GAMBARAN VARIASI GEN SEX HORMONE BINDING PROTEIN GLOBULIN (SHBG) MENGGUNAKAN PCR-RFLP | Pakaya | Medika Tadulako: Jurnal Ilmiah Kedokteran Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan 9294 30369 1 PB

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

September 2017

GAMBARAN VARIASI GEN SEX HORMONE BINDING PROTEIN GLOBULIN
(SHBG) MENGGUNAKAN PCR-RFLP
David Pakaya1,2, Inna Armadhari 3, Ira Cinta Lestari 1,4
1

Prodi Ilmu Kedokteran Dasar dan Biomedis Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
2
Bagian Histologi Fakultas Kedokteran dan Ilmu Kesehatan Universitas Tadulako, Palu
3
Bagian Histologi dan Biologi Sel Fakultas Kedokteran Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta
4
Bagian Histologi Fakultas Kedokteran Universitas Islam Sumatera Utara, Medan

Korespondensi: davidpakaya@ymail.com

ABSTRACT
Background: Sex hormone binding globulin (SHBG) are glycoprotein plasma that binding

human sex steroid hormone. SHBG coded by gene at short arm 12-13 chromosome 17.
SHBG variety are the product of mutation at exons 8 causing a single base substitution on
codon 327 that coding the amino acid conversion and the addition of N-glycosylation
group. Objective: To know the SHBG gene variation at the DNA from peripheral blood
sample, using PCR-RFLP with BbsI restricted enzyme. Methods: DNA extraction from 5
peripheral blood sample and doing an amplification SHBG gene with PCR. The product
are we do RFLP using restricted enzyme BbsI that visualized by electrophoresis at 3%
agarose gel with EtBr. Result: 1 sample sliced at 290 bp and 4 sliced at 290 bp, 223 bp
and 67 bp. Conclusion: There are found the genotip variation, homozygotes AA genotype
and hetezygotes GA and homozygote AA genotype not founded.
Key Word: SHBG Gene, variation, PCR-RFLP

64

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

September 2017

ABSTRAK
Latar belakang: Sex hormone binding globulin (SHBG) merupakan glikoprotein plasma
yang mengikat hormon steroid seks manusia. SHBG dikode oleh gen pada lengan pendek
12-13 kromosom 17. Adanya varian SHBG disebabkan mutasi titik pada ekson 8,
menyebabkan substitusi basa tunggal pada kodon 327 (GACAAC) yang mengkode
perubahan asam amino (Asp327Asn) serta menyebabkan penambahan gugus Nglikosilasi. Tujuan: Untuk mengetahui gambaran variasi gen SHBG pada DNA dari
sampel darah tepi dengan menggunakan teknik PCR-RFLP menggunakan enzim BbsI.
Metode: Dilakukan ekstraksi DNA dari 5 sampel darah tepi dan dilakukan amplifikasi gen
SHBG dengan PCR, hasilnya dilakukan RFLP menggunakan enzim restriksi BbsI yang
divisualisasikan dengan elektroforesis pada gel agarose 3% dengan EtBr.
Hasil: Didapatkan 1 sampel terpotong pada 290 bp dan 4 sampel yang terpotong pada 290
bp, 223 bp dan 67 bp. Kesimpulan: Adanya variasi genotip homozigot AA dan
heterozigot GA dan tidak ditemukan genotip homozigot GG.
Kata Kunci: gen SHBG, variasi, PCR-RFLP

alel varian. Gen pengkode SHBG ini

PENDAHULUAN
Sex hormone binding globulin

berlokasi pada lengan pendek 12-13 dari

(SHBG) merupakan glikoprotein plasma

kromosom 17 dan terdiri dari 8 ekson

yang disintesis oleh hepatosit. Selain

yang dipisahkan oleh 7 intron. Polipetida

diproduksi oleh hepatosit, SHBG juga

SHBG terdiri dari 373 residu asam amini

diproduksi oleh sel-sel sertoli. SHBG

dengan

memiliki

menghubungkan cys-164 dengan cys-188

kemampuan

spesifik

dalam

mengikat hormon-hormon steroid seks

2

ikatan

disulfide

yang

dan cys-333 dengan cys-361.3
Adanya

(testosteron, estrogen dan progesteron)

variasi

sekuens

DNA

oleh

proses

yang

maupun kortisol. Kadar SHBG normal

ditimbulkan

dalam plasma adalah 10-73 nmol/L

berhubungan dengan mutasi, seleksi alam

dengan berat molekul sekitar 85-100

dan penyimpangan genetik secara acak.

kDa.1,2 SHBG manusia dikode oleh suatu

Variasi

gen autosom tunggal dengan dua alel

fungsi protein dalam tubuh, namun tubuh

autosom kodominan yaitu alel normal dan

memiliki kemampuan kompensasi untuk

65

ini

menyebabkan

perubahan

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

mempertahankan fungsinya. Alel varian
ini dapat diwariskan dan terdistribusi

September 2017

Teknik Polymerase Chain Reaction
(PCR) untuk Amplifikasi Gen SHBG

dalam populasi. Varian SHBG (rs6259)

Amplifikasi

dilakukan

dengan

yang muncul dikarenakan adanya mutasi

teknik PCR, volume pereaksi amplifikasi

titik pada ekson 8 gen pengkode SHBG.

DNA adalah 20µl (KAPA Taq ready mix

Mutasi

PCR Kit). Sekuen primer yang digunakan

ini

menyebabkan

terjadinya

[F]

5’

substitusi basa tunggal pada kodon 327

adalah

dari GAC menjadi AAC yang mengkode

CTGGATCCGAGCCACCTTAA 3’ dan

perubahan asam amino aspartat menjadi

primer

asparagin

(Asp327Asn)

GCCTGGTACATTGCTAGTGC

menyebabkan

penambahan

serta
gugus

N-

forward

reverse

Inkubasi

dilakukan

[R]
pada
T100TM

5’
3’.
mesin
dengan

glikosilasi. Penambahan waktu paruh

thermocycler

selanjutnya

dapat

program denaturasi awal pada suhu 95°C

Penelitian

selama 3 menit, 35 siklus yang terdiri dari

ini bertujuan untuk mengetahui gambaran

denaturasi pada suhu 95°C selama 30

variasi gen SHBG dari sampel DNA darah

detik, annealing pada suhu 61,35°C

tepi

selama 30 detik, dan tahap elongasi pada

dianggap
1,2

mempengaruhi kadar SHBG.

dengan

teknik

PCR-RFLP

Biorad

suhu 72°C selama 1 menit. Elongasi akhir

menggunakan enzim restriksi BbsI.

pada suhu 72°C selama 1 menit.
Digesti Restriction Fragment Length
Polymorphism (RFLP) Gen SHBG

METODE
Sampel dan Ekstraksi DNA
Digunakan 5 sampel darah tepi

Hasil amplifikasi (produk PCR),

koleksi Laboratorium Biologi Molekuler

didigesti dengan enzim restriksi BbsI.

FK UGM, Dilakukan Ekstraksi DNA dari

Total volume untuk digesti sebanyak 20μl

sampel

diinkubasi pada suhu 37°C selama 1 jam.

darah

dalam

metode salting out.

EDTA

dengan

Produk digesti dielektroforesis pada gel
agarose 3% dan dirunning pada tegangan
100 volt selama 40 menit. Gel hasil
elektroforesis dilakukan pewarnaan EtBr.

66

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

Gel diperiksa di bawah sinar UV dan
didokumentasikan menggunakan kamera
digital. RFLP dengan enzim restriksi BbsI
akan mengidentifikasi substitusi basa G

September 2017

Gambar 1. Hasil digesti produk PCR
dengan enzim restriksi BbsI. Tampak hasil
elektroforesis 5 sampel DNA, Sebagai
kontrol Uncuting (UC) tampak tidak
terlihat adanya pita yang terpotong karena
tidak diberikan enzim restriksi.

menjadi A. Wild-type homozigot GG
diidentifikasi dengan adanya pita pada
223 bp dan 67 bp, varian homozigot AA
ditandai dengan 1 pita pada 290 bp dan
heterozigot GA ditandai dengan 3 pita

Gambar 1, menunjukan hasil PCRRFLP dengan enzim restriksi Bbs I. Pada
sampel DV1 memperlihatkan 1 pita pada
290 bp menunjukan varian homozigot
AA. Sampel DV2, DV3, DV4 dan DV5

pada 290 bp, 223 bp dan 67 bp.2

terbentuk 3 pita potongan basa pada 290
bp, 223 bp dan 67 bp menunjukan

HASIL DAN DISKUSI

keempat sampel heterozigot GA.

