Apa itu Pencetakan genomik? — Biologi

Definisi 1.14 Biologi Universitas — Tahun 3 · Bab 1 — Kromatin dan Epigenetika

Sebuah gen disebut tercetak apabila hanya satu dari kedua alelnya yang diekspresikan, dan alel mana yang diekspresikan bergantung pada tetua asalnya: sebagian gen hanya diekspresikan dari salinan ayah, sebagian lain hanya dari salinan ibu. Mamalia memiliki sekitar $100\text{ sampai }200$ gen tercetak yang mengelompok, dan tiap kelompok dikendalikan oleh sebuah daerah kendali pencetakan (ICR) yang termetilasi pada satu alel tetua dan tidak pada yang lain. Metilasinya dipasang di dalam garis nutfah — satu pola di dalam sperma, pola lain di dalam telur — dihapus di dalam sel nutfah generasi berikutnya lalu dipasang lagi menurut jenis kelamin individu tersebut. Anak yang menerima kedua salinan sebuah kromosom dari tetua yang sama (disomi uniparental) karena itu memiliki dosis gen tercetak yang salah walaupun urutannya sama sekali normal.

Pencetakan pada Igf2–H19. Alel dari ibu: ICR yang tak termetilasi mengikat CTCF, sebuah isolator, sehingga penguat di hilirnya hanya mengaktifkan H19. Alel dari ayah: ICR-nya termetilasi di dalam sperma, CTCF tidak dapat mengikat, penguatnya menjangkau Igf2, dan metilasinya membungkam H19. — Pencetakan pada *Igf2*–*H19*. Alel dari ibu: ICR yang tak termetilasi mengikat CTCF, sebuah isolator, sehingga penguat di hilirnya hanya mengaktifkan *H19*. Alel dari ayah: ICR-nya termetilasi di dalam sperma, CTCF tidak dapat mengikat, penguatnya menjangkau *Igf2*, dan metilasinya membungkam *H19*.

Contoh

Contoh 1.15 (Kelompok Igf2–H19)

Igf2, sebuah faktor pertumbuhan janin, diekspresikan dari alel ayah; tetangganya H19, sebuah RNA tak penyandi, dari alel ibu. Di antara keduanya terletak ICR dan, di seberang H19, seperangkat penguat bersama. Pada kromosom dari ibu, ICR-nya tak termetilasi dan mengikat CTCF, yang bertindak sebagai isolator: penguatnya dapat menjangkau H19 tetapi tidak Igf2. Pada kromosom dari ayah, ICR-nya termetilasi (dipasang di dalam sperma), CTCF tidak dapat mengikat, dan penguatnya menjangkau ke seberang sampai Igf2; metilasinya juga merambat sehingga membungkam promotor H19. Satu tanda, dipasang di satu garis nutfah, memutuskan nasib kedua gen.

Contoh 1.16 (Prader–Willi dan Angelman)

Penghapusan yang sama sebesar kira-kira $5\,\mathrm{Mb}$ pada kromosom 15 (daerah 15q11–q13) menimbulkan sindrom Prader–Willi — tonus otot yang lemah saat lahir, lalu nafsu makan tak terpuaskan dan kegemukan — apabila penghapusan itu berada pada kromosom dari ayah, dan sindrom Angelman — disabilitas intelektual berat, tanpa bicara, perangai riang, dan kejang — apabila berada pada kromosom dari ibu. Daerah itu mengusung gen yang diekspresikan dari ayah (SNRPN dan sekelompok RNA kecil) yang satu-satunya salinan aktifnya hilang pada kasus pertama, dan UBE3A yang diekspresikan dari ibu, yang hilang pada kasus kedua. Disomi uniparental ibu untuk kromosom 15, tanpa penghapusan sama sekali, juga memberi Prader–Willi: dua salinan dari ibu, bisu untuk gen dari ayah.

Baca dalam konteks →