Selamat datang di ForSa! Forum diskusi seputar sains, teknologi dan pendidikan Indonesia.

Selamat datang, Pengunjung. Silahkan masuk atau mendaftar. Apakah anda lupa aktivasi email?

Januari 21, 2022, 07:05:48 AM

Masuk dengan nama pengguna, kata sandi dan lama sesi

Topik Baru

Artikel Sains

Anggota
Stats
  • Total Tulisan: 139668
  • Total Topik: 10408
  • Online Today: 45
  • Online Ever: 441
  • (Desember 18, 2011, 12:48:51 AM)
Pengguna Online
Users: 0
Guests: 37
Total: 37

Ikuti ForSa

ForSa on FB ForSa on Twitter

Penulis Topik: The C-Value Paradox: Besarnya Genom Tidak Mencerminkan Komplektisitas Organisme  (Dibaca 7884 kali)

0 Anggota dan 1 Pengunjung sedang melihat topik ini.

Offline Hendy wijaya, MD

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 699
  • IQ: 25
  • Gender: Pria
Ketika Anda memeriksa genom dari berbagai maca spesies, Anda pasti mengira bahwa organisme yang sederhana memiliki genom yang yang lebih kecil daripada organisme yang lebih kompleks. Sebab, Anda mengasumsikan bahwa organisme yang lebih sederhana memerlukan sedikit gen daripada organisme yang lebih kompleks. Asumsi ini memang benar, tapi perkiraan bahwa organisme yang lebih sederhana memiliki genom yang lebih kecil tidaklah sesuai faktanya.

Ambilah contoh perbandingan antara manusia dan amoeba. Manusia sudah tentu memiliki lebih banyak gen daripada amoeba, sebab manusia adalah organisme multiselular yang jauh lebih kompleks daripada amoeba. Hal ini benar adanya, tapi apakah manusia juga memiliki genom yang lebih besar daripada amoeba?Tidak. Faktanya, manusia memiliki 3,3 milyar pasang basa dalam genomnya, sedangkan amoeba memiliki 200 milyar genom dalam genomnya, yaitu hampir 70 kali lebih banyak daripada manusia! Lantas mengapa genom organisme yang jauh lebih sederhana memiliki genom yang demikian besarnya?
Demikian juga contoh lain, yaitu bony fish dan japanese puffer fish, kedua jenis ikan ini merupakan spesies yang masih memiliki kekerabatan dekat.  Japanese puffer fish memiliki 0,5 milyar pasang basa dalam genomnya sedangkan bony fish memiliki 300 milyar pasang basa dalam genomnya, 600 kali lebih banyak daripada bony fish! Kenapa hal ini bisa terjadi? Apa yang gunanya kelebihan DNA dalam genom organisme-organisme tersebut?

Fenomena ini disebut sebagai C-Value Paradox, dengan C mengacu pada kuantitas DNA dalam genom organisme. Kelebihan DNA tersebut tidak mencerminkan komplektisitas komponen genetiknya, tapi hanya berupa DNA yang tidak memiliki fungsi ataupun mengkode suatu produk fungsional dalam organisme bersangkutan. Sebagian besar dari DNA tersebut merupakan suatu segmen repetitif yang terdiri dari transposons dan retrotransposons. Transposons atau disebut juga transposable elements merupakan segmen DNA yang bisa menginsersikan dirinya dimanapun dalam genom baik dengan cara mengkopi dirinya sendiri melalui replicative transposition atau mengkatalisis pemindahan segmen dirinya sendiri melalui mekanisme conservative transposition. Kedua mekanisme ini dilakukan oleh transposon menggunakan enzim transposase yang dikodenya dan tanpa melalui fase RNA. Sedangkan retrotransposon atau retrotransposable elements melakukan perpindahan atau insersi melalui fase RNA. Jadi transkrip dirinya selain mengkode reverse trankriptase, ia juga berfungsi sebagai template untuk membentuk cDNA untuk kemudian diinsersikan di tempat-tempat tertentu dalam genom.

