Apa itu Nucleotide Excision Repair?

Nucleotide excision repair (NER) merupakan mekanisme perbaikan DNA dengan karakteristik adanya eksisi basa nukleotida yang rusak dalam fragmen oligonukleotida. Maksudnya adalah perbaikan DNA dengan cara memotong fragmen nukleotida yang rusak. Pemotongan fragmen DNA yang rusak dapat mencapai 30 nukleotida untuk selanjutnya diganti dengan nukleotida baru yang sesuai.

Mekanisme perbaikan ini dapat mengenali banyak jenis kerusakan DNA yang disebabkan oleh mutagen dan karsinogen lingkungan penyebab perubahan struktur DNA. Salah satunya adalah sinar UV yang dapat menyebabkan kerusakan DNA sehingga menyebabkan perubahan struktur DNA. Perubahan struktur DNA ini akan dikenali oleh enzim endonuklease spesifik sehingga memicu langkah-langkah perbaikan.

Nucleotide excision repair pada kerusakan fragmen DNA akibat timin dimer

Jalannya nucleotide excision repair secara umum adalah sebagai berikut.

• Pengenalan fragmen/bagian DNA rusak yang dilakukan oleh enzim endonuklease yang spesifik terhadap kerusakan tertentu.
• Berikatannya komplek multi-protein pada fragmen DNA yang rusak.
• Kemudian fragmen DNA yang rusak tersebut akan dipotong dan dilepaskan.
• Dilanjutkan dengan mengisi “gap” bekas fragmen yang telah tepotong dengan nukleotida baru yang prosesnya dibantu enzim DNA polimerase.
• Proses NER diakhiri dengan penyambungan fragmen baru oleh enzim ligase.

Terdapat dua macam jenis NER yaitu Transcription-coupled repair dan Global excision repair. Transcription-coupled repair akan memperbaiki kerusakan pada bagian DNA yang ditranskripsikan/gen yang aktif. Sedangkan global excision repair akan memperbaiki seluruh bagian DNA, baik bagian yang aktif maupun yang tidak aktif. Seperti kita tahu bahwa tidak semua bagian genom merupakan DNA yang aktif, terdapat banyak bagian yang merupakan DNA yang tidak aktif yang tidak akan ditranskripsikan dan ditranslasikan menghasilkan protein. Kerusakan pada bagian yang tidak aktif inipun akan tetap diperbaiki agar struktur DNA tidak berubah.

Mutasi pada gen-gen yang berperan dalam transcription-coupled repair dapat menyebabkan penyakit trichothiodystrophy dan cockayne syndrome. Penderita trichothiodystrophy akan mengalami kelainan dengan ciri sangat sensitif terhadap sengatan cahaya matahari, ichthyosis, dan keterbelakangan mental. Sedangkan penderita cockayne syndrome memiliki ciri sangat sensitif terhadap sengatan cahaya matahari dan kepala yang kecil (microcephaly).

Mutasi pada gen-gen yang berperan dalam global excision repair akan menyebabkan xenoderma pigmentosum, yaitu penderita sangat sensitif terhadap sengatan matahari, dan pada bagian kulit yang terkena cahaya memiliki resiko yang sangat tinggi muncul kanker kulit.