19/10/2016
1
TRANSKRIPSITRANSKRIPSI
dr.Syazili dr.Syazili MustofaMustofa M.BiomedM.Biomed
DEPARTEMEN DEPARTEMEN BIOKIMIABIOKIMIA DAN BIOLOGI MOLEKULERDAN BIOLOGI MOLEKULER
FK UFK UNNIILALA
The Central Dogma
19/10/2016
2
The Central Dogma
TRANSKRIPSI
Transkripsi:Proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA.
Transkripsi merupakan proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik yang nantinya akan muncul sebagai fenotip.
19/10/2016
3
Molekul RNA yang disintesis dalam prosestranskripsi dapat dibedakan menjadi 3 kelompok molekul RNA, yaitu:
1. mRNA Adalah RNA yang merupakan salinankode-kode genetik pada DNA yang dalamproses selanjutnya (proses translasi) akan diterjemahkan menjadi urutanasam-asam amino yang menyusun suatuprotein tertentu.
2. tRNAAdalah RNA yang berperan membawa asam-asam amino spesifik yang akan digabungkan dalam proses sintesis protein
3. rRNAAdalah RNA yang digunakan untuk menyusun ribosom.
19/10/2016
4
Komponen utama dalam proses transkripsi
1. Urutan DNA yang akan ditranskripsi2. Enzim RNA Polimerase3. Faktor-faktor transkripsi4. Prekursor untuk sintesis RNA
Tahap-tahap Transkripsi
1. Faktor-faktor yang mengendalikantranskripsi menempel pada bagianpromoter.
2. Penempelan faktor-faktor pengendalitranskripsi menyebabkan terbentuknyakompleks promoter yang terbuka
3. RNA polimerase membaca cetakan (DNA template) dan mulai melakukan pengikatannukleotida yang komplementer dengancetakannya.
19/10/2016
5
4. Setelah terjadi proses pemanjangan untaian RNA hasil sintesis, selanjutnya diikuti dengan proses terminasi yang ditandai dengan pelepasan RNA polimerase dari DNA yang ditranskripsi.
Mekanisme dasar sintesis RNA
1. Faktor-faktor pengendali transkripsi menempel di bagian promoter, misalnya RNA polimerase (Inisiasi).
2. Pembentukan kompleks promotor terbuka (open promoter complex). Tidak seperti replikasi di mana DNA benar-benar dibuka, pada transkripsi pilinan DNA dibuka namun masih tetap di dalam RNA polimerase.
3. RNA polimerase membaca DNA cetakan (template) dan mulai melakukan pengikatan nukleotida yang komplementer (Elongasi).
4. Setelah pemanjangan untaian RNA, diikuti dengan terminasi yang ditandai dengan lepasnya RNA polimerase dari DNA yang ditranskripsi (Terminasi).
19/10/2016
6
Struktur kompleks DNA dan RNA polimerase pd saat pemanjangan transkripsi
Prinsip yang harus dipegang
1.1. adanyaadanya sumbersumber basabasa nitrogennitrogen berupaberupa nukleosidanukleosida trifosfattrifosfat(ribosa,(ribosa, ATP,ATP, GTP,GTP, CTP,CTP, dandan UTP)UTP).. (tidak(tidak adaada TiminTimin padapadaRNA)RNA).. BedakanBedakan dgdg replikasireplikasi !!!!
2. Reaksi polimerisasi atau pemanjangan RNA sama denganreplikasi DNA yaitu dengan arah 5′ 3′ (5’-PO4 ke 3’-OH).
3.3. EnzimEnzim yangyang bekerjabekerja adalahadalah RNARNA polimerasepolimerase yangyang mampumampumelakukanmelakukan inisiasiinisiasi sintesissintesis RNARNA tanpatanpa adanyaadanya molekulmolekulprimerprimer
4. Untai DNA yang berperan sebagai cetakan hanya salah satuuntai.
5. Hasil transkripsi berupa molekul RNA untai tunggal.
19/10/2016
7
Transkripsi pada Prokariot
• Operon adalah organisasi dari beberapa gen yang ekspresinya dikendalikan oleh satu promotor. Misal operon lac, E.coli pada metabolisme laktosa pada bakteri
• Pada waktu ditranskripsi, operon lac akan menghasilkan satu mRNA yang membawa kode genetik untuk 3 polipeptida berbeda, disebut dengan mRNA polisistronik. Masing-masing polipeptida akan ditranslasi secara independen dari satu untaian mRNA yang sama.
19/10/2016
9
Struktur Gen Eukariot
Promoter adalah urutan DNA spesifik yang berperan dalam mengendalikan transkripsi gen struktural dan terletak disebelah hulu (upstream) dari bagian struktural suatu gen.
19/10/2016
13
Defined regions are transcribed
upstream region
transcribedregion
downstreamregion
promoter(RNA polymerase
binding site)
transcriptionstart site
terminationsite
gene dsDNA
TB
19/10/2016
14
Transcription
5’
3’
3’
5’
Template (antisense) strand
Coding (sense) strand
Transcription
5’
3’
3’
5’
Template (antisense) strand
Coding (sense) strand
5’
RNA
RNAPol.
19/10/2016
15
Transcription
5’
3’
3’
5’
5’
RNAPol.
Template (antisense) strand
Coding (sense) strand
RNA Polymerase
RNA Polymerase merupakan enzim spektakuler, mempunyai fungsi:
•• MengenaliMengenali promoter regionpromoter region
•• RNA RNA PolymerizationPolymerization
•• Mengenali urutanMengenali urutan terminatorterminator
19/10/2016
17
aI
b b’
aII
s70
RNAP HOLOENZYME -s70
Promoter-specific transcription initiation
In the Holoenzyme:α = diduga berfungsi dalam penyusunan enzim, β = berfungsi dalam pengikatan nukleotida, β’ = berfungsi dalam penempelan DNA, σ = berfungsi untuk mengarahkan agar RNA polimerase menempel pada promoter.
19/10/2016
18
Terminasi “Rho Independen” pd prokaryot
• Rho mengejar polimersae
• Membentuk hairpin
• Terjadi terminasi
• Sumber : http://utminers.utep.edu/rwebb/html/transcription__termination.html
19/10/2016
19
Terminasi “Rho dependen” pd prokaryot
• hairpin
• Tidak perlu Rho
• Sumber : http://utminers.utep.edu/rwebb/html/transcription__termination.html
• Pada prokariot, proses transkripsi dan translasi berlangsung hampir secara serentak, artinya sebelum transkripsi selesai dilakukan, translasi sudah dapatdimulai
• Pada eukariot, transkripsi berlangsung di dalamnukleus , sedangkan translasi berlangsung di dalamsitoplasma (ribosom)
• Dengan demikian, ada jeda waktu antara transkripsi dengan translasi, yg disebut sebagai fase pasca-transkripsi
• Pada fase ini, terjadi proses : 1). Pemotongan dan penyambungan RNA (RNA-splicing); 2). Poliadenilasi (penambahan gugus poli-A pada ujung 3’mRNA); 3). Penambahan tudung (cap) pada ujung 5’ mRNA dan 4). Penyuntingan mRNA
19/10/2016
20
3’
5’
5’
3’
Transcription And Translation In Prokaryotes
Ribosome
Ribosome
5’
mRNA
RNAPol.