Dalam tubuh manusia, terdapat dua jenis retrotransposon, yaitu SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements) dan LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements). LINEs memiliki panjang antara 1-6 Kbp sedangkan SINEs memiliki panjang 100 bp-1 kbp. LINEs, SINEs serta transposon lainnya menyusun 45% total genom kita! Dua puluh persen total genom merupakan LINEs dan 13% total genom adalah SINEs. Salah satu jenis LINEs yang disebut dngan segmen L1 terdapat dalam intron 79% gen manusia. Segmen-segmen DNA ini sering disebut juga sebagai junk DNA. Sebab ia tidak memiliki fungsi apa-apa selain “berkehendak” untuk mengkopi dirinya sebanyak mungkin agar tetap sintas.

Jadi, perbedaan besar genom tiap organisme tidak mencerminkan perbedaan komplektisitas genetiknya, namun lebih kepada perbedaan kemampuan tiap organisme untuk membuang atau menekan tranposisi dari berbagaimacam junk DNA di atas dan segmen DNA repetitif lainnya. Atau mungkin saja bahwa segmen DNA repetitif ini sebenarnya memiliki fungsi tertentu dalam genom yang belum bisa kita deteksi saat ini.

reference :
Hyde, D. 2009. DNA Structure and Chromosome Organization. In: Hyde, D. (Ed), Introduction to Genetics Principles, 1st Edition, (p. 166-181). New York: McGraw-Hill.
Pollard, T.D.; Earnshaw, W.C. & Lippincot-Schwartz, J. 2008. Chromosome Organization. In: Pollard, T.D. ; Earnshaw, W.C. & Lippincot-Schwartz,  J. (Eds), Cell Biology, 2nd Edition, (p. 193-208). Philadelphia: Saunders-Elsevier.
Young, I.D. 2005. Gene Structure and Function. In:  I.D. Young (Ed), Medical Genetics, 1st Edition, (p. 1-23). New York: Oxford University Press, Inc.
Tantum valet auctoritas, quantum valet argumentatio

Offline Idad

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 823
  • IQ: 66
  • Gender: Pria
  • ZyuProject
    • Math is Fun, Math is Games, Math is Logic, and Math is Easy!!!
Om, bedanya gen dengan genome itu apa ya?
Visit My Site ! ! !
Download Soal Matematika SMA ZyuProject



Offline Hendy wijaya, MD

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 699
  • IQ: 25
  • Gender: Pria
Gen = segmen DNA tertentu yang mengkode suatu produk fungsional
Genome = keseluruhan DNA yang ada dalam suatu organisme, baik gen bersama dengan gene-related sequence, sampai intergenic region nya. 

Offline Idad

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 823
  • IQ: 66
  • Gender: Pria
  • ZyuProject
    • Math is Fun, Math is Games, Math is Logic, and Math is Easy!!!
Gen = segmen DNA tertentu yang mengkode suatu produk fungsional
Hm.., iya2, bru ngerti saya.., :: Lantas apakah intron juga bisa dibilang gen? Soalnya barusan saya lihat di Wiki dari diagram, diagram itu menggambarkan bahwa gen itu disusun atas ekson dan intron.
Apakah berarti gen itu hanya ekson saja mengingat definisi gen adalah "segmen DNA tertentu yang mengkode suatu produk fungsional"

Genome = keseluruhan DNA yang ada dalam suatu organisme, baik gen bersama dengan gene-related sequence, sampai intergenic region nya. 
Wdwh, klo yang ini agak bingung saya, bisa minta contohnya ga Om?
Trus sekalian mau tanya, Gene-related sequence itu apa ya?
Dan intergenic region fungsinya apa ya?

