kontrol genetik respon imun

7/23/2019 Kontrol Genetik Respon Imun

1/7

Kiki Taurista / NIM. 140341808621

KONTROL GENETIK TERHADAP RESPON IMUN

Ketika subtansi asing yang disebut antigen (misalnya selubung protein

virus) masuk ke aliran darah mamalia, mereka memicu mekanisme pertahanan,

yaitu respon imun, yang menghasilkan kelompok protein yang sangat kecil yang

disebut antibodi. Antibodi-antibodi ini berikatan dengan antigen secara spesifik,

yang kemudian memfasilitasi pelepasan antigen dari sistem sirkulasi. Para

ilmuwan menemukan bahwa sintesis antibodi ini dikode oleh sekuen !A yang

disusun selama diferensiasi sel-sel penghasil antibodi dengan penyusunan kembali

set baru genom (rearrangements genome).

Komponen Sistem Imun

"erdapat tiga tipe sel darah putih yang berperan dalam respon imun pada

vertebrata yaitu#

a. limfosit $ (disebut sel $ karena diproduksi di dalam sumsum tulang (bone

marrow)).

b. limfosit " (disebut sel " karena di produksi dalam kelen%ar timus)

c. makrofag.

&el $ mensintesis antibodi dpada membrane permukaan sel $ tergantung

kondisi tertentu. Antibodi kemudian berikatan dengan antigen bebas dalam sistem

sirkulasi dan mengaglutinasi antigen selama respon imun humoral. Kompleks

antigen-antibodi kemudian dicerna dan didegradasi oleh makrofag.

&el " memerantarai respon imun seluler. &el " mensintesis reseptor antigen

yang mengenali adanya antigen pada permukaan sel dan memicu lisisnya sel yang

mengandung antigen dengan mengaktivasi sel ". &ecara umum, serangan sel "

pada sel yang mengandung antigen membutuhkan baik reseptor sel " spesifik

dengan satu atau lebih kecocokan reseptor antigennya.

Struktur Antibodi

merupakan kelas protein yang disebut dengan Immunogobuin.

masing-masing antibodi merupakan tetramer yang berupa empat polipeptida,

dua rantai dengan berat molekul ringan yang identik, dan dua rantai dengan


2/7


berat molekul lebih berat yang identik, digabungkan oleh ikatan disulfida

(G!mb!r ").

"erdapat ' kelas antibodi (g, g, g, g*, dan gA). Kelima kelas

antibodi fungsinya ditentukan oleh sturktur dari rantai berat pada daerah

konstan. +ontohnya# g antibodi biasanya menyisakan ikatan di permukaan

sel dan disekretkan di aliran darah. Perpindahan kelas antibodi dari yang satu

ke yang lain melibatkn ekspresi segmen gen di area variabel yang sama tetapi

berbeda segemn gen di area konstan pada rantai beratnya. ika suatu antigen

dikenali dan terikat pada antibodi di permukaan sel limfosit $ yang sedang

berkembang maka sel terstimulasi untuk berdiferensiasi men%adi limfosit $

yang matang. &elama diferensiasi inilah, beberapa limfosit $ akan berganti

dari menghasilkan antibodi kelas g men%adi produksi antibodi kelas

lainnya. enomena ini disebut perpindahan kelas, class switching.

antai ringan antibodi terdiri atas dua tipe, kappa dan lambda, dengan

%enisnya tersebut ditentukan oleh struktur area konstan pada rantai ringan.

asing-masing rantai antibodi disintesis menggunakan informasi yang

terdapat dalam beberapa segmen gen yang berbeda.

Gambar 1. Struktur Antibodi

Kontro Genetik p!d! Pembentuk!n R!nt!i Ring!n K!pp! Antibodi

sintesis rantai ringan kappa dikontrol oleh tiga segmen gen yang berbeda# (/)

segmen gen 01, mengkode u%ung ! dengan 2' asam amino pada area


3/7


variabel3 (4) segmen gen 1 ( untuk joining segment), mengkode /5 asam

amino terakhir di daerah variabel3 dan (5) segmen gen +1 mengkode area

konstan u%ung +.

ekspresi gen-gen tersebut ter%adi selama perkembangan sel limfosit $. Kontrol

genetik rantai ringan kappa ditun%ukkan oleh G!mb!r #.

6en-gen rantai ringan lambda %uga dirakit dari segmen-segmen yang berbeda

selama perkembangan limfosit $.

Gambar 2. Kontrol Genetik Rantai Ringan Kappa pada Antibodi

Manusia

Kontro Genetik p!d! Pembentuk!n R!nt!i $er!t Antibodi

informasi genetik untuk rantai berat antibodi dikelompokkan men%adi segmen-segmen gen 78-08, 8, dan +8yang analog dengan rantai ringan kappa3 tetapi

terdapat satu segmen gen tambahan yang disebut (untuk diversity), yang

mengkode 4 9 /5 asam amino pada area variabel.

Ke!nek!r!g!m!n Antibodi

diferensiasi limfosit $ berlangsung saat pemrosesan :splicing; !A, limfosit

$ tertentu yang telah matang menghasilkan antibodi g dan g. Antibodi-


4/7


antibodi tersebut hanya berbeda pada fungsi efektor domainnya, sedangkan

sisi pelekatan domain antigennya identik, yang ditentukan oleh kesamaan

segmen gen yang menyatu misalnya VKJK atau (0


5/7


mengaktifkan transkripsi dari promotor yang terletak di upstream dari segmen

gen 78 - 08. Enhancher yang terlibat dalam aktivasi sintesis rantai berat

adalah %aringan tertentu3 yang akan mengaktifkan transkripsi hanya terdapat

dalam limfosit dan tidak memiliki efek pada sel yang berasal dari %aringan

lain.

mekanisme yang dilakukan oleh suatu organisme untuk melalukan inisiasi

sintesis antibodi spesifik terhadap antigen yang belum pernah diketahui

sebelumnya disebut seleksi klonal. &emua antibodi dihasilkan oleh limfosit $

tunggal yang mempunyai spesifikasi sisi pelekatan antigen yang sama, tetapi

sel tersebut akan mengalami penyusunan genomik yang berbeda sehingga

menghasilkan produksi antibodi yang berbeda pula.

teori seeksi kon!menyatakan bahwa pengikatan antigen asing khusus pada

suatu antibodi di permukaan limfosit $ akan merangsang ter%adinya

pembelahan sel, untuk menghasilkan se%umlah besar sel limfosit $ (:tiruan;

dari sel yang identik) sehingga akan ada banyak limfosit $ yang mengenali

antigen tersebut.

masing-masing limfosit $ hanya membuat satu %enis antibodi. &el mamalia

berupa diploid3 mereka membawa dua set informasi kode genetik untuk

masing-masing rantai antibodi. "etapi, hanya satu genom produktif yang

menyusun kembali sekuen pengkode rantai ringan dan satu genom produktif

yang menyusun kembali sekuen pengkode rantai berat yang terjadi pada

masingmasing limfosit !. enomena ini disebut dengan penyimpangan pada

alel karena satu :alel; menyimpang dari yg diekspresikan.

Lim%osit Tmemperantarai respon imun seluler. &el-sel " mengenali antigen

pada permukaan sel dan membunuh sel yang membawa antigen. &el-sel "

menghasilkan membran-terikat reseptor yang sangat mirip dengan antibodi

yang diproduksi oleh limfosit $. &elain itu, keragaman spesifisitas reseptor sel

" yang diproduksi oleh penyusunan ulang genom analog dengan mereka yang

terlibat dalam produksi antibodi. eseptor sel " terdiri atas dua rantai

polipeptida, B dan C, masing-masing dikodekan oleh 7-0, , , dan segmen

gen + seperti rantai antibodi. Keragaman reseptor sel " dilakukan oleh

penyusunan ulang set genom aru selama diferensiasi sel ".


