Struktur Kromosom Pada Tingkat Molekuler !
(A) Subunit nukleosom kromatin:
Pada tahun 1974, RD Kornberg dan JO Thomas mengusulkan model aktif DNA dan Histon. Mereka berpendapat bahwa DNA berinteraksi dengan tetramer (H3 2 – H4 2 ) dan dua molekul oligomer (H2A-H2B). Tetramer melibatkan 2 molekul masing-masing histogen H3 dan H4 yang berasosiasi dengan 200 pasang basa DNA. Setiap unit berulang memiliki satu molekul histon HI. P Oudet et al 1975 mengusulkan istilah nukleosom (Gambar 45.6).
Sumber Gambar : precisionnutrition.com/wordpress/wp-content/uploads/1024×1022.jpg
Nukleosom mengandung partikel inti nukleosom yang terdiri dari 146 pasangan basa DNA superkoil yang dibungkus hampir melilit kompleks berbentuk cakram dari 8 molekul histon yang terdiri dari 2 salinan masing-masing histon H2A, H2B, H3B dan H4 yang dirangkai menjadi oktamer. Nukleosom ini dihubungkan oleh DNA penghubung sekitar 60 pasangan basa. Bersama-sama nukleosom (diameter 12,5 nm) = 200 pasangan basa + 2 mol masing-masing H2A, H2B, H3 dan H4.
Model diusulkan berdasarkan difraksi sinar-X, mikroskop elektron, destruksi nuklease, dan ikatan silang kimiawi (Gbr. 45.7).
Histon H1 terletak tepat di luar partikel inti nukleosom dan dikaitkan dengan kedua ujung DNA saat masuk dan keluar dari partikel inti. Partikel inti nukleosom adalah struktur datar yang memiliki dimensi sekitar 57 × 110 × 110 A.
Serat satuan menurut Zeuthen (1978) menunjukkan tiga tingkatan lilitan.
(i) Penggulungan DNA tingkat pertama ada di untaian nukleosom.
(ii) Untaian kumparan nukleosom dengan solenoida berdiameter 300 A (6-8 nukleosom).
(iii) Kumparan solenoid selanjutnya menjadi struktur super solenoid (Finch and Clug, 1976) dengan diameter 4000 A dan tebal dinding 300 A. Struktur super solenoid adalah serat satuan.
Rasio gulungan pada setiap level adalah 7 (nukleosom), 6 (solenoid) dan 30-40 (super solenoid). Penyusutan keseluruhan DNA di dalam serat unit akan menjadi 1.300 hingga 1.500 lipatan (Gambar 45.8). Satuan serat sesuai chromonema yang selanjutnya bergulung dalam kromosom.
(B) Telomer:
Telomere adalah elemen paling konservatif baik dalam struktur maupun fungsi. DNA telomerik terdiri dari urutan kelompok ‘C’ yang acak dan berulang pada satu untai dan ‘G’, pada untai lainnya. Ada 12 + 6 nukleotida di panjang untai kaya G, misalnya urutan pengulangan telomerik dalam Tetrahymena adalah GGGGTT, dalam Homosapiens, Neu rospora, jamur lendir, TrypanoÂsomas, dll, itu adalah AGGGTT, Dalam Plasmodium, itu adalah AGGG (T /C)TT. Di Chlamydomonas itu adalah AGGGTTTT, dll.
Urutan berulang yang sama ditemukan pada akhir semua kromosom dalam suatu spesies. Urutan telomer yang sama dapat terjadi pada spesies yang sangat berbeda. Di setiap telomere setidaknya 10 kilobase dari rangkaian pengulangan ini dapat terjadi. DNA telomerik telomerase dikaitkan dengan protein nonhistone dan dilekatkan dengan amplop nuklir. Sintesis DNA telomerik dipengaruhi oleh enzim telomerase (ribonukleoprotein yang komponen RNA-nya berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis pengulangan DNA telomerik (Gbr. 45.9).
Elizabeth Blackburn dan Carol Greider menemukan enzim telomerase yang dapat menambah unit pengulangan baru ke ujung 3′ untai yang dibuat dengan menghilangkan primer RNA. Setelah ujung 3′ dari masing-masing untai lainnya diperpanjang, polimerase RNA konvensional dapat menggunakan segmen 3′ yang baru sebagai cetakan untuk mengembalikan ujung 5′ dari untai komplementer ke panjang sebelumnya. Telomerase adalah reverse transcriptase yang mensintesis DNA menggunakan temptale RNA. Enzim itu sendiri mengandung RNA yang berfungsi sebagai cetakannya.
Telomer adalah bagian yang sangat penting dari sebuah kromosom. Diperlukan untuk replikasi lengkap kromosom. Ini membentuk topi yang melindungi kromosom dari nuclease. Ini mencegah ujung kromosom menyatu satu sama lain. Ini memfasilitasi interaksi antara ujung kromosom dan amplop nuklir di beberapa jenis sel.
Penyusutan atau pemendekan telomer dianggap berlanjut ke titik kritis ketika sel mengenali hilangnya telomer yang akan datang dan mengaktifkan program bunuh diri yang menyebabkan kematian sel.
Pemendekan telomer memainkan peran kunci dalam melindungi tubuh dari kanker. Sel yang gagal mengekspresikan telomerase mati, sedangkan sel yang mengekspresikan enzim “diabadikan”.
