Kamis, 09 Februari 2012

Cosuppression of Genes (Gen Kosupresi)




Kosupresi adalah keadaan dimana ada banyak gen tanaman endogen, terjadi ekspresi yang berlebihan (over ekspresi) dari sense RNA atau mRNA dan menyebabkan pengurangan drastis dalam level ekspresi gen yang berkaitan.

Salah satu cara untuk memperoleh sebuah over ekspresi dari mRNA adalah dengan memasukkan sebuah konstruksi sense homolog dari gen yang berkaitan, sehingga akan menghasilkan sense RNA atau mRNA.

Efisiensi dari kosupresi bervariasi di antara gen tanaman. Kosupresi belum pernah teramati pada gen petunia chalcone isomerase, sedangkan pada gen nucleus tobacco glutamine synthetase selalu muncul kosupresi. Gen CHS (pada Petunia) merepresentasikan keadaan intermediet.

Mekanisme kosupresi tidak dapat dimengerti. Berdasarkan pada model ambang, ketika transkrip RNA dari get1e berakumulasi dalam tingkat kritik (situasi ambang), mereka secara selektif terdegradasi oleh RNase. Akumulasi tingkat tinggi transkrip RNA dari sebuah gen kemungkinan akan menyebabkan produksi transkrip sense RNA yang menyimpang dari transgen.

Sebuah akumulasi dari transkrip RNA yang menyimpang ditujukan untuk mengaktivasi RNA-dependen RNA polymerase tanaman asal, yang mentranskripsi transkrip RNA untuk memproduksi antisense RNA. Transkrip antisense RNA akan berasosiasi dengan akumulasi transkrip RNA yang normal dan yang menyimpang dari transgen, demikian juga pada gen endogen.

Hal ini akan menghasilkan RNA dupleks yang menunjukkan target untuk RNase spesifik RNA untai-ganda seperti pada RNase H. Degradasi transkrip RNA dari sebuah gen menunjukkan bahwa, entah bagaimana keadaan ini akan menyebabkan hipermetilasi sekuen homolog DNA sampai pada sekuen RNA terdegradasi. Seringkali hal ini juga menyebabkan reduksi drastis dalam tingkatan ekspresi transgen dan gen homolog endogen, jika ada. Inilah yang kemudian disebut dengan gene silencing.

Etilen adalah fitohormon yang penting dan ikut serta (bersama-sama dengan zat yang lainnya), dalam pematangan buah, seperti pada pisang, tomat, alpukat, dll., absisi daun dan pengguguran daun. Hormon ini diproduksi dari biosintesis etilen yang terjadi menurut urutan sebagai berikut: jika produksi etilen menurun akan menyebabkan tertundanya pengguguran mahkota pada bunga anyelir dan lambatnya pematangan buah tomat. Penurunan drastis produksi etilen telah diteliti, menurut jalur berikut:

① ekspresi konstruksi antisense ACC sintase atau ACC oksidase,
② kosupresi dari enzim-enzim, dan
③ ekspresi enzim yang memetabolisme S-adenosil metionin (SAM), seperti SAM hidrolase dari bakteriofase T3 (pada tomat), atau ACC, misalnya ACC daminase (over-ekspresi dalam tomat). Varietas bunga anyelir dengan vase hidup yang lama memiliki gen ACC sintase-nya sendiri yang ter-kosupresi. Sebuah pendekatan kosupresi yang sama telah digunakan untuk menghalangi serangan pematangan buah pada tomat.

Sumber:
1. http://www.molecular-plant-biotechnology.info/transgenic-plants-II/co-suppression-of-genes.htm
2. http://www.scq.ubc.ca/antisense-rna/

Tidak ada komentar: