IBO 2014 Teori bagian A No. 1
1. In the presence of estrogen, the estrogen receptor α (ERα) regulates expression of around 10,000 genes in humans. To study the interaction of protein X with ERα, you have generated cells that lack gene x (KO). You treat KO and wild type (WT) cells with estrogen (+E) or not (-E). You next perform Chromatin Immunoprecipitation (ChIP, see figure below) , in which ERα proteins are first reversibly cross-linked to their current binding location in the genome. The genome is fragmented and fragments containing Erα are extracted with polyclonal antibodies against ERα
After releasing Erα, the DNA fragments are isolated and amplified semiquantitatively with primers for the promoter region of a gene a, known to be upregulated by estrogen. Electrophoresis results are shown below.
Indicate if each of the following statements is true or false. This experiment suggests that protein X affects the binding of ERα to... A. ...the promoters of all gene regulated by ERα. B. ...the promoter of gene a. C. ...all its possible protein partners D. ...the protein product of gene a .
Pembahasan:
Perhatikan teknik ChIP, di mana sebuah protein yang menempel pada sekuens DNA tertentu dapat diisolasi menggunakan antibodi spesifik protein tersebut. ERa merupakan reseptor estrogen yang nantinya akan berikatan dengan estrogen dan menempel pada sekuens DNA serta mengatur ekspresi gen-gen tertentu.
Sekarang kita ingin melihat interaksi antara ERa dengan protein X. Protein X dikodekan oleh gen X. Telah ada dua kelompok sel, di mana yang satu adalah memiliki gen X dan yang satunya tidak memiliki gen X (alias tidak bisa menghasilkan protein X).
Setelah itu diberi perlakuan dengan Estrogen atau tanpa estrogen pada kedua kelompok sel. Berarti nanti ada ERa yang menempel pada sekuens DNA, untuk mengetahui sekuens DNA mana yang diikat, digunakan metode ChIP dengan diikatkan oleh antibodi spesifik ERa, lalu dipisahkan antara ERa dengan DNA, dan dilakukan PCR untuk mengisolasi bagian dari gen a, selanjutnya DNA dielektroforesis.
Sekarang liat hasil elektroforesisnya. Untuk ukuran tentu tidak ada bedanya, tetapi hanya beda intensitas. Artinya adalah kalau gak ada protein X, si ERa bisa dibilang lebih susah atau memiliki afinitas yang lebih rendah terhadap sekuens DNA yang diikatnya, itu pun harus diberi estrogen dulu, yang berarti ERa baru bisa bekerja kalau berikatan dengan estrogen. Kalau gak ada estrogen, ERa gak bisa mengikat DNA (terlihat dari tidak ada pita DNA pada -E)
This experiment suggests that protein X affects the binding of ERα to... (Eksperimen ini ingin bilang kalau protein X mempengaruhi penempelan ERa ke...)
A. ...the promoters of all gene regulated by ERα.
SALAH, kenapa? Lihat ini di soal: "After releasing Erα, the DNA fragments are isolated and amplified semiquantitatively with primers for the promoter region of a gene a," Kita tidak bisa berasumsi bahwa semua protein X membantu pengikatan ERa pada semua gen yang diregulasi estrogen, sebab tidak ada buktinya :)
B. ...the promoter of gene a.
Benar, karena dengan memberikan protein X, afinitas ERa terhadap DNA menjadi lebih tinggi sehingga band yang didapatkan lebih tebal
C. ...all its possible protein partners
Di sini dilihat pengikatan ERa dengan DNA bukan dengan protein, sehingga kita tidak bisa memberikan kesimpulan tentang ini.
D. ...the protein product of gene a .
Yang diikat adalah promoternya, kita tidak mengetahui apakah protein gen a juga diikat oleh ERa, untuk menguji ini dapat dilakukan teknik lainnya seperti SDS-PAGE atau pun western blotting.
Sekian :)
Soal ini diambil dari soal IBO 2014 Part A for educational purposes only.
Credit goes to IBO
