This article just to share, not for primary source for your task :D
TUGAS BIOMOL
EXPRESI GEN
Siti Nurjannah
115130100111001
1. Apa yang membedakan antara gen prokariot
dan eukariot?
Berikut perbedaan antara gen prokariot dan eukariot
|
NO
|
Karakter
|
PROKARIOT
|
EUKARIOT
|
|
1
|
|
Sederhana
|
Kompleks
|
|
2
|
Replication bubble
pada saat replikasi
|
Terbentuk 1
|
Terbentuk lebih dari
1
|
|
3
|
Intron dan exon
|
Gen tidak dipisahkan
menjadi intron dan exon
|
Memiliki Intron dan
Exon
|
|
4
|
Sifat mRNA
|
RNA bersifat
polisistronik yang dikode oleh beberapa gen dan dapat mengkode lebih dari
satu protein
|
1 mRNA mengkode 1
jenis protein
|
|
5
|
Tempat Trankripsi
dan Translasi
|
Transkripsi dan
translasi terjadi di tempat yang sama secara simultan
|
Trankripsi terjadi
di nukleus dan translasi di sitoplasma, dan tidak dapat berjalan secara
bersamaan
|
|
6
|
panjang total DNA
|
0,25-3 mm yang
mengkode 2000-3000 protein
|
|
|
7
|
Ukuran
genom/rata-rata ukuran gen/jumlah
|
600 kb-9,5 Mb
950 bp/ 4300
|
3 Mb-140.000 Mb
2500 bp/ 19.000
|
|
8
|
Operon seperti unit
regulator
|
General
|
Tidak
|
|
9
|
Transfer Gen
Horizontal
|
Significant
|
Tak berarti/ dapat
diabaikan
|
|
10
|
Intron
|
Jarang
|
General
|
|
11
|
Jumlah gen yang
berlebih
|
Jarang
|
General
|
|
12
|
Level Ploidi
|
Haploid
|
Haploid-Poliploid
|
|
13
|
Jumlah kromosom
|
Satu
|
Lebih dari satu
|
|
14
|
Heterozigot
|
Ya
|
Tidak
|
|
15
|
Materi inti
|
tersebar
|
Dalam nukleus
|
|
16
|
Basa nukleotida
|
Sedikit, Berbentuk
sirkuler
|
Lebih banyak, harus
digulung pada protein histon
|
|
17
|
Proses Transkripsi
|
Sederhana
|
Lebih rumit karena
akses RNA polymerase terhadap DNA dikemas secara kompak dengan protein histon
|
|
18
|
Regulasi sintesa
protein
|
Sederhana
|
Kompleks
|
2.
Jelaskan
perbedaan langkah spesifik dari transkripsi gen eukariot dan prokariot!
Transkripsi pada
Prokariot
Transkripsi
berlangsung dalam tiga tahap, yaitu: tahap inisiasi, elongasi dan terminasi. Pada umumnya, gen yang mengkode protein pada
prokariot adalah gen dengan kopi tunggal (single copy), sedangkan gen
yang mengkode tRNA dan rRNA berupa gen dengan jumlah kopi banyak (multiple
copies). Organisasi gen dalam organisme prokariot disebut operon. Suatu
operon adalah organisasi beberapa gen struktural yang ekspresinya dikendalikan
oleh satu promoter yang sama.
Contoh dari operon adalah lac operon, operon yang mengendalikan
kemampuan metabolisme pada E. coli. Terdapat 3 macam gen dalam lac
operon, yaitu gen Z (mengkode β-galaktosidase), gen Y (mengkode permease), dan
gen A (mengkode trans-asetilase). Masing-masing gen struktural memiliki kodon
inisiasi awal dan kodon terminasi, tetapi ekspresinya dikendalikan oleh satu
promoter yang sama. Pada saat transkripsi, terbentuk 1 RNAd yang membawa kodon
untuk 3 macam polipeptida yang berbeda (polisistronik). Masing-masing
polipeptida akan ditranslasi secara independen dari satu untaian RNAd yang
sama.
Beikut penjelasan lebih lanjut tentang tahapan-tahapan dalam proses
transkripsi,
A. Inisiasi
Tahap inisiasi
berupa pengenalan holoenzyme (RNA polimerase) pada tapak awal inisiasi
atau yang disebut sebagai promoter. Pengenalan promoter ini
berlangsung melalui pelekatan/pengikatan holoenzyme (RNA polimerase)
pada posisi promoter. Bagian RNA polimerase yang mengenali
promoter adalah subunit τ (sigma).
Semua promoter
mempunyai urut-urutan nukleotida yang sama atau sangat mirip. Pada E. coli diketahui
ada dua macam urut-urutan promoter yaitu 5'-TTGACA-3' (-35box) dan
5'-TATAAT-3' (-10 box atau Pribnow box). -10 menunjuk pada lokasi box
tersebut terdapat berkaitan dengan posisi awal transkripsi.
Pada awal
proses pengikatan RNA polimerase (holoenzime) dengan promoter disebut
sebagai "kompleks promoter yang tertutup" atau Closed
promoter complex (Brown, 1989 dalam Corebima, 2002). Dalam bentuk closed
promoter complex, enzim polimerase menutupi atau "melindungi"
sekitar 60 bp (base pairs) dari heliks ganda, bermula dari posisi di
depan (upstream) -35 box menuju ke arah -10 box. Diduga holoenzyme
RNA polimerase secara khusus mengenali -35 box sebagai tapak
pengikatan DNA, meskipun kesimpulan ini masih kontroversial. Akan tetapi
dinyatakan lagi, bahwa -10 box adalah daerah yang jelas-jelas merupakan
tempat pemutusan ikatan hidrogen antara basa (yang disebut peleburan), maupun
tempat pertama terbukanya lilitan heliks ganda DNA.
Setelah RNA
polimerase berlekatan dengan bagian promoter, selanjutnya akan membentuk
formasi open promoter complex, yakni struktur yang terbentuk akibat
pemutusan ikatan hidrogen maupun terbukanya lilitan heliks. Dengan terbentuknya
open promoter complex tersebut memungkinkan terjadinya proses polimerisasi RNA,
setelah terlebih dahulu berlangsung polimerisasi pertama yang menghadirkan dua
nukleotida yang pertama.
B.
Elongasi
Setelah tahap
inisiasi selesai, maka dilanjutkan dengan tahap elongasi. Selama tahap
elongasi, RNA polimerase (core enzyme) memutuskan ikatan hidrogen, serta
membuka lilitan heliks ganda. RNA polimerase bergerak sepanjang molekul
DNA dan menghubungkan ribonukleotida-ribonukleotida ke ujung 3’ pada
molekul RNA yang sedang tumbuh, sesuai dengan macam basa pada DNA yang menjadi
cetakannya. Proses ini berlangsung dengan arah polimerisasi dari ujung 5’
ke ujung 3’.
Selama
berlangsungnya polimerisasi, bagian molekul RNA yang telah terbentuk, secara
bertahap terlepas ikatannya dari untaian DNA pengkode, sehingga memungkinkan
segera terbentuknya kembali heliks ganda seperti semula. Dalam hubungan ini
bagian DNA yang terbuka, atau yang disebut "gelembung transkripsi"
hanya mengandung pasangan basa RNA-DNA sejumlah antara 12 sampai 17.
C.
Terminasi
Proses elongasi
pada akhirnya harus dihentikan, penghentian ini dinamakan terminasi. Proses
terminasi transkripsi pada prokariot dapat dikelompokkan menjadi 2 kelas,
yaitu: (1) terminasi yang ditentukan oleh urutan nukleotida tertentu
(rho-independent) dan (2) terminasi yang diatur oleh suatu protein (faktor ρ)
(rho-dependent). Kelas pertama dicirikan oleh struktur jepit rambut dan
lengkung. Dewasa ini diketahui adanya perbedaan struktur antara terminasi yang
tergantung pada faktor ρ (dependent terminator), dan yang tidak
tergantung pada faktor ρ atau ρ-independent terminator (Brown, 1989). Dalam
hal ini struktur terminator yang tidak tergantung pada faktor ρ memiliki suatu
seri pasangan basa A-T langsung mengikuti palindrom. Pasangan basa A-T ini
menyebahkan terbentuknya suatu seri 5 sampai 10 U pada ujung 3' dari RNA hasil
transkripsi.
Pada prokariot, translasi terjadi sebelum transkripsi sepenuhnya
dirampungkan. Hal ini dimungkinkan karena pada prokariot molekul mRNA di
translasikan berdasarkan arah dari ujung 5` ke ujung 3`. Selain dari itu, pada
prokariot tidak terdapat membran inti, sehingga tidak ada yang memisahkan
transkripsi dan translasi (sebagaimana yang terjadi pada eukariot) sehingga
translasi dapat segera dilakukan.
Transkripsi pada Eukariot
Mekanisme transkripsi secara umum pada organisme eukariot sama dengan pada
prokariot, yaitu melalui tahapan inisiasi, elongasi dan terminasi. Perbedaan
antara transkripsi pada eukariot dengan prokariotik adalah RNA polimerase
tidak melekat pada DNA selama proses inisiasi.
Inisiasi
transkripsi pada eukariot diperantarai oleh faktor-faktor transkripsi yang
bersifat spesifik untuk tiap macam RNA polimerase. Segera setelah
inisiasi, RNA polimerase langsung berikatan pada DNA. Ketiga macam RNA
polimerase pada eukariot membutuhkan prakondisi yang berbeda untuk terlibat
dalam transkripsi. Tiga macam RNA polimerase mengenali urutan promoter
yang berbeda; dan membutuhkan perangkat protein yang berbeda (disebut “faktor
transkripsi” atau “transcription factor”). Berikut penjelasan dari
ketiga RNA polimerase yang bekerja pada eukariot.
A. RNA Polimerase I
RNA polimerase
I terletak pada nukleolus dan mengkatalis pembentukan rRNA
B.
RNA Polimerase II
RNA polimerasi
II mentranskripsikan sebagian besar gen-gen struktural inti. RNA polimerase II
ini bertanggungjawab pada pembentukan pra-mRNA.
C.
RNA Polimerase III
RNA polmerase III, sebagaimana RNA polimerase II, tidak berada di
nukleolus, melainkan di nukleoplasma. RNA polimerase III ini mentranskripsikan
gen-gen untuk inti kecil RNAs dan tRNAs. Tempt pelekatannya berada di antara
gen-gen tersebut.
Sedikit telah disinggung di atas bahwa pada eukariot transkripsi terjadi
tidak bersamaan dengan translasi. Dengan adanya membran inti, pada eukariot
dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi
terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya pun
tidak dapat terjadi secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi,
harus merampungkan terlebih dahulu proses transkripsi. Proses transkripsi dan
translasi pada eukariotpun lebih kompleks daripada prokariot.
3.
Apa
jenis sintesis ketika elongasi dari transkripsi dan translasi selesai?
Trankripsi
terjadi sintesis mRNA dari DNA template sedangkan pada translasi terjadi
penerjemahan mRNA menjadi protein.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar