Biomol – transkripsi

G bisa tidur yaudah nulis ini aja (yawn)

Transkripsi

Seperti biasa sebelum kita mulai bahas dkk, pertama kita harus kenalan dulu ama materi yg akan dibahas. Lalu siapa atau apa sih transkripsi itu?

Transkripsi adalah proses penyalinan kode2 genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA

Nah masih inget kan dogma sentral pada biomol? Kan jg nyebutin tentang pembentukan mRNA dari DNA. dimana nantinya akan ada proses lebih lanjut. Trus ntr dimana sih transkripsi itu terjadi? Kan DNA ada 2 untai. yg bisa ditranskripsiin cuma antisense

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 tetep dikendaliin ama operon yg sama. Trus waktu ditranskripsi hasilnya 1 mRNA yg bawa kodon2 untuk 3 macam polipeptida yg beda. Trus translasinya? nanti akan jd 3 polipeptida yang independen :D

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.

Kalo 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 upstream atau bahkan downstream dari titik awal transkripsi.

Coding Region

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 jadi core 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. Rho-independent yaitu 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. Rho-dependent yaitu 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

Transkripsi pada Eukariot

Struktur gen

Secara umum hampir sama ama prokariot ada promotor, bagian struktural dan terminator. Yg beda pada bagian strukturalnya

Bagian struktural pada eukariot

Nah kenapa bagian struktural/coding region nya beda? karena kalo di eukariot ada bagian intron dan ekson.


  • Intro (intervening sequences) merupakan sekuens yg tidak mengkode asam amino. Kalo di gambar yg warnanya biru muda agak ijo. Ntr bagian ini akan dibuang saat pematangan RNA
  • Ekson sekuens yg nantinya dikode jd asam amino. kalo di gambar warnanya merah

Mekanisme Transkripsi

Kalo di eukariot RNA polimerasenya beda2 ada RNA polimerase I, II dan III. Ntr penggunaannya dalam sintesis molekul beda.

Sebelum RNA polimerase nempel di promotor, ada faktor transkripsi yang bantu ng-guide si RNA polimerase. Kalo RNA polimerase I guidenya SL1 dan UBF, RNA polimerase II dibantu ama TFIIA, TFIIB, TFIID, TFIIE, TFIIF, TFIIH dan TFIIJ (banyak banget ==”). kalo RNA polimerase III dipandu ama TFIIIA, TFIIIB, TFIIIC ama protein TBP.

Nah fyi aja faktor TBP merupakan protein yg diperlukan kalo gen2 g punya TATA box.

Trus setelah si RNA polimerase dibantu ama faktor transkripsi (TF) ke TATA box baru terjadi proses elongasi dan berhenti sampe ketemu terminator.

Proses pasca-transkripsi

Yep karena adanya intron pada eukariot, makanya mRNA yg dihasilkan g bisa langsung dikeluarin ke sitosol untuk ditranslasi namun harus diolah dulu. Caranya?

  1. Splicing

Merupakan proses pembuangan intron dan penyambungan ekson. Awalnya RNA hasil transkripsi pd eukariot disebut pre-mRNA karena masih ada intronnya. Trus intron akan dipotong dan ekson2 disambung menjadi mRNA matang (mature mRNA).  Untuk lebih jelasnya:

Intron dipotong pake spliceosome. lalu penyambungan ekson2 pake enzil ligase.

2.  Poliadenilasi

Merupakan proses penambahan poliA (rantai AMP) pada ujung 3′ nukleotida mRNA. Fungsinya? untuk meningkatkan stabilitas mRNA dan meningkatkan efisiensi translasinya.

3. Capping

Penambahan tudung mRNA berupa molekul 7-metilguanosin. Fungsinya ada 4:

  • Melindungi mRNA dari degradasi
  • Meningkatkan efisiensi translasi mRNA
  • Meningkatkan pengangkutan mRNA dari nukelus ke sitoplasma
  • Meningkatkan efisiensi proses splicing

Sekian dulu ya yg transkripsi. mohon koreksi kalo ada yg salah ^^b

About these ads

About denikrisna

An ordinary boy. a future pharmacist

Posted on Oktober 29, 2010, in Biologi Molekuler and tagged . Bookmark the permalink. 6 Komentar.

  1. maksih, banyak membantu tulisannya ..smg lebih produktif lagi dgn tulisan2 ya lain.

  2. Tari belonging

    mkasi ilmunya sangat membantu…..semoga dapat bermanfaat….. dan lancar semuanya…..

  3. kalau bisa cantumkan sumbernya yaa, terimakasih ilmunya :)

  4. Ada yg versi indonesia nggak?

  5. owalah ternyata mas deni…
    makasih mas udah terbantu baca ini….:)

  6. makasih mas deni..sangat membantu..dari g dong jadi dong:)

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s

Ikuti

Get every new post delivered to your Inbox.

Bergabunglah dengan 2.640 pengikut lainnya.

%d bloggers like this: