Skip navigation

Bila kita membicarakan DNA, maka kita akan mengacu pada struktur Watson-Crick yakni bentuk DNA dalam bentuk B DNA. B DNA adalah struktur DNA yang paling stabil untuk bermacam-macam urutan acak DNA dalam segala kondisi fisiologi. Oleh karena itu bentuk B DNA ini selalu dijadikan acuan dalam mempelajari lebih jauh komposisi-komposisi DNA. Dua struktur DNA lain yang juga telah ditemukan dalam bentuk kristalnya adalah bentuk A dan Z. Bentuk A terdapat banyak di larutan yang relatif tidak mengandung air. A DNA masih tersusun dalam bentuk double helix right-handed, sama seperti B DNA; hanya saja helix ini lebih lebar dan jumlah pasangan basa per belokan helix sebanyak 11 pasang basa, lebih dari B DNA yang hanya ada 10,5 pasang basa.

    Sementara itu bentuk Z DNA bersifat lebih radikal daripada struktur B. Perbedaan yang paling nyata adalah rotasi helixnya, yakni berada dalam rotasi left-handed. Jumlah pasang basa per belokan helix sebanyak 12 pasang basa, dan strukturnya terlihat lebih ramping dan panjang.

Peran Z DNA dalam regulasi ekspresi gen belum cukup terdefinisikan. Selama ini ketika kita berpikir tentang DNA, maka kita berpikir tentang struktur B-DNA-nya, sesuai dengan yang Watson dan Crick perkenalkan lebih dari 50 tahun yang lalu. Kebanyakan DNA memang akan cenderung berada dalam struktur ini karena kestabilannya, tetapi DNA pun juga dapat membentuk struktur lainnya, yang disebut struktur non B DNA. Kebanyakan dari struktur ini berada dalam keadaan energi yang lebih tinggi dari normal B DNA, salah satu penyebabnya karena mereka memerlukan pemisahan dan reformasi ikatan hidrogen. Secara keseluruhan, memang sangat logical bila DNA cenderung akan memilih untuk tetap berada dalam bentuk B DNA-nya.

Beberapa peneliti tertarik untuk lebih mendalami tentang peran non B DNA yang masih belum terungkap sejak awal dikenalkannya struktur DNA oleh Watson dan Crick kepada dunia. Kini sudah mulai terungkap tentang adanya peran struktur non B DNA dalam mutagenesis dan penyakit manusia. Ada daftar besar penyakit diduga melibatkan pembentukan struktur DNA non-B walaupun mekanisme yang terjadi disana masih sangat bervariasi. Sebagai contoh, urutan tertentu/ struktur non B DNA telah dianggap menyebabkan ketidakstabilan genom kerena menyebabkan penyusunan ulang kromosom.

 

 

    Satu contoh situasi di mana struktur DNA non-B ini diduga terlibat dalam penyakit ialah pada penyakit Ataxia Friedreich (FRDA). Ataxia Friedreich adalah penyakit yang disebabkan oleh ekspansi bidang GAA TTC dalam intron 1 dari gen yang mengkode frataxin protein, penting untuk fungsi mitokondria. Dalam penyakit ini, ekspansi ulang dikaitkan dengan hilangnya ekspresi protein. Satu dari model mutakhir tentang produksi frataxin, diduga bahwa berkurangnya produksi dengan adanya perluasan pengulangan GAA TTC didasarkan pada kemampuan mereka untuk membentuk triplexes (suatu model alternatif yang menunjukkan bahwa perubahan epigenetic bisa juga penting). Pembukaan duplex diantara zona berulang, karena melintasnya RNA polimerase, diduga menyebabkan terjadinya pemisahan untai tunggal untuk membentuk ikatan hidrogen Hoogsteen dengan untai purin duplex B DNA dalam urutan sama yang berulang. Proses ini mengarah ke pembentukan 3-untai helix. Formasi ini pada non-template untai GAA di frataxin mungkin mengganggu ke perkembangan RNA polimerase. Untai template bebas kemudian diduga berpasangan basa dengan transkip RNA yang baru disintesis, membentuk RNA/DNA dimer yang stabil dan menghalangi transkipsi lebih lanjut.

    Kasus diatas hanyalah sebuah model untuk struktur spesifik DNA didalam konteks penyakit. Untuk menunjukkan bagaimana tepatnya struktur non B DNA dengan urutan pasang basa tertentu terlibat dalam suatu penyakit spesifik masih memerlukan waktu dan penelitian yang panjang, yang mungkin saja akan membawa hasil yang bersifat kontradiktif dengan hasil dan ilmu sekarang. Masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan untuk menyelesaikan kasus ini, sehingga dengan temuan yang didapat nanti diharapkan penyebab dan cara menyembuhkan penyakit spesifik/ langka itu dapat ditemukan.

References and Source of Pictures :

Nelson, L.D., Cox, M.M., 2008. Lehninger Principles of Biochemistry, 5th edition. W.H. Freeman And Company Publishers., New York.

Wells, R.D., 2009. Discovery of the role of non-B DNA structures in mutagenesis and human genomic disorders. The Journal of biological chemistry, 284(14), pp.8997-9009.

Research Blogging : http://theyorf.blogspot.com

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s