan diikuti oleh fase G2. Selama fase ini sel mempersiapkan diri untuk mitosis (M). Ketika sel parental yang membesar tersebut akhirnya membelah diri dan menghasilkan dua sel anak, masing-masing memiliki satu sel berkromosom lengkap. Sel anak yang baru ini segera memasuki fase G1 dan treus mengikuti siklusnya. (gambar 1)

Pada fase-fase tersebut terdapat sistem pengontrolan pada pada masing-masing daerah checkpoint yang terdapat diantara 2 fase. Daerah checkpoint tersebut antara lain G1 checkpoint, G2 checkpoint dan  M checkpoint. Sistem pengontrolan ini diperlukan untuk mengendalikan pembelahan sel agar tidak mengalami mutasi. . Dalam hal tersebut terdapat peran 2 protein utama yaitu Cyclin dan Cyclin-dependent kinase (CDK).  Dua protein tersebut merupakan: (gambar 2)

ü     Cdk (Cyclin dependent protein kinase)                      protein aktif jika difosforilasi

ü     Siklin (Cyclin)                         berikatan dengan Cdk membentuk kompleks Cdk-cyclin atau heterodimer                   akan mengontrol fosforilasi protein target tertentu dalam siklus sel

·  Siklin mitotic/ siklin B: berikatan dengan cdk selama G2 dan diperlukan sel untuk dapat masuk ke mitosis. Kompleks Siklin M – Cdk                     MPF (maturation promoting factor;  nama awal; M-phase-promoti ng factor)

·  Siklin G1 : berikatan dengan Cdk selama G1 dan diperlukan seluntuk dapat masuk ke fase S

·  Siklik S : diperlukan untuk inisaisi replikasi DNA

Cyclin apabila sendirian tidak aktif, sementara CDK akan aktif apabila difosforilasi, sehingga kedua protein tersebut akan berikatan membentuk komplek CDKs untuk menjalankan fungsinya dalam mengontrol fosforilasi protein target tertentu dalam siklus sel.

Akan tetapi dalam beberapa kasus walaupun telah terdapat protein tersebut masih ditemukan terjadinya mutasi. Hal ini dapat terjadi karena ditemukan adanya beberapa factor antara lain phosphate dan protein inhibition/ penghambat.

Misalnya protein Wee 1 kinase yang berfungsi sebagai full activasi yang membantu dalam pengikatan antara 2 protein tersebut akan tetapi karena terdapat kelebihan satu 1 phosphat di CDK sehingga CDK dan cyclin tidak dapat berikatan tetap tidak berfungsi walaupun telah berikatan dengan Cyclin padahal untuk aktif dan menghentikan pembelahan yang terus menerus kadua protein tersebut harus berikatan.

Pada saat kompleks Cdk – siklin tidak aktif karena adanya gen p27 yang menghasilkan protein p27 yang tidak mampu mengikat pada kompleks Cdk-siklin yang aktif, sehingga mengakibatkan dan menyebabkan tidak terkontrolnya siklus sel. (gambar 3)