PCR-RFLP dengan enzim BbsI
Metode

PCR-RFLP

adalah

kombinasi metode PCR dengan metode
restriksi. Salah satu kegunaannya adalah
untuk mendeteksi SNP (single nucleotide
polymorphism).

dilakukan

Pada

metode

penelitian

PCR-RFLP

ini
untuk

mengetahui adanya gambaran genotip
polimorfisme gen SHBG dengan enzim
restriksi BbsI, seperti tampak pada gambar
1.

Dari

berbagai

penelitian

didapatkan frekuensi variasi alel dan
distribusi genotipe GG, merupakan yang
paling tinggi jumlahnya, antara 60-80%,
kemudian

heterozigot

GA

15-30%,

homozigot AA yang terdistribusi kurang
dari 1% [2,4,5]. Polimorfisme SNPs
SHBG rs6259 ini bervariasi. Dari berbagai
penelitian pada ras Kaukasia kejadian
polimorfisme ini berkisar antara 7-12%.
Frekuensi

tertinggi

ditemukan

pada

perempuan di China sebesar 18% serta
frekuensi terendah didapati pada orangorang Afro-Amerika (2%).5
Adanya

ikatan

SHBG

dengan

hormon seks mempermudah masuknya
67

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

hormon pada sel target
memberikan

fungsi

yang akan
fisiologisnya.

Perubahan tingkat serum SHBG ini

tingkat

(menunjukkan

fisiologis.

lebih

tinggi

estrogen

dengan

Adanya perbedaan tingkat serum

ini

SHBG pada perempuan ini menyebabkan

regulasi

perbedaan fisiologis. Beberapa perubahan

biologi karena berubahnya produksi atau

pada perempuan utamanya yang telah

metabolisme protein sebagai akibat variasi

menopause dengan tingkat SHBG yang

genotip (polimorfisme).1,6

tinggi berhubungan dengan penurunan

disebabkan

oleh

Variasi
berpengaruh

Gangguan

yang

bioavailabilitas rendah).1,2

berperan dalam perkembangan beberapa
gangguan

SHBG

September 2017

perubahan

genotip
terhadap

yang

muncul

tingkat

serum

bone mineral density (BMD) sehingga

berisiko

menyebabkan

osteoporosis.7

SHBG dalam darah. Polimorfisme SHBG

Selain itu peningkatan tingkat SHBG ini

(D327N) pada laki-laki tidak berhubungan

juga berpengaruh terhadap peningkatan

dengan tingkat konsentrasi serum SHBG

kanker payudara, sekalipun dibeberapa

dalam tubuh, sedangkan polimorfisme

penelitian lain menghasilkan kesimpulan

TAAAA genotip homozigot menyebabkan

yang berbeda.1,8 Perbedaan tingkat serum

peningkatan kadar serum SHBG secara

SHBG ini juga merupakan suatu prediktor

signifikan.2,5 Sedangkan pada perempuan

DM tipe 2 pada laki-laki dan perempuan.

postmenopause, variasi alel SHBG sangat

Tingkat serum plasma SHBG yang tinggi

berpengaruh pada tingkat serum SHBG,

ternyata menurunkan risiko terjadinya DM

utamanya wild type homozigot GG.

tipe2

Genotipe AA ditemukan berhubungan

berisiko DM tipe2 dibandingkan varian

dengan

tinggi

AA/GA.9 Selain itu, pada laki-laki yang

dibandingkan dengan genotipe GG baik

heterozigot dalam polimorfisme ini yang

7

ditemukan peningkatan risiko keadian

tingkat

SHBG

lebih

pada pria dan perempuan menopause.
Pengaruh
berhubungan

SNPs
dengan

SHBG

rs6259

sehingga

wild-type

GG

lebih

terhadap kanker prostat.1

bioavailabilitas

Variasi yang terjadi pada gen

estrogen dan alel A pada perempuan.

