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



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.



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



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.




• 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.




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.



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



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.



"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.



#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



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.



(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.



(egulasi Transkripsi oleh "etilasi D)A

5ebih dari 93 metilasi pada NA eukariot terjadi di :; skuens

dinukleotida.

5-methyl

CG

GC

5-methyl



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.



'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-*



!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.

8-regulasi ekspresi gen pada eukariotik

Documents