by:Zulfitri

Staf Bagian Biologi Medik FK. Unsyiah

Expresi gen Replikasi = DNA DNA

Konservatif Semikonservatif Dispersif

Transkripsi = DNA RNA Inisiasi Elongasi Terminasi

Translasi = RNA Protein Aktivasi Inisiasi Elongasi Terminasi

Expresi gen Adalah kemampuan suatu gen untuk

menghasilkan suatu protein biologi aktif. Kontrolnya lebih komplek dalam sel

eukaryota dibandingkan dengan sel prokaryota.

Bedanya adalah karena sel Eukaryota memiliki membran inti, shg proses transkripsi & translasi tidak bisa berlangsung secara simultan seperti pada sel prokaryota.

Pada prokaryota terjadi polysistronic, yaitu terbentuknya protein yang banyak dalam satu transkripsi.

Expresi gen Pada bakteri kontrol expresi gen

diawali transkripsi pada daerah predominan. Umumnya inisiasi dikontrol oleh 2 sequen DNA yang dekat basa 35 dan basa 10(promotor sequen), Karena disini tempat pengenalan dimulai oleh RNA pol. Posisi 35 ternyata TTGACA dan posisi 10 adalah TATAAT (primknow-box).

Replikasi Konservatif

1 Dobel helik induk menjadi 2 dobel helik anak, yang 1 dobel helik anak terdiri atas 2 rantai DNA Yang Berasal dari induk (biru) dan yang 1 dobel helik anak lagi kedua rantainya baru terbentuk (merah)

Replikasi Semikonservatif

1 dobel helik induk menjadi 2 dobel helik anak, masing masing dobel helik anak terdidi atas 1 rantaiDNA yang berasal dari induk (hijau) dan 1 rantai DNA yang baru terbentuk (merah).

Replikasi Dispersif

1 Dobel helik induk menjadi 2 dobel helik anak, masing-masing dobel helik anak terdiri atas 2 rantai DNA, Masing-masing rantai DNA terdiri atas fragmen-fragmen berasal dari induk (hijau)

Dan fragmen-fragmen yang baru terbentuk (merah)

Replikasi

Bahagian dari satu struktur DNA Dobel Helix

Replikasi Dispersiv

Replikasi DNA dobel helik (biru) dilepaskan oleh helikase, selanjutnya DNA pol III (hijau)

Menghasilkan “Leading strand” (merah). Satu molekul DNA pol I (hijau) melekat pada

“Logging strand”. Enzim ini melanjutkan Segmen “Fragmen Okazaki” sebelum DNA

Ligase (violet) melekat bersama

Transkripsi

Transkripsi

Unsur yang diperlukan: DNA template Enzim RNA polimerase Prekursor; Nukleotida-3P

(NTP)=bahan baku Protein regulator

Tahap transkripsi Inisiasi; RNA pol bergabung pada tempat

template spesifik (DNA) dsb. Promoter, disini terjadi pembukaan untai ganda (unwinding).

Elongasi; Polimerisasi nukleotida-3P, Ribonukleotida dgn siquen sesuai berkomplementasi dgn DNA template. Dan membuka DNA yang didepan, sedangkan hibrid DNA-RNA yang ditinggalkan RNA pol kembali berasosiasi menjadi DNA template.

Tahap Transkripsi Terminasi; Terjadi bila RNA pol bertemu

dengan stop signal pada DNA template. Disini ke 3 kompleks RNA pol, DNA template dan RNA terpisah satu sama lain. Terminator ditemukan pada siquen yang dapat memberi tanda/ isyarat untuk RNA pol berhenti mentranskripsi. Yg berperan sbg terminator adalah poli-U (terminator protein Rho faktor & Nus-A)

RNA polimerase RNA pol I; terdapat pada nukleolus,

mensintesis rRNA dan tidak spesifik terhadap alpa-amanitin.

RNA pol II; terdapat dlm nukleoplasma, mensintesis hnRNA mjd mRNA. Pd sel terinveksi virus, RNA pol juga mensintesis RNA virus, sgt sensitif thd alpa-amanitin.

RNA pol III; terdapat dalam nukleoplasma, mensintesis sRNA dan tRNA, kurang sensitif thd alpa-amanitin.

Capping pada ujung 5’mRNA Metilasi pada ujung 5’mRNA dsb Cap. Capping terjadi di dalam nukleus. Berfungsi:

Sbg signal untuk bergabung dgn ribosom waktu translasi

Membuat RNA lebih stabil Half life RNA menjadi berkurang Sbg leader untuk transfer mRNA dari

nukleus ke sitoplasma.

Proses Transkripsi

RNA polimerase menghasilkan satu mRNA (hijau) dariSatu DNA template (merah dan biru)

Proses penghilangan Intron(Splecing)

E EDNA

hnRNA

mRNA

EXON INTRON E I I E I I E

Mekanisme Splecing

Sintesis Protein

Interaksi DNA dengan histon

Interaksi DNA dengan histon

Interaksi DNA dengan Histon

Asam amino protein dasar (kiri, biru) melekat ke kelompok-kelompok “acidic phosfat” Pada DNA (kanan, merah)

Expresi gen Prokaryota Gen operator; gen yg menghidupkan gen struktur Gen regulator; gen yg mensintesis bahan

supressor yg menghambat kerja gen operator khusus.

Gen struktur;yg bertanggung jawab untuk sintesis protein khusus.

Gen kontrol;mengatur aktivitas gen struktur dan jlh produksinya.

Gen represor; gen yg menghambat gen operator. Indicer; zat yang dapat meninduksi supressor,

sehingga supressor tidak menghambat gen operator, shg transkripsi dpt terjadi dan gen struktur dpt mensintesis protein.

Expresi gen pada bakteri Transkripsi dan translasi berlangsung

simultan. RNA pol mengkatalisa polimerisasi NTP

sepanjang template membentuk RNA. Segera setelah fragmen RNA

terbentuk, ribosom segera bergabung dan translasi dimulai, dalam beberapa detik protein dapat terbentuk.

Expresi gen lactoda padaBakteri E.coli

                                                                                                                                                                    

                                                                                

Regulation of the lac operon in E. coli.

Expresi gen pada Bakteri E.coli

                                                                                                                                                                    

                                                                                    

Expresi gen prokaryota

                                                                                                                                                                  

                                                                                                                              

Expresi gen virus

Pada virus proses transkripsi dan translasi berlangsung di dalam sel host, dan menggunakan sistem transkripsi dan translasi host.

Arah perubahan gen

GENE

GOOD GENEBAD GENE

DESEASE POLIMORFISME

MATERI GENETIK

MUTASI MUTASI

EVOLUSI

PROTEIN