Kawalatur Expresi Gen Gene Expression and Regulation

dokumen-dokumen yang mirip
Pokok Bahasan: Ekspresi gen

AKTIVITAS GEN DAN PENGATURANNYA: SINTESIS PROTEIN. dr. Arfianti, M.Biomed, M.Sc

19/10/2016. The Central Dogma

Sintesis Protein. 1. Aspek sintesis protein 2. Mekanisme sintesis protein (prokariot) 3. Mekanisme Sintesis Protein (Eukkariot)

adalah proses DNA yang mengarahkan sintesis protein. ekspresi gen yang mengodekan protein mencakup dua tahap : transkripsi dan translasi.

Polimerase DNA : enzim yang berfungsi mempolimerisasi nukleotidanukleotida. Ligase DNA : enzim yang berperan menyambung DNA utas lagging

ketebalan yang berbeda-beda dan kadang sangat sulit ditemukan dengan mikroskop. Namun, ada bukti secara kimiawi bahwa lamina inti benar-benar ada di

bagian yang disebut suppressor yang menekan intensitas, dan ada yang disebut enhancer yang memperkuatnya.

SINTESIS PROTEIN. Delayota Science Club Januari 2011

Asam nukleat dan Protein Aliran informasi genetik

XII. Pengaturan Expresi Gen (Regulation of Gene Expression) Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th

EKSPRESI GEN. Dyah Ayu Widyastuti

BAB VI RIBOSOM DAN SINTESIS PROTEIN

Metabolisme asam nukleat II

XI. Expresi Gen (From Gene to Protein) Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th

Kromosom, gen,dna, sinthesis protein dan regulasi

BIOTEKNOLOGI PERTANIAN TEORI DASAR BIOTEKNOLOGI

Sintesa protein (ekspresi gen)

EKSPRESI GEN. Kuliah ke 5 Biologi molekuler Erlindha Gangga

Indikator 30. Urutan yang sesuai dengan sintesis protein adalah

Replikasi Gen Ekspresi genetik

REGULASI EKSPRESI PROTEIN. Agustina Setiawati

II. BAHAN GENETIK DAN EKSPRESI GEN

REGULASI SINTESIS PROTEIN

Oleh : dr.syazili Mustofa, M.Biomed

Proses biologis dalam sel Prokariot (Replikasi) By Lina Elfita

Dr. Dwi Suryanto Prof. Dr. Erman Munir Nunuk Priyani, M.Sc.

RINGKASAN. Gambar 1. Ribosom binding site translasi bakteri. Sumber: Figure (Brown, 2002)

BAB I PENDAHULUAN. B. Rumusan Masalah. C. Tujuan Penulisan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Lampiran 2. Rubrik Penilaian Jawaban Esai Genetika. 1. Hubungan antara DNA, gen, dan kromosom:

T25 Oktober 2013 Kelas Reguler Sore Prodi Agroteknologi UMBY Dosen : Tyastuti Purwani

TRANSLASI. Sintesis Protein

Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu

STRUKTUR DNA DAN RNA

KROMOSOM, GEN, DAN DNA

Rangkaian Ekspresi Gen

PEMBAHASAN Replikasi DNA

Setelah kehilangan intron, dan bergabungnya exon maka mrna disebut sudah matang (mature) akan keluar dari sel inti menuju sitoplasma.

Dogma Sentral Biologi

Definisi Sintesis Protein

REGULASI EKSPRESI GEN. Dr. rer. nat. Kartika Senjarini

MUTASI GEN. Perubahan Struktur dan Ekspresi Gen

BIOLOGI SEL Chapter XI ORGANEL SEL RIBOSOM DAN SINTESIS PROTEIN. Husni Mubarok, S.Pd., M.Si.

SINTESIS PROTEIN. Yessy Andriani Siti Mawardah Tessa Devitya

STRUKTUR KIMIAWI MATERI GENETIK

Pertemuan VI: STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN. Program Tingkat Persiapan Bersama IPB 2011

Mutasi Nonsense Gen Tirosin Menjadi Penyebab Albino Pada Manusia

TINJAUAN MIKROBIOLOGI DAN BIOKIMIA

UNIVERSITAS GADJAH MADA FAKULTAS FARMASI

Home -- Reproduksi Sel -- Hereditas -- Struktur & Ekspresi Gen. Regulasi Ekspresi Gen Teknologi DNA Rekombinan -- Genom Manusia GLOSSARY

BAB III. SUBSTANSI GENETIK

Saya telah melihat cara membuat strand dna ini di internet dan akhirnya,,,, inilah hasilnya

V. GENETIKA MIKROORGANISME

TUGAS BIOLOGI MOLEKULER

BIOTEKNOLOGI PERTANIAN TEORI DASAR BIOTEKNOLOGI

BAHAN PENYUSUN GENETIK

Organisasi DNA dan kode genetik

REGULASI EKSPRESI GEN PADA BAKTERIOFAGE DAN VIRUS

Transfer Informasi Genetik Pada Tingkat Sel. Dwi Ari Pujianto Departemen Biologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia

MAKALAH GENETIKA MOLEKULER SENTRAL DOGMA OLEH FITRIA DELA. DOSEN PENGAMPU : Dr. Dewi Imelda Roesma, M.Si.

Adalah asam nukleat yang mengandung informasi genetik yang terdapat dalam semua makluk hidup kecuali virus.

INTISARI MATERI GENETIK

RESUME JURNAL The Structural Basis Of Large Ribosomal Subunit Function oleh Widayu Mutiya Ramadhani ( )

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii I. Pendahuluan...1 II. Tinjauan Pustaka...4 III. Kesimpulan...10 DAFTAR PUSTAKA...

EKSPRESI GEN 3. Ani Retno Prijanti FKUI 2010

Bimbingan Olimpiade SMA. Paramita Cahyaningrum Kuswandi ( FMIPA UNY 2012

BIOLOGI BAB VI SEL EUKARIOT

MATERI GENETIK. Eva Tyas Utami

Kasus Penderita Diabetes

PERBEDAAN SEL EUKARIOTIK DAN PROKARIOTIK

BIOTEKNOLOGI. Perubahan Genetik, Replikasi DNA, dan Ekspresi Gen

REMEDIAL BIOLOGI UJIAN SEMESTER GANJIL TAHUN PEMBELAJARAN

RNA (Ribonucleic acid)

BAB II KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP DAN POHON FILOGENETIK

BIOSINTESIS MAKROMOLEKUL DAN REGULASI

DNA, RNA, DAN SINTESIS PROTEIN

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI MOLEKULER

BAB IV Hasil dan Pembahasan

BIOTEKNOLOGI. Struktur dan Komponen Sel

R DNA (3.1.1) k 1. DNA NTP k 3. k 2

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

5. Kerja enzim dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut, kecuali. a. karbohidrat b. suhu c. inhibitor d. ph e. kofaktor

B1J ANDRIAS FATVA N. B1J LINA WULANSARI B1J PUSPA DEWI A. B1J FLANDRIANTO SIH P.

KODE GENETIK DAN MUTASI

BIOLOGI SESI 03 SUBSTANSI GENETIK DAN LATIHAN SBMPTN TOP LEVEL - XII SMA

BAHAN GENETIK SITOPLASMA

Substansi Genetik. By Ms. Evy Anggraeny. SMA Regina Pacis Jakarta. Sept

REVERSE TRANSKRIPSI. RESUME UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Genetika I Yang dibina oleh Prof. Dr. A. Duran Corebima, M.Pd. Oleh

BAB I PENDAHULUAN. Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara

INTI. Dalam inti/nukleus : 19/03/ kromosom : 2. Satu atau lebih nucleoli:

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang deoxyribonukleic acid, DNA 1.2 Tujuan

DAFTAR ISI. KATA PENGANTAR...i DAFTAR ISI... ii I. Pendahuluan...1 II. Pengendalian Gen Transkripsional...4 III. Kesimpulan...19 DAFTAR PUSTAKA...

Oleh : Muhammad Arif M. S.Pi

PROSES-PROSES AWAL EKSPRESI GEN PADA TANAMAN

AS. NUKLEAT METABOLISME. Woro Anindito Sri Tunjung LAB. BIOKIMIA FAKULTAS BIOLOGI UGM 9/12/2012 1

STRUKTUR BAHAN GENETIK, MEKANISME DAN REGULASI EKSPRESI GENETIK PADA ARAS MOLEKULAR

EKSPRESI GEN TRANSKRIPSI & TRANSLASI

Victoria Henuhili, MSi, Jurdik Biologi FMIPA UNY

MATERI GENETIK. Oleh : TITTA NOVIANTI, S.Si., M. Biomed.

Transkripsi:

Kawalatur Expresi Gen Gene Expression and Regulation A. Sintesis Protein a) Kod Genetik * Maklumat dalam gen dibawa dalam bentuk kod= kod genetik. * jujukan asid nukleik pada mrna dibaca mengikut kodon= 1 kodon terdiri daripada 3 bes. * 1 asid amino mungkin dikodkan oleh lebih daripada satu kodon. * Korana, Nirenberg dan Leder memainkan peranan penting dalam penyelidikan kod genetik 1

Kod Genetik 2

* Contoh: DNA: TAC AAA AAG GTT TCG CAC ACT mrna:aug UUU UUC CAA AGC GUG UGA AA: Met Phe Phe Gln Ser Val *** Kodon Mula: ATG (>90%), GTG (>10%) Kodon Stop : UGA, UAA, UAG 3

b) Peranan mrna * messenger RNA dihasilkan oleh polimerase RNA menggunakan DNA (kromosom) sebagai templat. Proses digelar TRANSKRIPSI * mrna membawa maklumat tentang protein yang perlu dihasilkan didalam jujukan asid nukleiknya. * jujukan mrna di TERJEMAHKAN oleh ribosom untuk menghasilkan jujukan asid amino (protein) 4

Transkripsi RNA polimerase TGTTGACA--11-15bp--TATAAT--5-8bp-- -35-10 * Jujukan -35 dan -10 (Pribnow box, TATAA box) yang ditunjukkan ialah jujukan konsensus Gen -10 rrna2 TATTAT rrne1 TATAAT rrnd1 TATAAT biob TAGGTT trp TTAACT lac TATGTT Tapak Transkripsi Mula * Enzim RNA polimerase bersentuhan dengan templat DNA di bahagian -35 dan -10 * Nukleotida pertama yang ditranskripsikan lazimnya purina: A atau G * mrna: 5

SD Kodon Kodon (RBS) Mula Stop Bahagian yang diterjemahkan 3-10 nukleotida diantara RBS dan Kodon Mula SD (jujukan Shine -Dalgarno) = RBS (Ribosome binding site) * Jujukan RBS adalah komplementari pada suatu jujukan dalam 16S rrna yang terdapat dalam subunit 30S ribosom. mrna 5'-UAAGGAGGNNNNNNNNNAUG 3' 16SrRNA OH-AUUCCUCC-(~1400 NNN)-5' 6

Kodon Mula * Amino asid pertama dalam rantai peptida ialah "Methionine" * Oleh itu "Kodon Mula" lazimnya: ATG (>90%) * Dalam beberapa gen kodon mula didapati mempunyai jujukan GTG (>10%) * GTG dijumpai sebagai kodon mula dalam organisma yang mempunyai kandungan GC yang tinggi dalam kromosom e.g. M. tuberculosis (65% kromosomnya terdiri daripada G dan C) * Sekiranya GTG kodon mula dalam sesuatu gen, GTG mula ini masih kod untuk methionine BUKAN valine 7

c) mrna splicing * Gen eukariot terdiri daripada intron dan exon Intron Exon DNA mrna mrna matang * Splicing berlaku dalam nukleus * mrna matang lah yang akan diterjemahkan Homework: Apakah mekanisma yang digunakan dalam mrna splicing? 8

c) Peranan Ribosom * Ribosom dijumpai dalam sitoplasma sel * Lebihkurang 10,000 ribosom dalam satu sel: kilang protein Ribosom prokariot: * Satu subunit 30S & satu subunit 50S subunit (= 70S) * Subunit 30S terdiri drpd. 16S RNA + 21 proteins * Subunit 50S terdiri drpd. 23S & 5S RNA + 34 proteins * Boleh mengesan RBS pada mrna * mempunyai 2 tapak mengikat trna (transfer RNA) 9

d) Peranan trna * struktur: 3 "hairpin loops" * ~ 60 jenis dalam bakteria (>100 dalam eukariot) * panjang: 73-93 nukleotida 10

* mengandungi bes yang dimodifikasi (selepas dihasilkan): e.g. pseudouridine, inosine * tapak antikodon: mengesan dan mengikat kodon di mrna * Asid amino dilekatkan kepada "asid amino arm" melalui aktiviti enzim aminoacyl trna synthetase Homework: Berapakah jumlah asid amino? Berapakah jumlah aminoacyl trna synthesase? Berapakah jumlah trna dalam prokariot dan eukariot? Berapakah jumlah kodon dalam kod genetik? 11

Beberapa fakta penting tentang trna untuk methionine: * Ada sekurang-kurangnya 2 trna untuk methionine: trna i Met yang membawa methionine untuk kodon mula (AUG) trna Met yang membawa methionine untuk kodon AUG lain dalam rantaian. * methionine trna synthetase akan melekatkan methionine kepada kedua-dua jenis trna: Met- trna i Met Met- trna Met * Dalam bakteria kumpulan amino dalam methionine dalam Met- trna i Met dimodifikasikan: "formylated" 12

(a) Langkah-langkah Permulaan (Initiation) dalam Sintesis Protein * Proses sintesis bermula dengan subunit 30S (melalui 16S rrna) mengesan dan mengikat mrna pada jujukan RBS. Proses dibantu IF (initiation factors)- Kompleks Permulaan 30S * 50S ribosome mengikat mrna dan subunit 30S; IF terbebas dan GTP dihidrolisiskan untuk tenaga * trna membawa N-formylmethionine ke posisi pertama (tapak P) menghasilkan: Kompleks Permulaan 70S 13

(b) Pemanjangan (Elongation) * 2 tapak bersebelahan dalam ribosom: P & A * Tapak A terima trna-aa baru; dalam contoh ini trna yang membawa phenylalanine (Phe-tRNA Phe ) * Asid amino methionine akan diikat dengan asid amino phenylalanine menghasilkan permulaan rantai peptida 14

* Ribosome akan bergerak ke arah kodon seterusnya menyebabkan Phe-tRNA Phe dan rantai peptida baru dipindahkan dari tapak A ke tapak P (pergerakan ini digelar translokasi) * Tapak A akan menjadi kosong * trna Met yang tidak lagi mempunyai amino asid methionine akan terkeluar dari kompleks ini * Perlu tenaga (GTP) and faktor-faktor pemanjangan (elongation factors) * Leu-tRNA Leu yang membawa leucine pula bersedia untuk memasuki kompleks ini. 15

* Leu-tRNA Leu akan mengambil tempat di tapak A * Rantai Met--Phe akan bersambung dengan asid amino Leu menghasilkan rantai peptida Met--Phe--Leu * Proses ini berterusan dan rantaian akan berpanjangan: GTP dan Faktor Pemanjangan G (G elongation factor) diperlukan dalam sistem prokariot. * Pemanjangan akan berhenti apabila proses pemberhentian berlaku 16

(c) Pemberhentian (Termination) * Berlaku apabila ribosom mengesan kodon berhenti "stop codon": UAG, UAA, or UGA * Faktor-faktor pemberhentian (termination factors': TF) menyebabkan komplex ribosom-mrna terurai. 17

B. Kawalan Ekspresi Gen (a) Kawalan diperingkat transkripsi: * Banyak gen terdapat dalam bentuk operon: beberapa gen dikawal oleh satu promoter * Oleh itu bila promoter off semua gen dalam operon tidak diekspresikan. Homework: Review lac and trp operons! * Kawalan transkripsi melalui mobilisasi gen Promoter Gene A Gene B Gene B Gene A 18

* Kawalan transkripsi melalui flip-flop promoter Promoter * Promoter kuat dan promoter lemah (strong and weak promoters) * Pemberhentian Transkripsi (Transcription termination) Dalam prokariot kromosom kecil-gen berdekatan diantara satu dengan yang lain Kawalan pemberhentian transkripsi penting untuk menghalang masaalah penghasilan mrna yang tidak betul. 19

Dua mekanisma utama: a) Rho-dependent (perlu protein Rho termination factor) * 50% tapak pemberhentian menggunakan protein Rho - tiada persamaan jujukan dapat dilihat * Protein Rho berasosiasi dengan rantaian mrna dan interaksi ini mengaktifkan aktiviti ATPase * Rho bertranslokasi di atas mrna ke arah 3' * Mungkin "menolak" RNA polymerase daripada templat DNA 20

b) Rho independent (tidak perlu protein khas) mrna forms Stem - Loop RNA polymeras 21

22

(a) Kawalan diperingkat terjemahan: * jumlah gen rrna: lagi banyak gen rrna lagi banyak ribosom dihasilkan dan lebih cepat ekspresi * mrna prokariot bersifat polisistron: satu mrna mengkodkan lebih dari satu gen dan diekspresikan serentak. * Gen-gen dalam kerangka terjemahan berlainan AUG GCG ACG UUU UUA UGC GCC UGC 23

Jenis-jenis ekspresi 1. Constitutive * Sentiasa diekspresikan * contoh: gen ribosomal, gen-gen replikasi dan transkripsi, metabolisme 2. Inducible * Ekspresi perlu diransangkan * Contoh: lac operon. Bila lactose ditambah dalam medium E. coli, enzim ß- galactosidase dan lac permease dihasilkan dalam beberapa minit. * repressor lac menghalang transkripsi. Lactose mengikat protein repressor. Kedua-dua enzim diekspresikan sekali. * Lazim melibatkan kemasukan bahan dari luar kedalam sel. 24

3. Repressible * Gen dieskpresikan secara normal (contoh gen penghasilan asid amino tertentu) * Jika asid amino tersebut terdapat dalam medium dan masuk kedalam sel atau penghasilan asid amino melebihi keperluan: asid amino berlebihan mengikat repressor protein dan kompleks asid amino-repressor menghalang transkripsi 4. Cryptic * Gen yang tidak ditranskripsi *? 25