Kelompok 6 Transkripsi Eukariot
Nama anggota: 1. Hilda Yunita I.
(10613024)
2. Rika Nurlahmi M.
(10613035)
3. Deasy Nur C.
(10613036)
4. Sukarlin
(10613039)
5. Septianti Ditta Puspita
(10613041)
6. Tri Setiarini
(10613046)
7. Ma’rifatul F.
(10613047)
8. Chafidhotun N.
(10613079)
9. Fidiatussolihah
(10613084)
Kelas : A
PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA YOGYAKARTA 2011/2012
PENDAHULUAN
Asam
nukleat adalah
polinukleotida
yang
terdiri
dari
unit-unit
mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA). DNA
(deoxyribonucleic
acid ) adalah
asam
nukleat
yang
merupakan
biomolekul penyusun organisme yang terdapat dalam sel, umumnya pada inti sel (nukleus) yang berperan sebagai materi genetik, yang terdiri dari gugus fosfat, gula deoksiribosa, basa nitrogen, yang terdiri dari Adenin(A), Guanin (G), Sitosin (C) Timin (T). DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya. Fungsi dasar yang harus dijalankan oleh DNA sebagai materi genetik adalah fungsi fenotipik. Artinya, DNA harus mampu mengatur pertumbuhan dan diferensiasi individu organisme sehingga dihasilkan suatu fenotipe tertentu.
Fungsi ini
dilaksanakan melalui ekspresi gen, yang tahap pertamanya adalah proses transkripsi, yaitu perubahan urutan basa molekul DNA menjadi urutan basa molekul RNA. Dengan
perkataan
lain,
transkripsi
merupakan
proses
sintesis
RNA
menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakan (templat)nya. Pengertian asli transkripsi adalah alih aksara atau penyalinan. Di sini, yang dimaksud adalah mengubah teks DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen timina di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil. Proses transkripsi ini terjadi di dalam inti sel (nukleus). DNA tetap berada di dalam nukleus, sedangkan hasil transkripsinya dikeluarkan dari nukleus menuju sitoplasma dan melekat pada ribosom. Ini dimaksudkan agar gen asli tetap terlindung, sementara hasil kopinya
ditugaskan untuk melaksanakan pesan-pesan yang dikandungnya. Jika RNA rusak, akan segera diganti dengan hasil kopian yang baru Proofreader: 10613024)
(1)
.(Perumus: 10613084, 10613038,
ISI
Dogma central mengandung semua informasi yang terkandung dalam DNA, kemudian akan digunakan untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi, dan beberapa informasi pada RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi
(2)
.(Perumus: 10613039, Proofreader: 10613036)
r http://www.scribd.com/doc/53065986/TRANSKRIPSI
Gen adalah bagian kromosom yang akan digunakan untuk mengkode protein. Gen memiliki daerah exon, intron dan daerah regulator. Exon adalah daerah pada gen yang diterjemahkan digunakan untuk mengkode
pembentukan protein. Intron adalah bagian dari gen yang tidak dipergunakan untuk menterjemahkan kode
protein tertentu. Bagian intron akan dihilangkan pada waktu pemrosesan RNA. Daerah regulator adalah daerah yang dikenali faktor pembentukan transkripsi.
1.
BAGIAN BAGIAN GEN
1.1 Upstream
Merupakan bagian gen yang terletak di hulu/depan. Transkripsi tidak dimulai di sembarang tempat pada DNA, tapi dimulai di bagian hulu (upstream) dari gen yaitu promote. Urutan DNA spesifik yang berperan mengendalikan transkripsi gen struktural, tempat awal pelekatan DNA polimerase. Promote yang terletak di bagian hulu ini merupakan daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi. Suatu promoter mencakup titik awal transkripsi (nukleotida dimana sintesis RNA sebenarnya dimulai) dan biasanya membentang beberapa lusin pasangan nukleotida “upstream ” (ke depan/ke hulu) dari titik awal. Promoter juga dapat menetukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. Bagian-bagian tertentu suatu promoter sangat penting untuk pengikatan RNA polimerase. Hanya setelah faktor transkripsi tertentu diikat pada promoter barulah RNA polimerase mengikatkan diri pada promoter tersebut.
