FIX Tanpa Pertanyaan
-
Upload
ghina-khalda-nabila -
Category
Documents
-
view
71 -
download
6
Transcript of FIX Tanpa Pertanyaan
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
DNA sebagai bahan genetik karena DNA dapat mewariskan sifat-sifat dari organisme
induk yang sudah diindentifikasi pada pertengahan abad 20. Genom adalah sepotong DNA
atau segmen DNA yang menjadi protein mengandung semua informasi genetik yang
dimilikinya.1 (Perumus : Citra Ayu 10613018)
DNA berperan untuk mempertahankan spesies, DNA diwariskan dari satu generasi ke
generasi lain melalui sel germinativum. RNA berperan dalam produksi individu, RNA
mentranskripsikan informasi yang dikode dalam DNA dan membentuk individu yang hidup,
suatu proses yang disebut “budding of from the germ line”.2 (Perumus: citra ayu 10613018 )
Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetic yang ada pada urutan DNA
menjadi molekul RNA. Transkripsi adalah proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik
yang nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah satu untaian
molekul DNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA yang
komplementer1 (Perumus: Anggi Shabrina 10613027)
Proses transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu :
1. Inisiasi
Terdapat empat tahapan proses inisiasi meliputi (1) pembentukan kompleks
promotor tertutup, (2) pembentukan kompleks promoter terbuka, (3) penggabungan
beberapa nukleotida awal (sekitar 10 nukleootida), dan (4) perubahan konformasi
RNA polimerase karena subunit σ dilepaskan dari kompleks oleh enzim.
2. Elongasi
Dalam pemanjangan transkrip nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung
3’ molekul RNA yang baru terbentuk. Nukleotida RNA yang ditambahkan tersebit
bersifat komplementer dengan nukleotida pada untaian DNA cetakan.
3. Terminasi
Disebut dengan terminator. Pada bakteri E. Coli ada dua macam terminator yaitu
(1) Terminator yang tidak bergantung pada protein rho (2) Terminator yang
bergantung pada protein rho.3 (Perumus : ghina khalda 10613034)
Molekul RNA yang disintesis dalam proses transkripsi pada garis besarnya dapat
dibedakan menjadi 3 (tiga) kelompok molekul RNA, yaitu: mRNA (messenger RNA), tRNA
(transfer RNA), rRNA (ribosomal RNA). Molekul mRNA adalah RNA yang merupakan
salinan kode-kode genetic pada DNA yang dalam proses selanjutnya akan diterjemahkan
menjadi urutan asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein tertentu.
Molekul tRNA adalah RNA yang berperan membawa asam-asam amino yang spesifik yang
akan digabungkan dalam proses sistesis protein (translasi). Molekul rRNA adalah RNA yang
digunakan untuk menyusun ribosom, yaitu suatu partikel di dalam sel yang digunakan
sebagai tempat sintesis protein. Molekul tRNA dan rRNA tidak pernah di translasi karena
molekul yang digunakan adalah RNA-nya itu sendiri.1 (Perumus : Nur Latifah 10613089)
Beberapa komponen utama yang terlibat adalah urutan DNA yang akan
ditranskripsi(cetakan/template), enzim RNA polymerase, factor-faktor transkripsi, dan
precursor untuk sintesis RNA. Gen adalah suatu urutan DNA yang mengkode urutan lengkap
asam amino suatu polipeptida atau molekul RNA tertentu. Gen yang lengkap terdiri atas tiga
bagian utama,yaitu: (1) daerah pengendali (regulatory region) yang secara umum disebut
promoter, (2) bagian struktural dan (3) terminator. Promoter bagian gen yang berperan dalam
mengendalikan proses transkripsi dan terletak pada ujung 5’. Bagian struktural adalah bagian
gen yang terletak disebelah hilir dari promoter yang mengandung urutan DNA spesifik.
Terminator adalah bagian gen yang terletak disebelah hilir dari bagian struktural yang
berperan dalam pengakhiran (terminasi) proses transkripsi.1 (Perumus: Nur Latifah
10613089)
BAB II
ISI
2.1 Bagian-bagian DNA
Gen terbentuk dari untai DNA yang mencakup regio pengkode dan mengcoding. Pada
eukariot tidak seperti prokariot, bagian gen yang menentukan pembentukan protein biasanya
terurai menjadi beberapa segmen (ekson) yang dipisahkan oleh segmen-segmen yang tidak
ditranslasikan (intro).3 (perumus : anggi shabrina 10613017)
DNA (gen) terdiri dari 2 bagian utama, yaitu bagian exon dan bagian intron.
Bagian exon akan diproses lebih lanjut melalui beberapa tahapan yang pada akhirnya
akan mengkode suatu protein. Gen yang hanya memiliki bagian exon disebut cDNA.3
(Perumus: Ghina Khalda 10613034)
Bagian intron seringkali dihancurkan oleh enzim-enzim penghancur dalam sel. Selain
exon dan intron, ada juga istilah UTR (untranslated region) yaitu bagian yang terletak
sebelum kodon pemula (start codon, ATG) dan setelah kodon terminal (stop codon,
TGA/TAG/TAA). Daerah yang terletak sebelum start codon disebut frame 5′-UTR,
sedangkan yang terletak setelah stop codon disebut 3′-UTR. Juga ada istilah promoter gen,
yaitu bagian gen yang terletak sebelum frame 5′-UTR yang pada umumnya memiliki urutan
TATA (sering disebut TATA box), dan memiliki ukuran lebih dari 2 ribu pasang basa (base-
pair). 3 (Perumus : Ghina Khalda 10613034)
Splicing dimulai dengan terjadinya pemutusan pada ujung 5′, selanjutnya ujung 5′
yang bebas menempelkan diri pada suatu tempat pada intron dan membentuk struktur seperti
laso yang terjadi karena ikatan 5′-2′fosfodiester. Selanjutnya tempat pemotongan pada ujung
3 terputus sehingga dua buah ekson menjadi bersatu.1 (Perumus : Nur Latifah 10613089)
Gen yang lengkap terdiri atas 3 bagian utama yaitu daerah pengendali yang secara
umum disebut promoter, bagian struktural dan terminator. Promoter adalah bagian gen yang
berperanan dalam mengendalikan proses transkripsi yang terletak pada bagian ujung. Bagian
struktural adalah bagian gen yang terletak disebelah hilir. terminator adalah bagian gen yang
terletak disebelah hilir dari bagian struktural yang berperanan dalam pengakhiran proses
transkripsi.1 ( Perumus : Nur Latifah 10613089)
Struktur Gen Prokariotik
Gen merupakan urutan DNA yang relatif pendek yang mengkode molekul protein atau RNA.
Dalam bagian ini kita membatasi perhatian kita terhadap gen yang mengkode protein pada
prokariotik. Bagian dari gen mengandung kodon yang akan ditranslasi dengan segera menjadi
protein yang disebut bagian penyandi, atau open reading frame/kerangka pembaca terbuka.
Bagian yang memulai translasi (lihat Bagian 6.1) adalah upstream/hulu dari kodon start,
dimana “upstream” berarti “arah pada 5’”. Sekuens yang terletak beberapa ratus nukleotida
dari titik awal transkripsi yang diperlukan untk transkripsi. Sekeuns tersebut dikenal sebagai
UAS (Upstream activating sequences). Sekuens UAS tersebut diketahui mengikat suatu
protein spesifik yang dapat memegaruhi transkripsi. Pada khamir, UAS tidak berfungsi jika
terletaknya pada posisi sebelah hilir dari daerah gen struktural. Elemen UAS biasanya
berukuran pendek, sekitar 10-30 pasangan basa. Gen-gen yang diatur oleh sistem pengaturan
yang sama biasanya mempunyai elemen UAS yang serupa, sedangkan gen0gen yang sistem
pengaturannya tidak terkoordinasi mempunyai elemen UAS yang berbeda. UAS merupakan
elemen gen imunoglobulin, gen amintransferase, dan antithrombin III.(biomol,triwibowo).
Sedangkan dengan cara yang sama bagian yang menghentikan transkripsi adalah
downstream/muara dari kodon stop, dimana “downstream” berarti arah pada 3’”. Dengan
demikian, transkrip mRNA mengandung urutan kedua akhirannya yang telah dibaca, namun
tidak ditranslasi. Urutan antara transkripsi bagian start dan kodon start disebut bagian 5’
yang tidak ditranslasi. Urutan antara kodong stop dan bagian stop transkripsi disebut bagian
3’ yang tidak ditranslasi. Hulu dari bagian transkripsi merupakan urutan DNA relatif pendek
yang disebut bagian pengatur atau bagian promoter. Yang mengandung elemen pengatur,
yang mana merupakan bagian DNA spesifik dimana protein pengatur tertentu mengikat dan
mengatur ekspresi dari gen. Protein ini disebut faktor‐faktor transkripsi, karena mereka
mengatur proses transkripsi. Sebuah cara umum yang mana faktor‐faktor transkripsi
mengatur ekspresi adalah dengan berikatan pada DNA pada promoter dan dari situ
mempengaruhi kemampuan RNA polymerase (baik secara positif maupun negatif) untuk
melakukan tugas transkripsinya. (Ada juga analog mengenai kemungkinan pengaturan
translasi, dimana faktor‐faktor pengatur berikatan dengan mRNA dan mempengaruhi
kemampuan ribosom untuk melaksanakan kemampuan translasinya.).3 (perumus : Ghina
Khalda 10613034)
Mekanisme kontrol transkripsi oleh operon
Agar DNA menginisiasi pembentukan RNA untuk ditranslasikan DNA harus terlebih
dahulu bergabung dengan sebuah RNA polimerase. Situs bagi perlekatan RNA polimerase
pada DNA dikenal sebagai promotor. Operator terletak di dalam daerah promoter (atau
tumpang tindih dengan daerah tersebut), sehingga perlekatan RNA polimerase terhalangi
ketika ada reseptor. Jika ada inducer (laktat atau isomer yang berkerabat dekat jika operon
nya adalah lac), resepotor di non aktifkan dan operon menjadi aktif. RNA polimerase
kemudian dapat melekat ke ditus promotor dan transkripsi pun berlangsung.Transkrpsi terjadi
sepanjang cetakan DNA dengan arah 3’ ke 5’. Dalam kasus operon lac, misalnya sebuah
transkrip tunggal RNA disintesis untuk ketiga strukutural operon lac. Sebelum translasi
terjadi pemrosesan molekul tunggal RNA tersebut, sehingga ketiga enzim dapat dihasilkan
secara terpisah. Keuntungan adanya operon yang terorganisasi dalam kromosom bakteri
adalah bahwa hal itu menyebabkan sintesis kelompok-kelompok enzim-enzim yang
berkerabat secara fungsional, biasanya dari sebuah transkrip tunggal Mrna. Karena seluruh
komponen dari sebuah jalur fungsional harus diaktifasi, operon memfasilitasi respon semua
atau tidak sama sekali yang efisien. Mekanisme kontrol untuk mengaktifasi atau mematikan
operon membuat operon sensitif terhadap perubahan dalam lingkungan yang dihadapi oleh
bakteri. Kemampuan sel untuk membentuk reseptor fungsional maupun tidak fungsional
memungkinkan berbagai pemicu dari lingkungan memengaruhi sel. Sistem-sistem yang dapat
di induksi bisa di aktifasi oleh agen-agen yang mengikat represor, dan sistem-sistem
konstitutif bisa di non aktifkan oleh korepresor yang mengaktifasi represor-represor yang
awalnya “kosong”. Pengaturan yang lebih mendetail didapat dari keikutsertaan protein CAP
dan AMP siklik dalam aktivasi situs promoter.4 (perumus : Citra Ayu 10613018)
Konsep gen tunggal terhadap sintesis protein rekombinasi dan mutasi
Fungsi primer gen adalah mengkodekan produk protein, sehingga harus terdapat
cukup DNA untuk menghasilkan masing-masing asam amino yang menyusun struktur primer
suatu protein. Utas DNA itulah yang di sebut sebagai sistron dan merupakan unit dasar fungsi
gen. Akan tetapi ada unit-unit yang berada di bawah tingkat primer tersebut. Sebuah mutasi
melibatkan sebuah perubahan pesan asli yang terkandung di dalam sistron yang dapat
menyebabkan terbentuknya protein yang berubah ataupun yang tidak terbentuk sama sekali.
Karena dalam beberapa kasus perubahan pada satu basa tunggal saja dapat menyebabkan
mutasi hanya utas-utas pendek DNA yang dapat mempresentasikan unit mutasi disebut
muton. Dengan demikian siston dapat mengandung ratusan muton.Panjang minimal DNA
yang ikut serta dalam pertukaran informasi genetik belum diketahui dengan jelas. Perubahan
basa-basa dalam jumlah relatif sedikit antara kromsom-kromosom mungkin tidak akan
menghasilkan transfer timbal balik dari materi genetik yang utuh. Rekon yaitu unit sejumlah
basa-basa yang terlibat dalam rekombinasi mungkin hanya sedikit lebih pendek daripada
sistron yang utuh.4 (perumus : Citra Ayu 10613018)
2.2 Proses Transkripsi
Transkripsi (sintesis RNA) dilakukan melalui beberapa tahaoan :
1. Faktor-faktor yang mengedalikan transkripsi menempel pada bagian promoter
2. Penempelan faktor-faktor pengendali transkripsi menyebabkan terbentuknya komplek
promoter yang terbuka (open promoter complex)
3. Rna polimeras membaca cetakan (DNA template) dan mulai melakukan pengikatan
nukleotidayang komplementer dengan cetakannya
4. Setelah terjadi proses pemanjanganRNA hasil sintesis, selanjutnya diikuti proses
pengakhiran (terminasi) transkripsi yang ditandai dengan pelepasan RNA polimerase
Dari DNA yang ditranskripsi
Hasil-hasil penelitian menunjukan bahwa ada perbedaan fundamental dalam hal struktur
gen, faktor-faktor pengendali, mekanisme, serta sistem regulasi transkripsi antara jasad
prokariot dengan eukariot. Proakriot mempunyai struktur yang lebih sederhana
dibandingkan eukariot. Pada prokariot tidak ada struktur dan fungsi spesifik
dibandingkan dengan sel eukariot dan tidak ada struktur inti sel nukleus sehingga tidak
ada pemisahan ruang antar molekul bahan genetik dengan peralatan selular lainnya. Dan
sebelum transkripsi dilakukan, proses translasi juga sudah berlangsung. Beberapa
karakteristik kimiawi sintesis RNA pada prokariot dan eukariot dapat dijelaskan sebagai
berikut :
1. Prekursor untuk sintesis RNA adalah 4 macam ribonukleotida yaitu 5’- troipspat ATP,
GTP, CTP dan UTP (pada RNA tidak ada timin)
2. Reaksi polimerisasi RNA pada prinsipnya sama dengan polimerisasi DNA yaitu
dengan arah 5’3’
3. Urutan nukleotida RNA hasil sintesis ditentukan oleh cetakannya, yaitu urutan DNA
yang ditranskripsikan. Nukleotida RNA yang digabungkan adalah nukleotida yang
komplementer dengan cetakannya.
4. Molekul DNA yang ditranskripsi adalah molekul untai ganda, tetapi yang berperanan
sebagai cetakan hanya salah satu untaiaannya.
5. Hasul transkripsi berupa molekul RNA untai tunggal.1 (perumus : Citra ayu
10613018)
Transkripsi pada dasarnya adalah proses penyalinan nukleotida yang terdapat pada
molekul DNA. Dalam proses transkripsi, hanya salah satu untaian DNA yang disalin menjadi
urutan nukleotida RNA. Urutan nukleotida pada transkip RNA bersifat komplementer dengan
urutan DNA cetakan, tetapi indentik dengan urutan nukleotida DNA pada untaian pengkode.
5’- ATG GTC CTT TAC TTG TCT GTA TTT -3’ Untaian DNA pengkode
3’- TAC CAG GAA ATG AAC AGA CAT AAA -5’ Untaian DNA cetakan
↓ Transkripsi
5’- AUG GUC CUU UAC UUG UCU GUA UUU -3’ RNA hasil Transkripsi
Transkripsi berlangsung di dalam inti sel atau di dalam matriks mitokondria dan
plastida. Transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanpa rangsangan. Pada
proses tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung terus-menerus (gen-gennya disebut gen
konstitutif atau "gen pengurus rumah", house-keeping genes). Sementara itu, gen yang
memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu; gennya disebut
gen regulatorik karena biasanya mengatur mekanisme khusus. Rangsangan akan
mengaktifkan bagian promoter inti, segmen gen yang berfungsi sebagai pencerap RNA
polimerase yang terletak di bagian hulu bagian yang akan disalin (disebut transcription unit),
tidak jauh dari ujung 5' gen. Promoter inti terdiri dari kotak TATA, kotak CCAAT dan kotak
GC.1 (Perumus : Citra Ayu 10613018)
Sebelum RNA polimerase dapat terikat pada promoter inti, faktor transkripsi TFIID
akan membentuk kompleks dengan kotak TATA. Inhibitor dapat mengikat pada kompleks
