Rangkaian Ekspresi Gen

Transkripsi

1 TRANSKRIPSI

2 Ekspresi Gen Gen berekspresi dengan cara mengendalikan. sifat organisme Pengendalian dilakukan melalui pembentukan enzim/protein yang berperan dalam proses metabolisme Pengendalian pembentukan enzim oleh gen dilakukan melalui dua tahap : Transkripsi dan Translasi

3 DNA Rangkaian Ekspresi Gen INTI Transkripsi mrna Ribonukletida trna Amino-asiltRNA Translasi Asam-amino Ribosom Polipeptida

4 TRANSKRIPSI TRANSKRIPSI adalah proses pembentukan RNA dengan DNA sebagai modelnya 5 --AGCTTCTAGCATAGATACAGCTA TCGAAGATCGTATCTATGTCGAT AGCUUCUAGCAUAGAUACAGCUA--3 TRANSKRIPSI memerlukan perangkat : -satu utasan DNA sebagai model -enzim transkiptase

5 Model Cetakan : Ruas Penyandi diapit oleh Promotor dan Terminator DNA 3 P T T P 5 RNA 3 3 RNA 5

6 Holoenzim Transkriptase Faktor σ Enzim Inti

7 Subunit transkriptase E.coli Subunit Ukuran # Fungsi Subunit holoenzim transkriptase β 155,000 1 Penempelan pada DNA β 151,000 1 Situs polimerisasi RNA α 36,000 2? ω 11,000 1? σ 70,000 1 Mengenali promotor Subunit pendukung nusa 69,000 1 Mengenali terminator ρ 46,000 1 Mengakhiri proses transkripsi

8 P Gen T Proses σ nusa Inti Transkripsi Inisiasi Sintesis RNA Proses akhir RNA

9 Inisiasi Transkripsi pada Promotor E.coli 3 ---TTGACA----TATAAT----CAT Awal Pengenalan promotor (kotak -35) oleh faktor sigma Pengudaran heliks ganda DNA pada kotak -10 Sintesis RNA mulai dari titik awal

10 Transkriptase Eukariot Polimerase RNA I : (dalam inti) terlibat sintesis RNA ribosom Polimerase RNA II : (dalam inti) terlibat sintesis pra-mrna/hnrna Polimerase RNA III : (dalam inti) terlibat sintesis trna Transkriptase organel (pada mitokondria atau kloroplas)

11 Promotor Beberapa Gen E.coli

12 Beberapa promotor Eukariot Polimerase RNA II Polimerase RNA II Regulator Pra-mRNA RNA5S Wilayah promotor ikut terekspresi

13 Proses Sintesis Perpanjangan RNA Setelah inisiasi selesai faktor sigma akan melepaskan diri dari enzim inti transkriptase Enzim inti akan bekerja lebih cepat tanpa faktor sigma (karena sigma bekerja sangat teliti) Faktor nusa akan bergabung dengan enzim inti untuk membantu mengenali terminator Enzim inti akan berhenti bila sampai pada terminator

14 Kegiatan Transkriptase Mengudar pilinan heliks ganda DNA Membaca runtunan basa DNA dan mensintesis RNA RNA Memulihkan kembali pilinan heliks ganda DNA

15 Proses Akhir Transkripsi (kasus E.coli) Gabungan Enzim-inti dan nusa akan mengenali terminator Berkat adanya struktur ulang balik pada terminator maka pada RNA akan terbentuk struktur jepit rambut Adanya struktur jepit rambut memberi tanda pada traskriptase untuk berhenti bekerja

16 Terminator E.coli (gen trp L) Struktur Ulang Balik RNA Struktur Jepit Rambut Poli A pada terminator tanpa faktor rho Terminator rho tidak mengandung PoliA

17 Terminator tanpa/dengan rho Pada terminator tanpa rho RNA akan lepas begitu transkripsi berakhir (berkat adanya ruas poliu) Pada terminator rho akan lepas setelah ada faktor rho

18 Terminator Eukariot Polimerase RNA II Tanda akhir transkripsi eukariot (polimerase RNAII) muncul berupa signal pemotongan RNA yang ditranskripsi Setelah RNA dipotong terjadi penambahan ujung polia pada ujung 3 pra-mrna

19 RNA Hasil Transkripsi mrna : berfungsi sebagai model pembentukan protein dalam translasi, berstruktur linear trna : berfungsi sebagai pembawa asam amino dan penterjemah kodon mrna, membentuk lipatan tiga dimensi rrna : berfungsi sebagai kerangka ribosom dan mengenali trna dan rrna dalam proses translasi

20 RNA Hasil Transkripsi Jenis # dalam % gen % gen RNA sel bakteri eukariot mrna 2 % 90 % 60 % trna 10 % 10 % 40% rrna 88 %

21 Struktur sekunder trna Ujung 3 ACC, penempelan asam amino Simpul D Simpul TψC Basa termodifikasi Simpul Kodon Simpul Variasi

22 Basa Asli Basa termodifikasi A i6a m A Basa-basa trna yang G m G Gm termodifikasi I I m U D ψ T C s 2 C m 5 C

23 Struktur tersier trna Simpul D Simpul Variasi Simpul Antikodon Ujung penerima asam amino

24 rrna (RNA ribosom) Ribosom bakteri 70S Ribosom eukariot 80S 50S 30S 60S 40S rrna5s rrna23s rrna16s rrna5s rrna28s rrna5.8s rrna18s

25 rrna16s rrna5s Struktur rrna rrna menunjukan tipe pelipatan yang sama untuk berbagai spesies walaupun runtunan basanya berbeda rrna23s

26 PROSES PASCATRANSKRIPSI Proses pascatranskripsi adalah proses yang berlangsung terhadap RNA setelah transkripsi selesai Bentuk mrna, trna dan rrna yang ada dalam proses translasi bukan merupakan bentuk yang ada saat translasi, tetapi merupakan hasil pengolahan pascatranskripsi

27 Proses Pascatranskripsi mrna hnrna mrna bakteri tidak mengalami proses pascatranskripsi; terlihat bahwa ribosom mulai menempel pada mrna ketika transkripsi belum selesai mrna mrna eukariot mengalami proses pascatranskripsi

28 Pascatranskripsi mrna Eukariot Transkripsi menghasilkan hnrna Pemasangan tudung pada ujung 5 AAAAAA Pemasangan ekor polia pada ujung 3 Pemotongan intron

29 Pemotongan intron hnrna tersusun dari intron dan ekson Intron Ekson Dengan pemotongan intron akan terbentuk mrna

30 Pra-tRNA trna dibentuk oleh suatu operon (kelompok gen yang diapit oleh satu pasangan promotorterminator, sehingga terbentuk dalam suatu RNA besar yang mengandung banyak trna

31 Pascatranskripsi trna Pemotongan Pra-tRNA menjadi trna individual Penambahan ACC di ujung 3 trna tertentu Pemotongan intron trna tertentu Modifikasi basa tertentu

32 Proses Pascatranskripsi rrna Pada E. coli rrna dibentuk oleh tujuh operon {rrna, rrnb, rrnc,..rrnh} pra-rrna E.coli mengandung rrna5s, rrna23s, rrna16s, dan sejumlah trna sebagai penyelang melalui proses pascatranskripsi akan dipisahkan komponen rrna satu dari yang lain, serta dari trna

33 Pascatranskripsi rrna

34 TRANSKRIPSI VIRUS Sintesis mrna

35 Transkripsi Balik Transkripsi balik adalah pembentukan DNA dengan RNA sebagai modelnya Disintesis oleh ezim Transkriptase Balik Di alam digunakan dalam perbanyakan retrovirus Dalam rekayasa genetik digunakan untuk mengklonkan gen tanaman melalui pembentukan cdna

36 Transkripsi Balik {perbanyakan retrovirus}

37 Replikasi dan Ekspresi retroviridea

38 Terim a Kasih