Susunan yang lengkap antara faktor transkripsi dan RNA polimerase yang mengikatkan diri pada promoter disebut kompleks inisisasi transkripsi. Interaksi antara RNA polimerase eukariotik dan faktor transkripsi merupakan suatu contoh betapa pentingnya interaksi protein-protein dalam mengontrol transkripsi eukariotik. Faktor penting dalam suatu urutan DNA promoter biasa disebut boks TATA dalam membentuk kompleks inisiasi. Begitu polimerase terikat kuat pada DNA promotor, kedua untai DNA mengulur disana, dan enzim mulai mentranskripsi untai cetakannya. 1.1.i. Fungsi upstream:
1. Tempat awal dimulainya transkripsi 2. Mengendalikan transkripsi gen struktural 3. Tempat awal perlekatan DNA Polymerase 4. Menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. 1.2 Transcribed (Coding Region/Gen Struktural)
Merupakan bagian yang mengkode urutan nukleotida RNA. Transkripsi dimulai dari sekuens inisiasi transkripsi (ATG) sampai dengan kodon stop (TAA/TGA/TAG). Bagian struktural adalah bagian gen yang terletak di sebelah hilir (downstream) dari promoter. Bagian inilah yang mengandung urutan DNA spesifik (kode-kode genetik) yang akan ditranskripsi.
1.3 Terminator (Downstream)
Menunjukkan bahwa pengkodean DNA berakhir. Terminator adalah bagian gen yng terletak di sebelah hilir dari bagian struktural yang berperanan dalam pengakhiran (terminasi) proses transkripsi. Fungsinya adalah memberikan sinyal
kepada RNA polymerase agar menghentikan proses transkripsi. Model transkripsi pada eukariota transkripsi berlangsung secara Monosistronik (mono= satu) sistim yang mengacu pada satu tempat (site) start atau kodon memulai (AUG) dan satu kodon terminasi (UGA , UAG atau UAA)
(3)
.(Perumus: 10613039,Proofreader:
10613041) 2.
EKSPRESI GEN
Ekspresi gen adalah serangkaian proses penerjemahan informasi genetik dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA menjadi protein (fenotipe). Informasi yang dibawa bahan genetik tidak bermakna apa pun bagi suatu organisme apabila tidak diekspresikan menjadi fenotipe. Sel-sel tubuh kita berbeda walaupun gen/DNA-nya sama. Misalnya sel neuron lebih besar dari sel lymphocyte. Dalam ekspresi gen, contohnya pada gen tertentu (mis : gen C) pada saat dikandungan diekspresikan kecil, tetapi pada saat dilahirkan ekspresinya meningkat sedangkan ekspresi gen A dan B kebalikannya. Hal ini terjadi karena beberapa faktor, diantaranya: faktor lingkungan atau dari dalam sel itu sendiri yang memicu ekspresi sel tersebut.
2.1 Proses Ekspesi Gen
Pada saat transkripsi DNA double helix menghasilkan salinan yang dipicu oleh enzim RNA polymerase yang akan membentuk RNA. Yang digunakan sebagai cetakan adalah DNA dari 3’-5’ (nomor atom gula penyusun DNA). Sehingga dihasilkan RNA dari 5’-3’. Arahnya satu arah: 3’-5’ yang digunakan sebagai cetakan, bisa
digunakan
bagian
atas/bawah,
tetapi
cetakannya
tetap
3’-5’.
Untuk melakukan penyalinan perlu enzim RNA polymerase: I, II, III. Yang paling banyak digunakan untuk membentuk RNA yang memkode protein RNA polymerase II, RNA polymerase I: pembentukan rRNA, RNA polymerase III: rRNA dan tRNA. Hampir seluruh gen memiliki daerah pada promotor yang memiliki susunan basa (TATA box) karena bentuknya banyak basa nitrogennya TATA. Biasanya memiliki
25 bp (base pair) upstream (+ 25 dari titik nol gen) yang merupakan daerah pertama (start point of transcription). TATA box digunakan untuk membaca sehingga dapat diketahui dimana suatu gen dimulai disalin. Jadi TATA box merupakan daerah awal transkripsi.(Perumus: 10613035, Proofreader: 10613041) Elemen merupakan sequens/urutan nukleotida pada DNA dengan suatu urutan basa tertentu (dengan motif tertentu) yang akan dikenali oleh faktor transkripsi terutama TATA box dan faktor/elemen lain yang membantu memulai proses transkripsi. Elemen lain itu memiliki susunan nukleotida tertentu (motif TTT) yang akan dikenali faktor transkripsi umum (general transcription factor) yg sama untuk semua gen. Faktor transkripsi akan membantu pelekatan RNA polymerase pada daerah promotor gen untuk memulai proses transkripsi. Proses mulai transkripsi banyak yang terlibat. Ada faktor-faktor transkripsi yang membantu TATA box yang mengenali RNA polymerase. Daerah regulator gen tidak selalu di depan, tapi bisa di belakang atau di tengah. Kesemuanya akan mempengaruhi apakah RNA polymerase dapat berjalan/bekerja dengan baik atau tidak. Bila ada repressor maka akan menghambat proses pelekatan aktifator transkripsi sehingga RNA polymerase tidak bekerja dan pergi sehingga proses trankripsi tidak akan terjadi. Bila ada activator maka akan membantu RNA polymerase untuk bekerja, tetapi kalau repressor maka akan menghambat kerja RNA polymerase sehingga proses transkripsi tidak berjalan. Selanjutnya RNA yang terbentuk (mRNA) akan mengalami pemerosesan mRNA yaitu capping, splicing, Penambahan poly A. Lalu mRNA akan keluar dari inti sel dan menuju ribosom. Di ribosom akan terjadi proses translasi, penerjemahan kedalam bahasa asam amino (AA). Kemudian akan terbentuk protein. Protein setelah dibentuk perlu diproses lebih lanjut agar bisa digunakan (folding).(Perumus: 10613079, Proofreader: 10613036)
2.2 Operon
Sekelompok gen-gen yang berhubungan fungsinya bersama dengan operator dan promotornya disebut operon. Dalam genetika, operon adalah unit fungsi DNA genomik yang mengandung sekelompok gen di bawah kendali dari sinyal regulasi tunggal atau promoter. Gen-gen ditranskripsi bersama-sama ke sebuah untai mRNA dan baik diterjemahkan bersama dalam sitoplasma, atau menjalani trans-splicing untuk membuat mRNA monosistronik yang diterjemahkan secara terpisah, yaitu beberapa helai mRNA yang mengkodekan setiap produk gen tunggal. Hasil dari ini adalah bahwa gen-gen yang terkandung dalam operan baik dinyatakan bersamasama atau tidak sama sekali.
Operon lac (singkatan dari operon yang mengkode enzim-enzim yang dapat memetabolisme laktosa) aktif sendiri dan menjadi tidak aktif jika berikatan dengan laktosa. Operon hanya terdapat pada prokariot dan operon tidak terdapat pada eukariot karena gen yang mengkode protein yang berfungsi bersama-sama biasanya terletak di kromosom yang berbeda, misalnya gen untuk rantai globin- α hemoglobin terletak di kromosom 16,sedangkan gen untuk rantai globin β terletak di kromosom 11. Situasi ini berbeda dari bakteri, dimana gen yang mengkode protein yang berfungsi bersama-sama terletak berdampingan satu sama lain dalam operon,operon (4)
dikontrol oleh sebuah promoter .(Perumus: 10613084,Proofreader: 10613024) Komponen yang terlibat dalam proses transkripsi yaitu : 1.
DNA templat (cetakan) yang terdiri atas basa nukleotida Adenin (A), Guanin (G), Timin (T), Sitosin (S)
2.
Enzim RNA polimerase
3.
Faktor-faktor transkripsi
4.
Prekursor (bahan yang ditambahkan sebagai penginduksi)
(5)
.(Perumus:
10613079, Proofreader: 10613036)
3.
RNA Polimerase
RNA polimerase merupakan enzim yang mengkatalisis proses transkripsi. Jika susunannya lengkap α2ββ’σ disebut holoenzim. Jika yang ada σ hanya α2ββ’ disebut core-enzyme. Fungsi sub-sub unit itu: 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 promotor .
3.1 Enzim Polimerase pada Transkripsi Eukariot 1.
RNA polimerase I (RNA Pol I) mentranskripsi sebagian besar gen rRNA. Enzim ini terdapat di dalam nukleoli dan tidak sensitif terhadap αamanitin.
2.
RNA polimerase II (RNA Pol II) mentranskripsi semua gen penyandi protein dan beberapa gen RNA nuklear kecil (snRNA). Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan sangat sensitif terhadap α-amanitin.
3.
RNA polimerase III (RNA Pol III) mentranskripsi gen-gen tRNA, 5S rRNA, U6 snRNA dan beberapa RNA kecil lainnya. Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan agak sensitif terhadap α-amanitin.
Di samping enzim-enzim nuklear tersebut, sel eukariot juga mempunyai RNA polimerase lainnya di dalam mitokondria dan kloroplas
(6)
.(Perumus: 10613035,
Proofreader: 10613036) 3.2 Pengenalan promoter
Agar molekul DNA dapat digunakan sebagai cetakan dalam sintesis RNA, kedua untainya harus dipisahkan satu sama lain di tempat-tempat terjadinya penambahan basa pada RNA. Selanjutnya, begitu penambahan basa selesai dilakukan, kedua untai DNA segera menyatu kembali. Pemisahan kedua untai DNA pertama kali terjadi di suatu tempat tertentu, yang merupakan tempat pengikatan enzim RNA polimerase di sisi 5’ (upstream) dari urutan basa penyandi (gen) yang akan ditranskripsi. Tempat ini dinamakan promoter.
4.
Proses Transkripsi
4.1 Inisiasi
Setelah mengalami pengikatan oleh promoter, RNA polimerase akan terikat pada suatu tempat di dekat promoter, yang dinamakan tempat awal polimerisasi atau tapak inisiasi ( initiation site). Tempat ini sering dinyatakan sebagai posisi +1 untuk
gen yang akan ditranskripsi. Nukleosida trifosfat pertama akan diletakkan di tapak inisiasi dan sintesis RNA pun segera dimulai.
http://www.scribd.com/doc/43465091/5-Replikasi-Transkripsi-dan-Translasi 4.2 Elongasi
Pengikatan enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya pada untai DNA cetakan membentuk kompleks transkripsi. Selama sintesis RNA berlangsung kompleks transkripsi akan bergeser di sepanjang molekul DNA cetakan sehingga nukleotida demi nukleotida akan ditambahkan kepada untai RNA yang sedang diperpanjang pada ujung 3’ nya. Jadi, elongasi atau polimerisasi RNA berlangsung dari arah 5’ ke 3’, sementara RNA polimerasenya sendiri bergerak dari arah 3’ ke 5’ di sepanjang untai DNA cetakan.
http://www.scribd.com/doc/43465091/5-Replikasi-Transkripsi-dan-Translasi
4.3 Terminasi
Berakhirnya polimerisasi RNA ditandai oleh disosiasi kompleks transkripsi atau terlepasnya enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya dari untai DNA cetakan. Begitu pula halnya dengan molekul RNA hasil sintesis. Hal ini terjadi ketika
RNA
polimerase
mencapai
urutan
basa
tertentu
yang
disebut
dengan terminator. Terminasi transkripsi dapat terjadi oleh dua macam sebab, yaitu terminasi yang hanya bergantung kepada urutan basa cetakan (disebut terminasi diri) dan terminasi yang memerlukan kehadiran suatu protein khusus (protein rho). Di antara keduanya terminasi diri lebih umum dijumpai. Terminasi diri terjadi pada urutan basa palindrom yang diikuti oleh beberapa adenin (A). Urutan palindrom adalah urutan yang sama jika dibaca dari dua arah yang berlawanan. Oleh karena urutan palindom ini biasanya diselingi oleh beberapa basa tertentu, maka molekul RNA yang dihasilkan akan mempunyai ujung terminasi berbentuk batang dan kala ( loop). Inisiasi transkripsi tidak harus menunggu selesainya transkripsi sebelumnya. Hal ini karena begitu RNA polimerase telah melakukan pemanjangan 50 hingga 60 nukleotida, promoter dapat mengikat RNA polimerase yang lain. Pada gen-gen yang ditranskripsi dengan cepat reinisiasi transkripsi dapat terjadi berulang-ulang sehingga gen tersebut akan terselubungi oleh sejumlah molekul RNA dengan tingkat penyelesaian yang berbeda-beda.
http://www.scribd.com/doc/43465091/5-Replikasi-Transkripsi-dan-Translasi
5.
Pemprosesan Pasca Transkripsi
Pada eukariot transkripsi berlangsung di dalam nucleus sedangkan translasi berlangsung di dalam sitoplasma dengan demikian translasi baru dapat dijalankan jika proses transkripsi sudah selesai dilakukan. Jeda waktu semacam ini disebut fase pasca transkripsi. Pada fase ini terjadi beberapa proses yang unik pada eukariot antara lain (1) pemotongan dan penyambungan RNA ( RNA spilicing), (2) poliadenilasi (penambahan gugus poli- A pada ujung 3’ mRNA), (3) penambahan tudung (cap) pada ujung 5’ mRNA.
5.1
Pemotongan dan Penyambungan RNA (splicing) Gambar Proses Splicing RNA
5.2 Poliadenilase
Transkipsi mRNA pada eukariot juga mengalami pemrosesan dalam bentuk penambahan poliA (rantai AMP) pada ujung 3’ sepanjang kurang lebih 200-250 nukleotida. Penambahan poliA tersebut ditambahkan pasca-transkripsi karena tidak ada bagian gen yang mengkode rangkaian A atau T semacam ini. Penambahan tersebut dilakukan dengan menggunakan aktivitas enzim poli (A) polimerase yang ada di dalam nucleus. Sebagian mRNA mengandung poliA, kecuali mRNA histon. Penambahan poli A pada ujung 3’ meningkatkan stabilitas mRNA sehingga mRNA mempunyai umur yang lebih panjang dibandingkan dengan mRNA yang tidak mempunyai poliA. Selain itu juga ada bukti yang menunjukan bahwa keberadaan poliA meningkatkan efisiensi translasi mRNA semacam itu. Diketahui ada suatu protein, yaitu poly (A)-binding protein I, yang menempel pada poliA sehingga meningkatkan efisiensi translasi. Bukti lain juga menegaskan bahwa mRNA yang mempunyai poliA mempunyai kemungkinan yang lebih tinggi untuk mengikat ribosom sehingga dapat meningkatkan efisiensi translasi dibandingkan mRNA yang tidak mengalami poliadenilasi. Poliadenilasi dilakukan pada prekursor mRNA bahkan sebelum terjadi terminasi transkripsi. Hal tersebut dilakukan dengan cara memotong precursor pada bagian yang nantinya akan menjadi bagian mRNA yang matang, kemudian dilanjutkan dengan menambahkan poliA pada ujung 3’ yang terbuka. Bagian mRNA yang disintesis setelah selesai sisi poliadenilasi yang selanjutnya didegradasi. Tempat dilakukan poliadenilasi dicirikan oleh sinyal poliadenilasi pada gen mamalia. Sinyal tersebut terdiri dari rangkaian nukleotida AATAAA yang diikuti oleh sekitar 20 nukleotida yang kaya akan residu GT serta diikuti oleh motif yang kaya akan T. Transkipsi mRNA pada tanaman dan khamir juga mengalami poliadenilasi tetapi sinyal poliadenilasinya berbeda dari yang ada pada mamalia
karena ada variasi pada sekuens AATAAA. Pada khamir, jarang sekali ada motif AATAAA yang ditemukan. 5.3 Penambahan tudung (cap) pada ujung 5’ mRNA
Sejak tahun 1974, para peneliti telah menemukan bahwa jasad eukariot mengalami metilasi (penambahan gugus metil) yang sebagian besar terakumulasi pada ujung 5’ mRNA. Stuktur ini kemudian dikenal sebagai tudung mRNA ( mRNA cap). Penelitian selanjutnya yang dilakukan oleh Yasuhiro Furuichi dan Kin-Ichiro
Miura menunjukan bahwa tudung mRNA tersebut berupa molekul 7-metilguanosin 7
(m G). Tudung mRNA tersebut disintesis dalam beberapa tahapan. Yang pertama, enzim RNA trifosfatase memotong gugus fosfat pada ujung pre mRNA, kemudian enzim guanili transferase memotong gugus fosfat pada ujung pre mRNA. Kemudian enzim guanili transferase menambahkan GMP (guanosin fosfat). Selanjutnya, enzim 7
metil transferase melakukan metilasi tudung guanosin pada N dan gugus 2’-O metil pada nukleotida ujung tudung tersebut. Proses penambahan tudung tersebut berlangsung pada tahapan awal transkripsi sebelum transkrip mencapai panjang 30 nukleotida.
