EKSPRESI GEN

 EKSPRESI GEN

         Merupakan proses pengungkapan bahan informasi genetik yang tersusun sebagai gen ke dalam bentuk protein (merupakan proses transkripsi gen tertentu yang diikuti proses translasi)

TRANSKRIPSI

       Adalah proses enzimatik dimana informasi genetik yang terdapat pada digunakan untuk

membentukbasa pasangannya dalam bentuk m RNA

  Bahan :

  1. DNA template

  2. Ribonukleotida 5 triphospat

  3. RNA polimerase

RNA

·         Pada virus yang hanya mengandung RNA tidak mempunyai DNA contoh pada virus TMV (Tobaco Mosaic Virus) maka materi genetiknya adalah RNA bukan DNA 

·         Perbedaan RNA dan DNA :

  1. Pita RNA berupa pita tunggal

  2. Gula penyusun adalah ribosa

  3. Basa N pada kelompok pirimidin bukan Timin tetapi Urasil 

Tipe-tipe RNA

·         m RNA dibuat di dalam nukleus kemudian dikeluarkan ke sitoplasma untuk melanjutkan proses translasi. Fungsi m RNA adalah menerima informasi genetic dari DNA  

·         r RNA bersama dengan protein akan membentuk ribosom. r RNA

·         t RNA bentuk seperti daun semanggi terdapat di sitoplasma, berfungsi untuk mengikat asam amino

tRNA

·         pada ujung 5’ mempunyai residu asam guanil

·         pada ujung 3’ selalu berakhir dengan urutan basa C-C-A

·         dua tangan sebagai adaptor

·         satu tangan membawa asam amino

·         satu tangan merupakan antikodon (sisi pengenal kodon)

·         setiap t RNA mempunyai triplet kodon spesifik

·         Pada organisme prokariot mempunyai 1 tipe RNA polymerase

·         Pada eukariotik memiliki 3 tipe RNA polimerase :

1.      RNA polimerase I : biosintesis r RNA

2.      RNA polimerase II : biosintesis m RNA

3.      RNA polimerase III : biosintesis t

PROSES TRANSKRIPSI

1.      Inisiasi :RNA polimerase mengikat pada sisi spesifik DNA (sisi promotor) membentuk ikatan fosfodiester, unit sigma lepas

2.      Elongasi :RNA diperpanjang dengan arah 5’-3’ oleh core enzim (DNA polimerase tanpa faktor sigma) sepanjang DNA template 3’-5’, tidak ada proses editing/koreksi

3.      Terminasi

Akhir dari proses ini ditandai dengan sequnce terminasi pada template DNA berupa struktur melingkar pada DNA (base pare loop). Untuk membebaskan RNA polimerase diperlukan protein rho yang akan mengganggu hibrid DNA dan RNA

TRANSLASI

Proses translasi  dibagi dalam 5 tahap :

1.      Aktivasi asam amino

2.      Inisiasi rantai polipeptida

3.      Pemanjangan rantai polipeptida

4.      Terminasi

5.      Pengemasan dan prosesing

Aktivasi asam amino

·         Terjadi di sitosol

·         Asam amino + t RNA+ATP ==> aminoacyl tRNA +AMP+PP

Inisiasi Rantai Polipeptida (pada prokariot)

·         Sub unit 30 S ribosom mengikatkan diri pada IF-3

·         mRNA dengan kodon inisiasi (AUG) menempatkan diri ke sub unit 30 S

·         Kompleks sub unit 30 S, m RNA berikatan dengan IF2 yang berisi GTP dan tRNA yang membawa f.metionin

·         Kompleks tsb di atas bergabung dengan sub unit 50 S dan secara bersamaan GTP dihidrolisis menjadi GDP dan Posphat

·         IF2 dan IF3 meninggalkan ribosom

·         Terbentuk kompleks inisiasi rantai polipeptida

 

Pemanjangan Rantai Polipeptida

·         Aminoacyl tRNA berikut membawa asam amino yang sesuai dengan kodon pada mRNA dan menempatkan diri pada posisi A di ribosom

·         Asam amino pertama (f.met) digabungkan dengan asam amino ke 2 dengan ikatan peptida, proses ini dikatalisis oleh enzim peptydil transferase

·         Terbentuk dipeptidyl tRNA pada sisi A

·         tRNA yang kosong ada pada sisi P dan siap meninggalkan ribosom

Terminasi

·         Terminasi ditandai oleh salah satu dari stop kodon pada mRNA (UAA,UAG,UGA)

·         Setelah ribosom sampai pada stop kodon maka faktor pembebas (R1,R2 dan S) berperan dalam pemutusan polipeptida tRNA terminal dan terjadi pembebasan tRNA yang telah kosong

·         Disosiasi ribosom 70S menjadi sub unit 30 S dan 50 S

·         Pengemasan dan Prosesing

·         Protein menjadi berfungsi melalui proses post translasi dengan cara dimodifikasi, misal dengan penambahan gugus prostetik, reaksi karboksilasi, fosforilasi, penghilangan urutan penanda dll

KODE GENETIK

·         Kode genetik berupa kodon triplet terdiri atas 3 basa N

·         Kode genetik bersifat universal digunakan oleh semua jenis mahluk hidup

·         Satu macam asam amino mempunyai lebih dari 1 sandi, bisa dikode oleh lebih dari satu kodon (kode genetik bersifat degenerasi)

·         Urutan basa N pada tRNA (antikodon) bersifat komplemen dengan kode genetik

·         Antikodon terdiri dari 3 basa N, 2 base N pertama lebih menentukan arti kode genetik sedang basa N ke 3 bersifat kurang diskriminatif thd pasangan basa N pada kode genetik .