TFIID-TATA dan mencegah terjadinya kompleks dengan faktor transkripsi lain, namun hal
ini dapat dicegah dengan TFIIA yang membentuk kompleks DA-TATA. Setelah itu TFIIB
dan TFIIF akan turut terikat membentuk kompleks DABF-TATA. Setelah itu RNA
polimerase akan mengikat pada DABF-TATA, dan disusul dengan TFIIE, TFIIH dan TFIIJ. 1
(Perumus : Anggi Shabrina 10613027)
Kompleks tersebut terjadi pada bagian kotak TATA yang terletak sekitar 10-25
pasangan basa di bagian hulu (upstream) dari kodon mulai (AUG). Adanya faktor transkripsi
ini akan menarik enzim RNA polimerase mendekat ke DNA dan kemudian menempatkan diri
pada tempat yang sesuai dengan kodon mulai (TAC pada berkas DNA). Berkas DNA yang
ditempel oleh RNA polimerase disebut sebagai berkas templat, sementara berkas
pasangannya disebut sebagai berkas kode (karena memiliki urutan basa yang sama dengan
RNA yang dibuat). Pada awal transkripsi, enzim guaniltransferase menambahkan gugus
m7Gppp pada ujung 5' untai pre-mRNA. Sejumlah ATP diperlukan untuk membuat RNA
polimerase mulai bergerak dari ujung 3' (ujung karboksil) berkas templat ke arah ujung 5'
(ujung amino). pre-mRNA yang terbentuk dengan demikian berarah 5' → 3'. Pergerakan
RNA polimerase akan berhenti apabila ia menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon
berhenti, dan deret AAUAAA akan ditambahkan pada pangkal 3' pre-mRNA. Setelah proses
selesai, RNA polimerase akan lepas dari DNA, sedangkan pre-mRNA akan teriris sekitar 20
bp dari deret AAUAAA dan sebuah enzim, poli(A) polimerase akan menambahkan deret
antara 150 - 200 adenosina untuk membentuk pre-mRNA yang lengkap yang disebut mRNA
primer.1 (Perumus : anggi shabrina 10613027)
Tergantung intensitasnya, dalam satu berkas transcription unit sejumlah RNA
polimerase dapat bekerja secara simultan. Intensitas transkripsi ditentukan oleh keadaan di
sejumlah bagian tertentu pada DNA. Ada bagian yang disebut suppressor yang menekan
intensitas, dan ada yang disebut enhancer.1 (Perumus: Nur Latifah 10613089)
2.3 Prokariotik
Secara umum gen prokaryot tersusun atas beberapa bagian penting yaitu: promoter,
bagian struktural, dan terminator. Promoter adalah urutan DNA spesifik yamg berperan
dalam mengendalikan transkripsi gen struktural dan bagian tempat awal pelekatan enzim
RNA polymerase. Bagian penting promoter adalah kotak pribnow. pada urutan nukleotida
posisi -10 dan posisi -35. Angka minus menyatakan letak suatu nukleotida dari titik awal
transkripsi (pada posisi +1) dan tidak di transkripsikan. Pengubahan jarak antara kotak -35
dan -10 akan mengakibatkan perubahan aktivitas atau kekuatan promoter. Jarak optimum
anatara kedua kotak adalah 17 nukleotida. Oleh karena itu urutan konsensud TATAAT, maka
sering disebut juga kotak TATA.selain itu terdapat operator dan attenuator. Operator adalah
tempat pelekatan protein represor (penghambat proses ekspresi genetik). Attenuator berfungsi
untuk mengendalikan arah biosintesis asam amino sesuai dengan ketersediaan asam amino
didalam sel. 1(Perumus: Nur Latifah 10613089)
Ciri utama gen struktural prokaryot adalah semua sekuens, mulai dari inisiasi translasi
(ATG) sampai kodon terakhir sebelum titik akhir translasi (kodon stop, yaitu
TAA/TAG/TGA) akan diterjemahkan (trnslasi) menjadi rangkaian asam-asam amino. Jika
gen struktural terdiri 900 nukleotida maka gen struktural mengkode 300 asam amino karena
satu asam amino dikode oleh tiga sekuen nukleotida yang berurutan. Jadi pada prokaryot
tidak ada sekuens penyisip/intron dan ekson. Intron adalah sekuens yang tidak mengkode
asam amino. Ekson kson adalah urutan nukleotida yang mengkode asam amino.1 (Perumus :
Nur latifah 10613089)
Mekanisme transkripsi prokaryot dimulai dengan awal penempelan RNA polimerase
holoenzim pada bagian promoter suatu gen yang belum terikat secara kuat dan struktur
promoter masih dalam keadaan tertutup (closed promoter complex). Subunit σ berperan
dalam menemukan bagian promoter sehingga RNA polimerase dapat menempel. Selanjutnya,
RNA polimerase akan mencari bagian DNA yang mempunyai struktur khas suatu promoter
berupa suatu kelompok ikatan hydrogen antara kedua untaian DNA pada posisi -35 dan -10.
Setelah RNA polimerase menempel, Subunit σ melepaskan diri dari struktur holoenzim.
Selanjutnya RNA polimerase akan terikat secara kuat dan ikatan hydrogen molekul DNA
pada promoter akan terbuka (membentuk struktur open promoter complex).1(Perumus : Nur
Latifah 10613089)
Tahapan inisiasi transkripsi meliputi 4 langkah yaitu : (1)
pembentukan kompleks promoter tertutup, (2) pembentukan
kompleks promoter terbuka, (3) penggabungan beberapa
nukleotida awal (sekitar 10 nukleotida), dan (4) perubahan
konformasi RNA polimerase karena subunit σ dilepaskan dari
kompleks holoenzim. Bagian DNA yang terbuka setelah RNA
Polimerase menempel biasanya terjadi pada daerah sekitar -9
sampai +3 sehingga menjadi struktur untai tunggal. Bagian DNA
yang berikatan dengan RNA polimerase membentuk suatu
struktur gelembung transkripsi (transcription bubble) sepanjang kurang lebih 17 pasangan
basa. Setelah struktur promoter terbuka secara stabil, maka selanjutnya RNA polimerase
melakukan proses inisiasi transkripsi dengan menggunakan urutan DNA cetakan sebagai
penduannya. 1 (Perumus : Nur Latifah 10613089)
Subunit σ mempunyai peranan dalam menstimulasi inisiasi transkripsi tetapi tidak
mempercepat laju pertambahan untaian RNA. Proses inisiasi transkripsi merupakan proses
yang menentukan laju transkripsi. Setelah proses inisiasi transkripsi terjadi, selanjutnya
subunit σ terlepas dari enzim inti dan dapat digunakan lagi oleh enzim inti RNA pelimerase
yang lain. Siklus subunit σ tersebut pertama kali diungkapkan oleh Travers dan Burgess pada
tahun 16969. Mereka menunjukkan bahwa jika transkripsi berlangsung pada kekuatan ionik
yang rendah, maka RNA polimerase inti tidak terlepas dari DNA cetakan pada ujung suatu
gen. Hal ini menyebabkan inisiasi transkripsi berhenti. Jika ke dalam sistem tersebut
dimasukkan RNA polimerase inti yang baru, maka transkripsi kemudian berjalan kembali.
Keadaan ini menunjukkan bahwa RNA polimerase inti yang baru tersebut kemudian
bergabung dengan subunit σ yang sebelumnya telah dilepaskan dari enzim RNA polimerase
inti lainnya.1 (Perumus : Citra ayu 10613018)
Proses pemanjangan transkripsi (elongasi),
basa-basa molekul RNA akan membentuk hibrid RNA-
DNA dengan cetakan DNA sepanjang kurang lebih 12
nukleotida yang bersifat sementara sebab setelah RNA
polimerasenya berjalan, maka hibrid tersebut akan
terlepas dan bagian DNA yang terbuka akan menutup
lagi. RNA polimerase akan berjalan membaca DNA
cetakan untuk melakukan elongasi untaian RNA.
Nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3’
molekul RNA yang baru terbentuk yang bersifat
komplementer. Sebagai contoh jika nukleotida pada DNA cetakan adalah A, maka nukleotida
RNA yang di tambahkan adalah U. Untaian DNA yang ada di depan RNA polimerase akan
membuka sedangkan DNA yang berada di belakangnya akan memuntir kembali untuk
menutup. Setelah terbentuk kompleks pra-inisiasi, RNA polimerase II siap melakukan
transkripsi jika ada nukleotida. 1 (Perumus: Nur Latifah 10613089)
Faktor transkripsi yang penting untuk mengawali (inisiasi) proses transkripsi adalah
TBP, TFIIB, TFIIF, dan RNA polimerase II. Dalam proses inisiasi maupun elongasi terjadi
pembentukan ikatan fosfodiester antara nukleotida RNA yang satu dengan nukleotida
berikutnya. Pembentukan ikatan fosfodiester tersebut ditentukan oleh keberadaan subunit β
pada RNA polimerase. (Perumus : Ghina Khalda 10613034)
STRUKTUR RNA POLYMERASE PADA PROKARIOTRNA Polimerase (DNA-Directed RNA Polimerase) adalah yang mengkatalisis proses transkripsi. Prokariot di ketahui hanya ada satu macam, Enzim RNA Polimerase. Meskipun demikian di dalam satu sel bakteri e colly terdapat sekitar 7.000RNA polimerase. RNA Polimerase tersebut berperan dalam melakukan tran skripsi gen yang mengkode protein, gen rRNA maupun gen Trna. RNA Polimerase pada bakteri e colly, tersusun atas 2 subunit protein yang berukuran besar, yaitu subunit β dan β’ (betab primer) yang masing-masing berukuran 150.000 dalton dan 160.000 dalton (kDa). Di samping itu masih ada subunit yang lain yaitu sigma dengan ukuran 70 kDa dan subunit alpha dengan ukuran 40 kDa. Keseluruhan unit RNA polimerase (disebut RNA polimerase holoenzim ) terdiri atas subunit β’,β, σ, ,α 2 artinya ada 2 molekul alpha dan satu molekul unit lainnya. Hanya RNA polimerase holoenzim yang dapat melakukan inisiasi transkripsi pada baguan DNA yang benar. Susunan
subunit β’,β, danα 2 disebut enzim inti yang tidak dapat melakukan polimerisasi RNA dengan menggunakan DNA T4 yang utuh sebagai cetakan tetapi masih dapat melakukan aktifitas polimerisasi dasar dengan menggunakan DNA cetakan yang mempunyai banyak takik.
Fungsi subunit σ untuk mengarahkan agar RNA polimerase holoenzim hanya menempel pada promoter, tidak ada bagian yang lain. Enzim inti mempunyai afinitas molekul DNA tetapi tidak dapat membedakan promoter dengan bagian DNA yang lain. Dengan faktor σ maka afinitas enzim inti ini terhadap DNA dikurangi sehingga ikatan antara RNA polimerase holoenzim menjadi spesifik pada promoter dan mampu mengenali sisi ikatan yang spesifik. Faktor σ hanya berikatan secara sementara dengan subunit lainnya dalam RNA polimerase holoenzim.
Subunit α pada RNA polimerase E. Coli dikode oleh gen rpoA dan diduga berfungsi dalam penyusunan enzim. Subunit β oleh gen proB dan berfungsi dalam pengikatan nukleotida dan subunit β ' dikode oleh gen rpoC dan berfungsi dalam penempelan DNA cetakan sedangkan subunit σ dikode oleh gen rpoD.
Struktur RNA polimerase pada eukariot RNA polimerase yang mengkatalisis proses sintesis RNA (transkripsi) pada eukariot ada 3 macam yaitu RNA polimerase 1, RNA polimerase 2 dan RNA polimerase 3. Ketiga macam enzim tersebut digunakan dalam proses sintesis RNA yang berbeda. Peranan RNA polimerase I mentranskripsi gen kelas I menghasilkan rRNA yang aktif pada kekuatan ionik rendah yang terletak di nukleus. RNA polimerase II mempunyai peranan transkripsi gen kelas II menghasilkan mRNA dan srRNA yang aktif pada kekuatan ionik tinggi terdapat pada nukleoplasma. RNA polimerase III mempunyai peranan mentranskripsi gen kelas III menghasilkan tRNA, 5s rRNA, snRNA yang aktif pada kekuatan ionik dengan kisaran cukup lebar terdapat pada nukleus plasma. 1 (perumus : citra ayu 10613018)
Hasil
Hasil transkripsi adalah berkas RNA yang masih "mentah" yang disebut mRNA primer. Di
dalamnya terdapat fragmen berkas untuk protein yang mengatur dan membantu sintesis protein
(translasi) selain fragmen untuk dilanjutkan dalam translasi sendiri, ditambah dengan bagian yang
nantinya akan dipotong (intron). Berkas RNA ini selanjutnya akan mengalami proses yang disebut
sebagai proses pascatranskripsi (post-transcriptional process). 5 (perumus : ghina khalda
10613034)
Hasil transkripsi merupakan hasil yang memiliki intron (segmen DNA
yang tidak menyandikan informasi biologi) dan harus dihilangkan, serta
memiliki ekson yaitu ruas yang membawa informasi biologis. Intron
dihilangkan melalui proses yang disebut splicing. Proses splicing terjadi di
nukleus.
Splicing dimulai dengan terjadinya pemutusan pada ujung 5′,
selanjutnya ujung 5′ yang bebas menempelkan diri pada suatu tempat
pada intron dan membentuk struktur seperti laso yang terjadi karena
ikatan 5′-2′fosfodiester. Selanjutnya tempat pemotongan pada ujung 3
terputus sehingga dua buah ekson menjadi bersatu.
tRNA adalah molekul adaptor yang membaca urutan nukleotida
pada mRNA dan mengubahnya menjadi asam amino. Struktur molekul
tRNA adalah seperti daun semanggi yang terdiri dari 5 komponen yaitu
1. Lengan aseptor: merupakan tempat menempelnya asam amino,
2. Lengan D atau DHU: terdapat dihidrourasil pirimidin,
3. Lengan antikodon: memiliki antikodon yang basanya komplementer
dengan basa pada mRNA
4. Lengan tambahan Lengan TUU: mengandung T, U dan C.6 (perumus :
Ghina Khalda 10613034)
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
DNA (gen) terdiri dari 2 bagian utama, yaitu bagian exon dan bagian intron. Bagian
exon akan diproses lebih lanjut melalui beberapa tahapan yang pada akhirnya akan
mengkode suatu protein. Bagian intron seringkali dihancurkan oleh enzim-enzim
penghancur dalam sel. Transkripsi terjadi sepanjang cetakan DNA dengan arah 3’ ke 5’.
(perumus : Anggi Shabrina 10613027)
Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetic yang ada pada urutan DNA
menjadi molekul RNA yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik yang nantinya akan
muncul sebagai fenotipe. Proses transkripsi terbagi menjadi tiga yaitu inisiasi, elongasi,
dan terminasi. (perumus : Nur Latifah 10613089)
Proses inisiasi merupakan proses yang menentukan laju transkripsi, meliputi (1)
pembentukan kompleks promotor tertutup, (2) pembentukan kompleks promoter terbuka,
(3) penggabungan beberapa nukleotida awal, dan (4) perubahan konformasi RNA
polimerase karena subunit σ dilepaskan dari kompleks oleh enzim. Faktor penting untuk
mengawali (inisiasi) proses transkripsi adalah TBP, TFIIB, TFIIF, dan RNA polimerase
II. Dalam proses inisiasi maupun elongasi terjadi pembentukan ikatan fosfodiester antara
nukleotida RNA yang satu dengan nukleotida berikutnya yang ditentukan oleh
keberadaan subunit β pada RNA polymerase (perumus : Anggi Shabrina 10613027)
Mekanisme transkripsi prokaryot dimulai dengan awal penempelan RNA polimerase
holoenzim pada bagian promoter suatu gen yang belum terikat secara kuat dan struktur
promoter masih dalam keadaan tertutup (closed promoter complex). Subunit σ berperan
dalam menemukan bagian promoter sehingga RNA polimerase dapat menempel.
Selanjutnya, RNA polimerase akan mencari bagian DNA yang mempunyai struktur khas
suatu promoter berupa suatu kelompok ikatan hydrogen antara kedua untaian DNA pada
posisi -35 dan -10. Setelah RNA polimerase menempel, Subunit σ melepaskan diri dari
struktur holoenzim. Selanjutnya RNA polimerase akan terikat secara kuat dan ikatan
hydrogen molekul DNA pada promoter akan terbuka (membentuk struktur open promoter
complex). (perumus : anggi shabrina 10613027)
DAFTAR PUSTAKA
1. Triwibowo Yuwono. 2005. Biologi Molekular.Erlangga:Jakarta. Hal 133-146
2. Marks, Dawn, 2000, Biokimia Kedokteran dasar, EGC, Jakarta
3. Biotektanaman.2009.Bagian-bagian DNA, availlable at http://biotektanaman.wordpress.com/2009/06/22/bagian-bagian-dna/ (diakses tanggal 5 Desember, 07:42)
4. Sumber : Fried, George.2005.Schaum’s Outlines Biologi Ed. 2.Erlangga:Jakarta
5. Anonim, 2011, Transkripsi (genetik), availlable at http://id.wikipedia.org/wiki/Transkripsi_
%28genetik%29 (diakses tanggal 5 Desember 2011, 07:05
6. Bangsa,Didit Putra,2010, DNA replikasi translasi dan transkripsi. Availlable at http://farmasiblogku.blogspot.com/2010/01/dna-replikasitranslasidan-transkripsi.html (diakses tanggal 5 desember 2011, 06:48)