8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
-
Upload
atika-anggraini -
Category
Documents
-
view
270 -
download
0
Transcript of 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 1/18
REGULASI EKSPRESI
GEN PADA EUKARIOTIK
OLEH :
KELOMPOK 2
Anggrasti Megah Insani
Gigih Hasbi Ramadhan
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 2/18
Pengaturan eukariot lebih
kompleks daripada
pengaturan ekspresi genpada prokariot
1. Pada eukariot tingkat tinggi gen-gen yang berbeda akan ditranskripsi pada
jenis sel yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme
pengaturan pada tahap transkripsi, dan juga prosesing mRNA, memegang
peran yang sangat penting dalam proses diferensiasi sel.
. Pada sel eukariot gen yang mengkode protein yang berfungsi bersama-
sama biasanya terletak pada kromosom yang berbeda. !ituasi ini berbeda
dari bakteri, dimana gen yang mengkode protein berfungsi bersama-sama
terletak berdampingan satu sama lain dalam operon. "peran tidak terdapat
pada sel eukariot.
#. $kspresi gen pada sel eukariot, berlangsung di sejumlah tahapan yang
berbeda yaitu % transkripsi, pas&a transkripsi, translasi dan pas&a tarnslasi.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 3/18
Contoh Klasik dari PerkembanganEkspresi Gen Yang Teregulasi
• Pada kebanyakan organisme eukariot, sintesis protein tidak
diikuti dengan sintesis RNA. !ebagai gantinya, semua
komponen yang dibutuhkan dalam sintesis protein telahdisediakan oleh sel telur dan disimpan dalam kondisi dorman.
• 'omponen ini telah disintesis bersamaan dengan peristiwa
oogenesis pada tahap profase I.
Pada tahapan ini, kromosom terlihat sebagai bentukan yang
disebut struktur lampbrush.
Transkripsi pada Kromosom Lampbrushpada Oosit Amfbi
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 4/18
Contoh Klasik dari PerkembanganEkspresi Gen Yang Teregulasi
• Pada kromosom lampbrush sangat terkondensasi. (ranskrip
gen yang telah disintesis selama oogenesis harus disimpan
dalam kondisi tidak aktif namun dalam bentuk yang stabilhingga terjadi fertilisasi.
• (ranskrip gen harus diletakkan pada tempat tertentu pada
sitoplasma sel telur selama oogenesis.
• Pada katak )mungkin juga pada *ertebrata lain+ materi genetikyang dibuat saat oogenesis ini mengendalikan pertumbuhan
hingga tahap blastula.
• ntuk tahap gastrula dan seterusnya, dibutuhkan ekspresi gen
lain lagi.
Transkripsi pada Kromosom Lampbrushpada Oosit Amfbi
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 5/18
• Pada kromosom lampbrush sangat terkondensasi. (ranskripgen yang telah disintesis selama oogenesis harus disimpan
dalam kondisi tidak aktif namun dalam bentuk yang stabil
hingga terjadi fertilisasi.
• (ranskrip gen harus diletakkan pada tempat tertentu padasitoplasma sel telur selama oogenesis.
• Pada katak )mungkin juga pada *ertebrata lain+ materi genetik
yang dibuat saat oogenesis ini mengendalikan pertumbuhan
hingga tahap blastula.• ntuk tahap gastrula dan seterusnya, dibutuhkan ekspresi gen
lain lagi.
Transkripsi pada Kromosom Lampbrushpada Oosit Amfbi
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 6/18
Amplifikasi Gen rRNA pada Oosit Amfibi
• !ampaitahap gastrulasi, tidak ada rRNA yang disintesis olehembrio amfibia. !ehingga, jumlah rRNA yang disintesis
selama oogenesis, haruslah banyak.
• aktanya, telur amfibi memiliki 11 ribosom. /umlah tersebut
dihasilkan oleh mekanisme yang disebut amplifikasi gen tertentu.
• Pada oosit amfibi, gen rRNA-nya memiliki ratusan lipatan
agar dapat disimpan dalam sel telur dewasa.
•$0 % Pada spesies Xenophus laevis pre&ursor rRNA disintesisdan diproses di nukleolus. !atu nukleus Xenophus laevis
memiliki ratusan nukleolus, yang masing-masing mengandung
molekul NA sirkuler. 2ang bereplikasi se&ara rolling &ir&le
repli&ation.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 7/18
Populasi Transkripsi Gen adalah Divergenpada Tipe el Yang !erbeda
Berdasarkan RNA-DNA saturation hybrodation experimenteksperimen hibridasi ke!enuhan RNA-DNA" diliht bah#a$
• RNA diekstrak dari sel-sel tertentu dan dibolehkan untuk
dihibridasi dengan NA inti total )denaturated+.
• RNA ditambahkan pada reaksi hibridasi yag berlebih )relati*e pada kosentrasi NA+ sehingga semua urutan NA
komplementar direpresentasikan antara populasi RNA yang
membentuk RNA-NA hybrid.
•Penyediaan bagian genom yang ditunjukkan oleh urutan
populasi mRNA pada jenis sel tertentu.