Tudung mRNA mempunyai empat macam fungsi, yaitu: (1) melindungi mRNA dari degradasi, (2) meningkatkan efisiensi translasi mRNA, (3) meningkatkan pengangkutan mRNA dan nucleus ke sitoplasma, dan (4) meningkatkan efisiensi 7
proses spilicing mRNA. Tudung m G berikatan dengan mRNA melalui ikatan trifosfat. Tudung tersebut juga meningkatkan efisiensi translasi karena ribosom dapat mengakses mRNA melalui suatu protein yang menempel pada tudung. Dengan demikian, jika tidak ada tudung, maka protein yang melekat pada tudung tidak akan menempel. Hal itu akhirnya akan mengurangi kemungkinan ribosom untuk menempel dan
melakukan
(7)
translasi .
(Perumus:
10613084,10613039,
Proofreader:
10613036,10613041)
6.
Perbedaan antara sel eukariotik dan prokariotik :
Sel eukariotik memiliki inti. Proses transkripsi, yang berlangsung di inti, dipisahkan oleh memberan inti dari proses translasi, yang berlangsung di sitoplasma. Sebaliknya, prokariot tidak memiliki inti, dan proses transkripsi dan translasi berlangsung secara serentak. Di dalam sel eukariotik, DNA membentuk kompleks dengan histon. Prokariot tidak memiliki histon. Kumpulan gen yang merupakan genom manusia mengandung DNA sekitar 9
1000 kali lebih banyak (3 x 10 pasangan basa per sel haploid) dibandingkan dengan 6
genom bakteri E. coli (4 x 10 pasangan basa). Intuisi dengan segera member kesan bahwa manusia memiliki lebih banyak DNA dari pada bakteri karena manusia merupakan organism yang lebih kompleks. Walaupun terdapat beberapa pembenaran untuk kesimpulan seperti itu, factor lain perlu dipertimbangkan 10613079, Proofreader: 10613024)
(4)
.(Perumus:
PENUTUP
Sintesis molekul RNA dari DNA merupakan sebuah proses yang sangat kompleks dengan melibatkan satu kelompok RNA polymerase serta sejumlah protein yang beruhubungan. Kelompok RNA polymerase tersebut adalah RNA polimerase I , RNA polimerase II , dan RNA polimerase III . RNA polymerase I
yang
mentranskripsikan RNA ribosom(rRNA), RNA polimerase II yang mentranskripsikan RNA messenger (mRNA) sedangkan RNA polimerase III mentranskripsikan RNA transfer (tRNA). Enzim polymerase multisubunit ini melekat pada region promoter gen dan mentranskripsikan rangkaian untai cetakan DNA (unit transkripsi) menjadi untai RNA komplementer (trankrip primer). Promoter pada gen eukariota adalah suatu struktur yang sederhana.Promoter
eukariota memiliki struktur yang lebih
kompleks dan biasanya terdiri atas beberapa elemen. Salah satu perangkat unsur bertugas memastikan bahwa transkripsi dimulai dari tapak yang benar. Transkripsi merupakan proses sintesis RNA menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakannya. Proses Transkripsi ini dilakukan dengan beberapa tahap yaitu tahap inisiasi, elongasi dan terminasi. Setiap tahap tersebut memerlukan beberapa enzim atau factor, disamping enzim RNA polymerase itu sendiri.(Perumus: 10613035, Proofreader: 10613041)
SOAL
(1) Transkripsi mempunyai ciri-ciri kimiawi yang serupa dengan sintesis DNA. Sebutkan dan jelaskan ciri-ciri tersebut! Jawaban: •
Adanya sumber basa nitrogen berupa nukleosida trifosfat. Bedanya dengan sumber basa untuk sintesis DNA hanyalah pada molekul gula pentosanya yang tidak berupa deoksiribosa tetapi ribosa dan tidak adanya basa timin tetapi digantikan oleh urasil. Jadi, keempat nukleosida trifosfat yang diperlukan adalah adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), sitidin trifosfat (CTP), dan uridin trifosfat (UTP).
