Transkripsi pada Eukariot
Transkripsi pada Prokariotik
Transkripsi adalah proses penyalinan kode2 genetik yang ada pada urutan DNA menjadi modekul RNA. Dalam transkripsi itu ada beberapa bagian seperti mekanisme dasar,struktur gen,struktur promoter, gen struktural, terminator, RNA polimerase, mekanisme transkripsi, terminasi.
Mekanisme dasar
baik transkripsi di eukariot maupun prokariot sama2 melalui tahapan berikut:
1. Penempelan faktor2 pengendali transkripsi di promotor, misalnya RNA polimerase (Inisiasi)
2. Pembentukan kompleks promotor terbuka (open promotor complex). G seperti replikasi dmn DNA bener2 dibuka pada transkripsi pilinan DNA dibuka namun masih tetep di dalam RNA polimerase
3. RNA polimerase membaca DNA template dan melakukan pengikatan nukleotida yg komplementer(Elongasi)
4. Setelah pemanjangan untaian RNA, diikuti dengan terminasi yang ditandai dengan lepasnya RNA polimerase dari DNA yang ditranskripsi (Terminasi)
Prinsip pada Transkripsi
Selain mekanisme dasar yg hampir sama, pada eukariot dan prokariot keduanya memiliki prinsip sama pada proses transkripsinya:
1. Prekursor untuk sintesis RNA ada 4 macam: 5′-trifosfat ATP, GTP, CTP, dan UTP ( g ada thymine pada RNA)
2. Reaksi polimerisasi atau pemanjangan RNA sama ama replikasi DNA yaitu dengan arah 5′ -> 3′
3. Urutan nukleotida RNA hasil sintesis ditentukan oleh urutan DNA template
4. Untai DNA yang berperan sebagai cetakan hanya salah satu untai
5. Hasil transkripsi berupa RNA untai tunggal
Transkripsi pada Prokariot
Salah satu ciri dari prokariot adalah adanya struktur operon. Operon adalah organisasi dari beberapa gen yang ekspresinya dikendalikan oleh satu promotor. Misal operon lac, pada metabolisme laktosa pada bakteri E.coli. Pada waktu ditranskripsi operon lac akan menghasilkan satu mRNA yang membawa kode2 genetik untuk polipeptida berbeda yang disebut dengan mRNA polisistronik.
Sesuai gambar di atas, pada operon lac punya 3 gen struktural yaitu lac Z, lac Y dan lac A. Masing2 dr gen itu punya start codon dan stop codon sendiri2 namun ekspresinya tetap dikendalikan oleh operon yg sama. Trus waktu ditranskripsi hasilnya 1 mRNA yg bawa kodon2 untuk 3 macam polipeptida yg beda. Terus translasinya? nanti akan mjd 3 polipeptida yang independen.
Struktur Gen Prokariot
Pada prokariot gennya secara umum tersusun atas promotor, bagian struktural, dan terminator
Promotor
Promotor adalah urutan DNA spesifik yang berperan dalam mengendalaikan transkripsi gen struktural dan terletak di daerah upstream (hulu) dari bagian struktural gen.
· Fungsi promotor? Sebagai tempat awal pelekatan enzim RNA polimerase yang nantinya melakukan transkripsi pada bagian struktural
Pada prokariot bagian penting promotornya disebut sebagai Pribnow box pada urutan nukleotida -10 dan -35. Biasanya berupa TATA box.
· Apa fungsi dari pribnow box? Pribnow box merupakan daerah tempat pembukaan heliks DNA untuk membentuk kompleks promotor terbuka. Jadi di TATA box itulah DNA dipisahkan dan kalo di luar TATA box helix DNAnya tetep berikatan (beda ama replikasi kan?)
Operator
Operator merupakan urutan nukelotida yang terletak di antara promotor dan bagian struktural dan merupakan tempat pelekatan protein represor (penekan atau penghambat ekspresi gen). Jika ada represor yang melekat di operator maka RNA polimerase g bisa jalan trus ekspresi gen tidak bisa berlangsung.