Offline Hendy wijaya, MD

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 699
  • IQ: 25
  • Gender: Pria
Gen itu mengandung coding region, yang dalam hal ini bisa berarti exon (EXpressed regiON) dan non coding region yang terdiri dari intron (INTeRvening regiON) dan UTR (Untranlated region, ada dua pada tiap gen 5'UTR dan 3'UTR). Jadi, intron itu ada di dalam gen tapi tidak mengandung kodon. Dalam gen eukaryot pada umumnya selalu ada intron, suatu segmen yang tidak mengandung kode dan terletak di anatara 2 ekson. Mengacu pada definisi intron berati ia hanya ada di dalam gen, segmen DNA lain yang tidak mengkode tapi tidak terletak di antara dua ekson, bukanlah intron.

Gene related sequence adalah sekuens DNA tertentu yang tidak mengkode atau mengandung kodon, tapi memiliki fungsi tertentu sehubungannya dengan transkripsi gen ataupun suatu segmen hasil duplikasi gen. Termasuk di antaranya promoter, proximal promoter region, enhancer, silencer, berbagai macam response element (Hormone response element, vitamin response element, dll), Locus Control Region (LCR), pseudogen (gen non fungsional hasil duplikasi gen lain tapi tidak berfungsi lagi oleh sebab mutasi, bisa berupa processed pseudogene dan unprocessed pseudogene).

Sedangkan intergenic region adalah segmen DNA di antara gen yang fungsinya tidak/belum diketahui. Intergenic region ini menempati lebih dari 75% genom manusia. Jadi bisa anda bayangkan, gen mansia layaknya oasis2 kecil terpencar di tengah2 gurun pasir genom. Intergenic region masih dapat dibagi lagi menjadi dua, yaitu:

1). High/moderate repetitive, yaitu segmen berisi sekuens DNA berulang, yang terbagi menjadi dua lagi yaitu clustered repeats dan interspersed repeats. Clustered repeats bisa berupa pengulangan 1-10 pb (Microsatelite, misal ACACACACACACACACACACACAC -> pengulangan 2 basa, Microsatelite ini sering dipakai sebagai genetic marker dalam deteksi penyakit), 10-100 pb (Minisatelite, atau lebih dikenal sebagai VNTR, Variable Number of Tandem Repeats, yang sering dipakai sebagai genetic fingerprint dalam forensik), 5-171 pb disebut sebagai satelite DNA (banyak terdapat di centromere). Interspersed repetas terdiri dari SINEs (Short Interspersed Nuclear Elements), yaitu pengulangan 100-1000 pb dan LINEs (Long Interspersed Nuclear Elements) yaitu pengulangan 1-6 kpb. LINEs dan SINEs inilah yang disebut sebagai selfish DNA, sebab ia mengkode transposase atau retrotransposase untuk mengkopi dan/atau mentransposisikan dirinya ke tempat lain dalam genom.

2). Low repetitives/unique sequence.
Unique sequence inimenempati sekitar 24% genom manusia yang sampai saat ini fungsinya tidak diketahui.

NB: Jangan panggil om. Kok bahkan ga keliatan wajah pun aku masih dituakan ya.. :D
« Edit Terakhir: Desember 27, 2009, 12:01:27 PM oleh Hendy wijaya, MD »

Offline Idad

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 823
  • IQ: 66
  • Gender: Pria
  • ZyuProject
    • Math is Fun, Math is Games, Math is Logic, and Math is Easy!!!
Gen itu mengandung coding region, yang dalam hal ini bisa berarti exon (EXpressed regiON) dan non coding region yang terdiri dari intron (INTeRvening regiON) dan UTR (Untranlated region, ada dua pada tiap gen 5'UTR dan 3'UTR). Jadi, intron itu ada di dalam gen tapi tidak mengandung kodon. Dalam gen eukaryot pada umumnya selalu ada intron, suatu segmen yang tidak mengandung kode dan terletak di anatara 2 ekson. Mengacu pada definisi intron berati ia hanya ada di dalam gen, segmen DNA lain yang tidak mengkode tapi tidak terletak di antara dua ekson, bukanlah intron.
Berarti Intron itu gen yang tak berkodon dan berada diantara dua ekson. Pertanyaanya:
1. Kalau tidak berkodon berarti tidak ada basa nitrogennya donk? Kalau tidak ada basa Nitrogennya berarti intron hanya ada pada RNA?
2. Apakah harus berada diantara dua ekson?