•
Adanya untai molekul DNA sebagai cetakan. Dalam hal ini hanya salah satu di antara kedua untai DNA yang akan berfungsi sebagai cetakan bagi sintesis molekul RNA. Untai DNA ini mempunyai urutan basa yang komplementer dengan urutan basa RNA hasil transkripsinya, dan disebut sebagai pita antisens. Sementara itu, untai DNA pasangannya, yang mempunyai urutan basa sama dengan urutan basa RNA, disebut sebagai pita sens. Meskipun demikian, sebenarnya transkripsi pada umumnya tidak terjadi pada urutan basa di sepanjang salah satu untai DNA. Jadi, bisa saja urutan basa yang ditranskripsi terdapat berselang-seling di antara kedua untai DNA.
•
Sintesis berlangsung dengan arah 5’→ 3’ seperti halnya arah sintesis DNA.
•
Gugus 3’- OH pada suatu nukleotida bereaksi dengan gugus 5’- trifosfat pada nukleotida berikutnya menghasilkan ikatan fosofodiester dengan membebaskan dua atom pirofosfat anorganik (PPi). Reaksi ini jelas sama dengan reaksi polimerisasi DNA. Hanya saja enzim yang bekerja bukannya DNA polimerase, melainkan RNA polimerase. Perbedaan yang sangat nyata di antara kedua enzim ini terletak pada kemampuan enzim RNA polimerase untuk melakukan inisiasi sintesis RNA tanpa adanya molekul primer.
(2) Ada tiga macam kompleks RNA polymerase pada eukariot dalam transkripsi. Sebutkan perbedaan dari masing-masing kompleks tersebut! Jawaban : •
RNA polimerase I (RNA Pol I) mentranskripsi sebagian besar gen rRNA. Enzim ini terdapat di dalam nukleoli dan tidak sensitif terhadap αamanitin.
•
RNA polimerase II (RNA Pol II) mentranskripsi semua gen penyandi protein dan beberapa gen RNA nuklear kecil (snRNA). Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan sangat sensitif terhadap α-amanitin.
•
RNA polimerase III (RNA Pol III) mentranskripsi gen-gen tRNA, 5S rRNA, U6 snRNA dan beberapa RNA kecil lainnya. Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan agak sensitif terhadap α-amanitin.
REFERENSI (1)
Anonim, available at http://id.wikipedia.org/wiki/Transkripsi(genetik), diakses tanggal 7 Desember 2011
(2)
Sasmita, Rani, available at http://www.scribd.com/doc/40011400/TRANSKRIPSI-PADAPROKARIOTIK, diakses tangal 7 Desember 2011
(3)
Campbell NA, Reece JB, & Mitchell LG. 1999. Biologi Edisi Kelima JIlid 1 . Terjemahan Rahayu Lestari, Erlangga, Jakarta. (322)
(4)
Dawn B.Marks. phD , 2000, Biokim Kedokteran Dasar, Penerbit Kedokteran EGC, Jakarta. (219,222)
(5)
Adrianna, Widhi, 2010, available at http://netsains.com/2010/03/prosesekspresi-gen-dalam-organisme-bagian-1/ , diakses tanggal 7 Desember 2011.
(6)
Sussanto,
Agus
Heri,
available
at
http://biomol.wordpress.com/bahan-
ajar/transkripsi/, diakses tanggal 7 Desember 2011 (7)
Campbell, Reece, Mitchell, 2002, Biologi Terjemahan Edisi Kelima Jilid 1, Erlangga, Jakarta.