6/7


M!&or Histo'omp!biit( )ompe* +MH),

&e%umlah besar komponen dari respon imun seperti halnya antigen

transplantasi yang secara garis besar bertanggung %awab untuk re%eksi %aringan

asing pada proses transplantasi dikontrol oleh multigen kompleks disebut dengan

Major Histocompability Complex +MH),-Pada manusia, protein 8+ dikode

oleh lokus 87A (Human "eukocyte #ntigen) pada kromosom D. Pada tikus, lokus

8+ ditetapkan 8-4 (histocompatibilitylokus 4) yang terletak pada kromosom

/=. $aik tikus maupun manusia, lokus 8+ sangat besar (E 4 F /@D pasang

nukleotida) dan mengandung se%umlah besar gen. 6en-gen 8+ sangat

polimorfik karena banyaknya alel dari gen individu yang biasanya memisahkan

dalam populasi tertentu.

Gen.gen MH) mengkode tig! ke!s (!ng berbed! dari protein yang

terlibat dalam berbagai aspek dari respon imun. Protein MH) ke!s Imerupakan

antigen yang bertanggung %awab untuk re%eksi %aringan asing pada transplan

%aringan dan organ. &ebuah reseptor " tunggal sel mengenali antigen asing dan

antigen histokompatibilitas kelas selama respon imun sel " sitotoksik.

Gen MH) ke!s II mengkode polipeptida yang terletak dekat pada

permukaan limfosit $ dan makrofag. Protein 8+ kelas menyediakan tipe

khusus " limfosit yang disebut Gsel " helperG dengan kapasitas untuk pengenalan

diri dan memfasilitasi komunikasi antara berbagai %enis sel yang terlibat dalam

respon imun. Akhirnya, gen MH) ke!s IIImengkode protein komplemen yang

berinteraksi dengan kompleks antigen-antibodi dan menginduksi lisis sel.

Antigen 8+ kelas dan kelas yang berada di membran sel memiliki

struktur yang sangat mirip dengan struktur reseptor sel " (lihat 6ambar D).!amun, keragaman antigen 8+ %auh lebih sedikit dibandingkan dengan antibodi

dan reseptor sel ", dan tidak ada penyusunan kembali genom yang terlibat dalam

kontrol genetik keragaman antigen 8+.

DA/TAR RU0UKAN

6ardner, *.., &nustad, . P. dan &immons, . . /22/. $rinciples of %enetics&

Eigth Edition. +anada# ohn Hiley and &ons, nc.


7/7


&nustad, . Peter dan ichael . &immons. 4@/4. $rinciple of %enetiks 'i(th

Edition. >nited &tate of America. Aptara nc.

1. P!d! t!1!p !p! pembentuk!n moeku immunogobuin men&!di

ber!nek! r!g!m2

Jawab:

0ariabilitas ter%adi melalui empat proses umum, antara lain # pilihan sub unit

gen mana yang mengalami kombinasi, pilihan bagaimana kombinasi gen-gen

subunit tersebut, generasi keragaman de novopada titik-titik penggabungan,

dan ketidakumuman tingginya la%u mutase. Pembentukan rantai kappa,

keragamannya ditambahi oleh (/) pilihan variabel yang mana dan gen-gen

gabungan yang berkombinasi3 (4) variabilitas rekombinasi pada titikter%adinya rekombinasi3 (5) pembentukan segmen ! pada titik-titik

penggabungan3 dan (I) hipermutasi somatik.

2. Gen.gen d!ri okus MH) p!d! m!nusi! dik!t!k!n highly polymorphic-

Ap! m!ksudn(!2

Jawab:

6en-gen 8+ dikatakan polimorfis tinggi karena se%umlah besar alel dari

gen-gen individu selalu mengalami segregasi dalam suatu populasi.

kontrol genetik respon imun

Documents