Ow.., iy2,
berarti genome itu kumpulan gen secara keseluruhan / semua gen yang ada dalam mahluk hidup, apapun jenis gen itu.

Uniqe sequence itu 25%nya genome apa 25%nya Intergenic Region ya? Soalnya kan Unique sequence itu kan jenis dari Intergenic Region.
Kalau unique region benar adanya 25% dari genome manusia + Intergenic Region yang 75% genome manusia, berarti sampai saat ini baru sekitar 1% gen manusia yang diketahui?


NB: Jangan panggil om. Kok bahkan ga keliatan wajah pun aku masih dituakan ya.. :D
Hhe.., ok2, dipanggil Mas Hendy aj y..

Offline Hendy wijaya, MD

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 699
  • IQ: 25
  • Gender: Pria
1. Definisi kodon itu adalah triplet basa nitrogen yang mengkode satu asam amino dalam suatu produk protein. Nah, dari situ jelas bahwa intron tentu punya yang namanya basa nitrogen seperti halnya DNA lain, tapi tidak mengkode asam amino.

2. Intron singkatan dari INTeRvening regiON, jadi segmen DNA yang mengintervensi atau "menyela" suatu segmen pengkode dalam gen. Suatu benda atau entitas apapun bisa dikatakan menyela jika berada di antara dua entitas lain yang kontinyu. Misalkan, jika segmen DNA pengkode dalam gen (coding region) adalah sebuah kalimat seperti ggiognbnnAKUMAjkandiehflbvUBELAJARDIKjefcoihnAMAR, maka segmen "jkandiehflbv" dan "jefcoihn" adalah penyela, tapi segmen "ggiognbnn" bukanlah penyela, karena ia tidak memotong informasi kontinyu apa2.

Unique/low repetitive intergenic sequence itu 25% dari keseluruhan genom, sedangkan Highly/moderately repetitive intergenic region mencapai 50% keseluruhan genome. Jadi totalnya, intergenic region merupakan 75% genome manusia, sisanya sekitar 24% lebih dari genome adalah gen, itupun hanya 4% nya yang mengkode asam amino atau sekitar 1% dari keseluruhan genom dan 25% darinya atau seitar 6% dari keseluruhan genom adalah gene related sequence.

Dari semua pengkode itu, sekitar 30%nya masih unknown function..hmm..interesting, isn't?.
Kalau anda pernah mengunduh data dari gene bank suatu segmen DNA yang panjang dari genom , dan membukanya menggunakan software CLC sequence viewer, anda akan beberapa kali menjumpai segmen-segmen DNA yang teridentifikasi mengandung Open Reading Frame (ORF) tapi tidak memiliki nama atau fungsi dan/atau produknya belum diketahui. Itu yang dikejar pabrik2 obat melalui research2 ;D

Offline Idad

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 823
  • IQ: 66
  • Gender: Pria
  • ZyuProject
    • Math is Fun, Math is Games, Math is Logic, and Math is Easy!!!
2. Intron singkatan dari INTeRvening regiON, jadi segmen DNA yang mengintervensi atau "menyela" suatu segmen pengkode dalam gen. Suatu benda atau entitas apapun bisa dikatakan menyela jika berada di antara dua entitas lain yang kontinyu. Misalkan, jika segmen DNA pengkode dalam gen (coding region) adalah sebuah kalimat seperti ggiognbnnAKUMAjkandiehflbvUBELAJARDIKjefcoihnAMAR, maka segmen "jkandiehflbv" dan "jefcoihn" adalah penyela, tapi segmen "ggiognbnn" bukanlah penyela, karena ia tidak memotong informasi kontinyu apa2.
Owh, iy2, ngerti saya. Nah, kalau yang "ggiognbnn" itu berarti UTR ya Mas?
Oia Mas, kalau intron tidak memiliki kodon, lantas triplet basa yang ada di intron digunakan untuk apa ya?

