Pertemuan 4. Kerusakan dan Disfungsi Organel Sel.pdf

Disfungsi organel sel

1. Kerusakandan
DisfungsiOrganelSel
Pertemuan ke-4
Lutfi Yulmiftiyanto Nurhamzah, M.Si

2. MutasiDNA dan dampaknya
pada fungsisel
01

3. Definisi
•KerusakanorganelseldapatdisebabkankarenaadanyamutasiDNA
•MutasiDNA merupakanperubahandalamurutannukleotidadari
genomsuatuorganisme. Mutasiinidapatterjadikarenaberbagai
faktor, mulaidarikesalahanselamareplikasiDNA hinggakerusakan
akibatpaparanradiasiataubahankimia
•Beberapamutasidapatmenyebabkanperubahansignifikanpada
fungsidan struktursel, yang pada akhirnyaberdampakpada
kesehatanorganisme.

4. Jenis-Jenis MutasiDNA
1.MutasiTitik: Mutasiiniterjadiketikasatubasanukleotidadigantidenganyang
lain. Contohumumadalahtransisidan transversi, yang dapatmempengaruhi
kodondalamgen dan mengubahasamamino yang disandikan.
2.Delesidan Insersi: Ini melibatkanpenghapusanataupenambahansatuataulebih
basanukleotida. Perubahaniniseringkali menyebabkanpergeseranbingkaibaca
(frameshift), yang mengubahsemuakodonberikutnyadan seringmenghasilkan
protein yang tidakfungsional.
3.MutasiSilang: Mutasiiniterjadiketikadua kromosomnon-homolog menukar
segmenDNA. Hal inibisamengakibatkanperubahanekspresigen jikapromotor
atauelemenpengaturlainnyaterpengaruh.

5. MekanismeMutasiDNA
1.KesalahanReplikasiDNA: Kesalahanoleh polimeraseDNA selamareplikasi
dapatmenyebabkaninkorporasinukleotidayang salah. Meskipunsistem
perbaikanDNA biasanyamengoreksikesalahanini, beberapamasihlolos dan
menjadipermanen.
2.KerusakanAkibatAgen Eksternal: Faktor lingkungansepertiradiasiUV, radiasi
ionisasi, dan bahankimiatertentudapatmerusakDNA, menyebabkanmutasi.
Misalnya, radiasiUV menyebabkanpembentukandimer timin, yang mengganggu
replikasidan transkripsiDNA.
3.Transposon: ElemenDNA yang dapatberpindahdalamgenom, dikenalsebagai
transposon, dapatmenyisipkandirikedalamgen, mengganggufungsinormalnya.

6. Dampak Mutasi pada Fungsi Sel
1.PengkodeanProtein: Mutasidalamgen yang mengkodeprotein dapat
mengubahstrukturdan fungsiprotein tersebut. Misalnya, mutasipada gen yang
mengkodeenzimbisamengurangiaktivitaskatalitiknya, mempengaruhi
metabolismesel.
2.RegulasiGen: Mutasidi wilayah promoter atauenhancer dapatmempengaruhi
ekspresigen. Peningkatanataupenurunanekspresigen bisaberdampakbesar
pada fungsiseldan homeostasis jaringan.
3.StabilitasGenom: Mutasiyang mempengaruhiprotein yang terlibatdalam
pemeliharaankromosom, sepertiprotein yang terlibatdalamperbaikanDNA
atausegregasikromosom, dapatmenyebabkanketidakstabilangenomyang
lebihluas.

7. Implikasi Klinis dari Mutasi DNA
•MutasiDNA adalahperistiwakunciyang dapatmengubahstrukturdan fungsi
seldenganberbagaicara, yang pada akhirnyamempengaruhikesehatan
organismesecarakeseluruhan.
•Pemahamanyang mendalamtentangbagaimanamutasimempengaruhisel
dan jaringanadalahpentinguntukpengembanganstrategi diagnostik,
pencegahan, dan terapeutikyang efektifuntukmengelolapenyakitgenetik
dan kondisiterkaitmutasi.

8. 1.PenyakitGenetik:Mutasiyangdiwariskan,sepertiyangterjadipadafibrosis
sistikataudistrofiototDuchenne,dapatmenyebabkanpenyakitseriuskarena
produksiproteinyangtidakfungsionalatautidakadasamasekali.
2.Kanker:Mutasisomatikyangterjadidalamseltubuhbisamenyebabkankanker.
Misalnya,mutasipadagenpenekantumorp53atauproto-onkogensepertiRAS
dapatmenyebabkanproliferasiseltakterkendalidantumor.
3.PenyakitMultifaktorial:Mutasidalambeberapagen,bersamadenganfaktor
lingkungan,bisaberkontribusipadapenyakitkomplekssepertipenyakitjantung
dandiabetestipe2.