• Hasilnya kurang dari 1 3 dari NA pada genom di
representasikan antara molekul mRNA pada sitoplasma dari
satu jenis sel
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 8/18
Transkripsi pada Eukariot TingkatTinggi
• Pada prokariot, semua informasi yang diperlukan untuk
memulai transkripsi diberikan oleh sinyal dari promoter
•Pada eukariot, RNA polymerase 44 yang menerjemahkanhampir semua kode gen, tidak dapat memulai proses
transkripsi tanpa bantuan tambahan empat protein aksesori
atau disebut fa&tor transkripsi umum.
aktor transkripsi tersebut terdiri atas faktor A, B, D, dan E.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 9/18
"ekanisme Pengaturan Transkripsi padaEukariot Tingkat Tinggi
• aktor berikatan dengan (A(A bo0 pada untaian NA sebagai
langkah awal.
• 5alu faktor A berikatan dengan faktor dan untaian NA.
• 5alu RNA polymerase 44 berikatan dengan kompleks fa&tor
yang ada..
• aktor 6 selanjutnya bergabung dengan faktor dan membentukkompleks pemulaian transkripsi.
• !etelah itu fa&tor $ berikatan dengan untaian NA di ujung
RNA polymerase.
• 5alu kompleks yang sudah lengkap tersebut memulai proses
transkripsi se&ara akurat.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 10/18
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 11/18
#ampir emua $nit Transkripsi EukariotAdalah "onogenik
• Pada eukariot, set gen yang berbeda ditranskripsikan pada tipe sel
yang berbeda
• 6entuk gen ekspresi yang berbeda terjadi pada jaringan yang
berbeda dan dikontrol oleh protein trans-a&ting selama diferensiasi
• Pada eukariot tingkat tinggi, operon sudah tidak lagi ada dan tidak lagi
diperlukan, namun pada eukariot tingkat rendah )jamur+ masih dapat
ditemukan operon meskipun sudah sangat jarang.
• Hampir semua mRNA dari eukariot tingkat tinggi adalah
monogenik, yakni hanya mengandung satu sekuens kode dari
satu stru&tural gen
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 12/18
Elemen regulatori %Enhan&er dan ilen&er 'dalam "emodulasi Transkripsi pada
Eukariot
%nhan&er berfungsi untuk
meningkatkan transkripsi
%nhan&er merupakan elemen
yang tergolong besar, bekerja
untuk menyelesaikan
keseluruhan atau bagian
khusus dari jaringan tertentu,maka dari itu enhan&er hanya
akan meningkatkan transkripsi
dari gen-gen target yang
bersifat kebutuhan spesifik.
'ilen&er berfungsi untuk
mengurangi transkripsi
$0ample% $nhan&er terletakdiantara gen β-hemoglobin
dan gen €-hemoglobin;
enhancer tersebut
merangsang transkripsi gen €-
globin selama perkembanganembrionik dan merangsang
transkripsi gen β-globin saat
dewasa.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 13/18
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 14/18
(egulasi Transkripsi oleh "etilasi D)A
$kspresi gen juga ditentukan oleh penambahan gugus metil, atau
metilasi dapat men(ebabkan perbedaan ekspresi gen pada
!aringan.
6eberapa bukti bahwa gugus metil memberikan pengaruh dalamekspresi gen %
)1+hubungan antara le*el ekspresi gen dan derajat metilasi yaitu,
metilasi rendah ekspresi gen tinggi) dan metilasi tinggi
ekspresi gen rendah.
)+ pola metilasi spesifik pada suatu jaringan.
)#+ basa analog 7-a8a&ytidin yang tidak dapat dimetilasi setelah
bergabung dengan NA, menunjukkan ekspresi gen pada
jaringan tersebut tidak terekspresikan.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 15/18
(egulasi Transkripsi oleh "etilasi D)A
5ebih dari 93 metilasi pada NA eukariot terjadi di :; skuens
dinukleotida.
5-methyl
CG
GC
5-methyl
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 16/18
Pola metilasi pada suatu !aringan bersifat spesifik .
Hipotesis % pola metilasi terbentuk selama perkembangan jaringan demetilase spesifik yang mengembalikan grup metil
dari sisi penting pada gen yang telah ditentukan sehingga gen
tersebut terekspresi pada tipe sel khusus.
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 17/18
'emungkinan keterlibatan *-DNA dalam mengaturekspresi gen adalah struktur protein regulator tertentu
dapat mengikat dalam alur utama heliks ganda (ang kidal
dan tidak heliks ganda biasa.
P%RAN DNA-*
7/23/2019 8-Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik
http://slidepdf.com/reader/full/8-regulasi-ekspresi-gen-pada-eukariotik 18/18
!ensiti*itas nuklease gen aktif tergantung pada kehadiran dua
protein non histon kromosom yang disebut +,G dan
+,G /.
truktur Kromatin* isi ensiti+)u&lease !erdekatan dengan Gen Akti+
'etika protein ini dikembalikan dari kromatin aktif,sensiti*itas nu&lease hilang. 'etika ditambahkan kembali,
sensiti*itas dipulihkan.