Kalau di gambar di atas operator disimbolkan dengan warna ungu yg berada di antara promotor (merah) dan structural gene (hijau).
Selain adanya supresor ada juga yg namanya enhancer. kalo supresor untuk menghambat nah enhancer kebalikannya, dia malah meningkatkan transkripsi dengan meningkatkan jumlah RNA polimerase. Namun letaknya tidak pada lokasi yg spesifik spt operator, ada yg jauh di upstreamatau bahkan downstream dari titik awal transkripsi.
Gen Struktural
Gen struktural merupakan bagian yang mengkode urutan nukleotida RNA. Transkripsi dimulai dari sekuens inisiasi transkripsi (ATG) sampai kodon stop (TAA / TGA / TAG).
Pada prokariot tidak ada sekuens intron (yg tidak dapat diekspresikan) sehingga semuanya berupa ekson. Namun kadang pada archaebacteria dan bakteriofag ada yg memiliki intron.
Terminator
Dicirkan dengan struktur jepit rambut / hairpin dan lengkungan yang kaya yang akan urutan GC yang terbentuk pada molekul RNA hasil transkripsi.
RNA Polimerase
RNA polimerase merupakan enzim yang mengkatalisis proses transkripsi. Kalo susunannya lengkap α2ββ’σ disebut holoenzim. Kalo g ada σ cuma α2ββ’ disebut core-enzyme.
Fungsi subuni2 itu:
α = diduga berfungsi dalam penyusunan enzim
β = berfungsi dalam pengikatan nukleotida
β’ = berfungsi dalam penempelan DNA
σ = berfungsi untuk mengarahkan agar RNA polimerase menempel pada promotor.
Mekanisme Transkripsi
· Inisiasi
· Pembentukan kompleks promoter tertutup
RNA polimerase menuju ke promoter atas bantuan faktor σ. Lalu kalo kata pak kus sih diibaratkan pesawat, sigma itu antenanya. Trus promotor itu bandaranya. Kan pesawat selalu mendarat di bandara, dibantu ama signal.
· Pembentukan kompleks promoter terbuka
Bagian DNA yang berikatan dengan RNA polimerase membentuk struktur gelembung transkripsi (transcription bubble) yang stabil.
· Penggabungan beberapa nukleotida awal
Dalam transkripsi nukleotida RNA digabung hingga membentuk transkrip RNA. Pada walanya basa2 RNA yang digabung membentuk ikatan hidrogen dengan basa DNA cetakan
· Pelepasan subunit σ dan perubahan konformasi holoenzim jadicore enzyme
Setelah inisiasi terjadi, subunit σ terlepas dari enzim inti dan dapat digunakan oleh enzim inti RNA polimerase lain.
· Elongasi
Dalam elongasi, nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3′ molekul RNA yg baru terbentuk (RNA baru terbentuk dgn arah 5′ -> 3′) pake ikatan fosfodiester. Nukleotida RNA yg ditambahkan bersifat komplementer dgn nukleotida untai DNA cetakan.
Terminasi
Penghentian transkripsi atau terminator ada 2:
1. Rhoindependentyaitu terminasi ditentukan urutan nukleotida. Dicirikan struktur jepit rambut / hairpin yang kaya akan basa GC. Mekanisme pemisahan? Akibat struktur itu, RNA polimerase ntr berhenti dan meruka bagian dari sambungan (hibrid) DNA-RNA. lalu sisa hibridnya merupakan urutan oligo U (rU) yg tidak cukup stabil berpasangan dengan A (dA)-> ikatan hidrogen cuma 2. Akibatnya Lepasnya ikatan lemah tersebut dan RNA hasil transkripsi lepas.
2. Rhodependentyaitu terminasi memerlukan protein rho. Faktor rho terikat pada RNA transkrip kemudian ngikut RNA polimerase sampe ke daerah terminator. Nah baru si faktor rho bikin destabilisasi ikatan RNA-DNA hingga RNA terlepas.
Daftar pustaka
Komentar
Posting Komentar