SHBG

Adanya variasi alel

gangguan. Peran biologis dari berbagai

68

dikaitkan dengan

dapat

menyebabkan

berbagai

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

September 2017

dalam

polycystic ovary syndrome. J Steroid

mempengaruhi risiko timbulnya penyakit

Biochem Mol Biol. 2007;104(1-2):68-

belum sepenuhnya dipahami. Namun, hal

74.

varian

genetik

SHBG

ini menunjukkan bahwa varian genetik
SHBG

dapat

mempengaruhi

tingkat

3. Chen, C. Smothers, J.C. Lange, A.
Nestler,

J.E.

Strauss,

J.F.

dan

SHBG utamanya pada perempuan dan

Wickman, E.P. Sex Hormone-Binding

berkontribusi

Globulin

dalam

mengekspresikan

fenotipik penyakit manusia.

6

Genetic

Variation:

Associations with Type 2 Diabetes
Mellitus

and

Syndrome.

KESIMPULAN
Ditemukan adanya variasi gen

Polycystic

Minerva

Ovary

Endocrinol.

2010;35(4): 271–80.

genotip

4. Haring, R. Schurmann, C. Homuth, G.

homozigot AA yang ditunjukkan adanya 1

Steil, L. Völker, U. Völzke, H. et al.

pita (290 bp) dan genotip heterozigot GA

Associations

yang ditunjukkan oleh adanya 3 pita (290

Hormone Concentrations and Whole

bp, 223 bp dan 67 bp) serta tidak

Blood Gene Expression Profiles in the

ditemukan genotip homozigot GG.

General Population. PLoS ONE. 10(5):

SHBG

dengan

gambaran

between

Serum

Sex

e0127466.
5. Turk, A. Kopp, P. Colangelo, L.A.

DAFTAR PUSTAKA
1. Xita, N. dan Tsatsoulis, A. Genetic
variants
globulin

of

sex

and

consequences.

hormone-binding
their

Associations of Serum Sex Hormone

biological

Binding Globulin (SHBG) Levels with

Cell

SHBG Gene Polymorphisms in the

Mol

Endocrinol. 2010;5;316(1):60-5.

CARDIA Male Hormone Study. Am J

2. Bendlova, B. Zavadilova, J. Vankova,

69

Urbanek, M. Wood, K. Liu, K. et al.

Epidemiol. 2008; 167(4):412-8.

M. Vejrazkova, D. Lukasova, P.

6. Canoy, D. Barber, T.M. Pouta, A.

Vcelak, J. et al. Role of D327N sex

Hartikainen, A.L. McCarthy, M.I.

hormone-binding

gene

Franks, S. et al. Serum sex hormone-

polymorphism in the pathogenesis of

binding globulin and testosterone in

globulin

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...

MEDIKA TADULAKO, Jurnal Ilmiah Kedokteran, Vol. 4 No. 3

September 2017

relation to cardiovascular disease risk
factors in young men: a populationbased study. Eur J Endocrinol. 2014;
170(6):863-72.
7. Riancho, J.A. Valero, C. Zarrabeitia,
M.T. GarcíaUnzueta, M.T. Amado,
J.A. dan González-Macías, J. Genetic
polymorphisms are associated with
serum levels of sex hormone binding
globulin in postmenopausal women.
BMC Med Genet. 2008; 17(9):112.

8. Thompson, D.J. Healey, C.S. Baynes,
C.

Kalmyrzaev,

B.

Ahmed,

S.

Dowsett, M. et al. Identification of
common variants in the SHBG gene
affecting

sex

hormone

binding

globulin levels and breast cancer risk
in postmenopausal women. Cancer
Epidemiol Biomarkers Prev. 2008;

17(12): 3490–8.
9. Ding, El. Song, Y. Manson, J.A.
Hunter, D.J. Lee, C.C. Rifai, N. et al.
Sex Hormone–Binding Globulin and
Risk of Type 2 Diabetes in Women
and

Men.

N

Engl

J

Med.

2009;361(12): 1152–63.

70

David Pakaya, Inna A., Ira Cinta L., Gambaran Variasi Gen...