9. DisfungsiMitokondriadan PenyakitTerkait
•Mitokondria,yangseringdisebutsebagai"pembangkittenagasel,"memainkan
peranpentingdalamberbagaifungsiseluler,termasukproduksienergi,
regulasimetabolisme,danmodulasisinyalkalsium
•Kegagalanmitokondriadalammenjalankanfungsinyadapatmenyebabkan
gangguanbiokimiayangsignifikandantelahdikaitkandenganberbagai
penyakitdegeneratif,penyakitmetabolik,danprosespenuaanitusendiri

10. •Mitokondriaberperandalamproduksiadenosintrifosfat(ATP)melaluiproses
fosforilasioksidatif,dimanaelektrondaridonorsepertiNADHdiangkut
melaluirantaitransportelektrondandigunakanuntukmemompaproton
melintasimembranmitokondria,menciptakangradienprotonyang
menggerakkansintesisATP.
•Selainitu,mitokondriaterlibatdalamregulasikematianselterprogram
(apoptosis),produksispesiesoksigenreaktif(ROS),danhomeostasiskalsium

11. Disfungsimitokondriadapatterjadikarenaberbagaialasan
1.MutasiGenetik: Mutasipada DNA mitokondria(mtDNA) atauDNA nukliryang
mengodeprotein mitokondriadapatmenyebabkangangguandalamfungsimitokondria.
ContohklasikadalahpenyakitmitokondriasepertisindromMELAS
(encephalomyopathy, lactic acidosis, and stroke-like episodes) dan sindromKearns-
Sayre.
2.StresOksidatif: AkumulasiROS yang berlebihandapatmerusakprotein, lipid, dan DNA,
mengganggufungsimitokondriadan memicukematiansel. Stresoksidatifberperan
dalamperkembanganpenyakitneurodegeneratifsepertiAlzheimer dan Parkinson.
3.PengaturanApoptosis yang Abnormal: Disfungsimitokondriadapatmenyebabkan
aktivasiberlebihanatautidakcukupdarijalurapoptosis, yang berperandalampenyakit
sepertikanker(di mana apoptosis terhambat) dan beberapapenyakitautoimun(di
mana apoptosis berlebih).

12. ContohPenyakitnya
1.PenyakitNeurodegeneratif: Alzheimer, Parkinson, dan ALS (Amyotrophic
Lateral Sclerosis) semuanyamenunjukkanbuktikerusakanmitokondrialsebagai
komponenpenyakit. Dalam Alzheimer, misalnya, disfungsimitokondria
mengarahpada produksienergiyang tidakefisiendan peningkatanproduksi
ROS, yang menumpukdan merusaksel-selneuron.
2.PenyakitKardiovaskular: Gagaljantungdan aterosklerosistelahdikaitkan
denganpenurunanfungsimitokondria. Dalam gagaljantung, mitokondriatidak
dapatmemenuhikebutuhanenergidarisel-selototjantung, yang
mengakibatkankegagalanseldan organ

13. 3.Diabetes Mellitus: Insulin resistensidan diabetes tipe2 seringdikaitkandengan
disfungsimitokondriadalamsel-selototdan hati, yang mengganggu
kemampuanmerekauntukmengelolaglukosadan asamlemak, meningkatkan
risikokomplikasimetabolik.
4.PenyakitMitokondriaLangka: Kelainan genetikdalammtDNAataugen nuklir
yang mengodeprotein mitokondriadapatmenyebabkanberbagaisindrom
klinis, yang seringkali mempengaruhibanyaksistemorgan dan sangat bervariasi
dalammanifestasidan keparahannya

14. Kelainan Membran Sel dan Penyakit Terkait
•Mitokondria, yang seringdisebutsebagai"pembangkittenagasel,"
memainkanperanpentingdalamberbagaifungsiseluler, termasuk
produksienergi, regulasimetabolisme, dan modulasisinyalkalsium.
Kegagalanmitokondriadalammenjalankanfungsinyadapatmenyebabkan
gangguandan munculpenyakitdegenerative.
•Mitokondriaberperandalamproduksiadenosintrifosfat(ATP) melalui
proses fosforilasioksidatif, di mana elektrondaridonor sepertiNADH
diangkutmelaluirantaitransport elektrondan digunakanuntukmemompa
proton melintasimembranmitokondria, menciptakangradienproton yang
menggerakkansintesisATP

15. ContohIntervensi/Pencegahan
•ModifikasiGaya Hidup dan Diet: Mengaturasupannutrisiyang
mempengaruhikomposisimembran, sepertilemak dan kolesterol, dapat
membantudalampengelolaanpenyakitkardiovaskulardan diabetes.

16. Terima kasih