Hm, coba saya ambil kesimpulan sedikit, mohon koreksinya kalau ada salah:
a. Kodon, merupakan triplet basa nitrogen yang mengkode asam amino.

b. Genome merupakan keseluruhan gen yang ada dalam tubuh manusia.
    Genome merupakan kumpulan DNA dan RNA?
    Didalam DNA dan RNA ada Gen

c. Gen, serangkaian triplet basa Nitrogen, dapat disebut juga sequence of triplet nitrogen base.

d. Ekson merupakan bagian gen yang tripletnya mengkode produk tertentu

e. Intron merupakan bagian gen yang menyelip diantara dua ekson yang mana triplet dalam intron tidak mengkode produk tertentu.

f. Intergenic Region merupakan segmen (region) DNA yang fungsinya belum diketahui.

g. Gene Related Sequence merupakan region DNA yang tak mengkode produk tetapi memiliki fungsi lain.

h. Region DNA itu merupakan bagian dari DNA
    Sequence DNA merupakan satu rangkaian DNA utuh



Offline Hendy wijaya, MD

  • Profesor
  • *****
  • Tulisan: 699
  • IQ: 25
  • Gender: Pria
Betul, "ggiognbnn" itu termasuk UTR. Bagian dari gen, ikut ditranskripsi tapi tidak ditranslasi. Berbeda dengan intron yang merupakan bagian dari gen tapi tidak ditranskripsikan, jadi tidak ditemukan dalam molekul mRNA.

- Kodon, pada umumnya, tidak ditemukan pada intron, sebab tidak ada triplet basa nitrogen yang mengkode asam amino dalam intron (tapi tentunya ada perkecualian untuk gen2 tertentu).
- Genom merupakan keseluruhan DNA yang dimiliki oleh organisme, tidak termasuk RNA nya.

Nice question.. :D. Untuk apa intron itu kalau dia tidak mengkode asam amino?kenapa dia ada "from the first place"?apa fungsinya dalam genom?
Intron memiliki peran yang sangat penting dalam perjalanan evolusi melalui proses "segment shuffling" yang pertama kali diajukan oleh Gilbert. Oleh karena itu, sering disebut dengan Gilbert's exon shuffling. Teori ini berkomplemen dengan berbagai macam bukti yang mengacu pada adanya domain shuffling dalam protein, sebab pada dasarnya letak exon dalam gen berhubungan secara linier dengan letak domain tertentu dalam protein, yaitu bagian tertentu yang memiliki fungsi khusus pada protein, misalkan catalytic site, signal peptide, regulatory site, dll.

Tetapi apakah intron ini ada sejak awal (early intron) ataukah muncul belakangan (late intron). Coba buka thread baru yang saya tulis berjudul "Intron dalam Evolusi"

 

Related Topics

  Subyek / Dimulai oleh Jawaban Tulisan terakhir
14 Jawaban
16515 Dilihat
Tulisan terakhir September 11, 2016, 01:43:17 PM
oleh Monox D. I-Fly
13 Jawaban
20853 Dilihat
Tulisan terakhir Juli 20, 2010, 07:24:03 AM
oleh Monox D. I-Fly
10 Jawaban
4741 Dilihat
Tulisan terakhir April 10, 2010, 08:36:29 AM
oleh ngajakmikir
Organisme Haploid

Dimulai oleh Fachni Rosyadi Biologi

1 Jawaban
5999 Dilihat
Tulisan terakhir November 15, 2011, 12:29:52 PM
oleh biobio
13 Jawaban
7670 Dilihat
Tulisan terakhir Desember 10, 2011, 11:55:50 PM
oleh biobio