Gambar 2. Tahapan pengaturan Ekspresi gen
1
IV.1. PENGATURAN DI TINGKAT TRANSKRIPSI.
Gambar 3. Transkripsi Gen
6
Mutiara Indah Sari : Pengaturan Ekspresi Gen, 2007
Pengaturan Transkripsi
Kontrol utama dari ekspresi gen terjadi pada tingkat awal transkripsi.
1
Transkripsi diawali oleh pada unsur promotor
proksimal yang membentuk sekitar 30 nukleotida di hulu dari tempat start transkripsi. Daerah ini mengandung yang disebut
sebagai books TATA
dengan rangkaian TATA atau rangkaian yang serupa.Struktur ini mengikat suatu kompleks protein yang dikenal sebagai
faktor books TATA , dalam hal
ini termasuk protein protein pengikatan books TATA TBP atau TFIID. Faktor lain seperti TFII, TFIII dan polimerase RNA
.2,3,4
Beberapa promotor tidak mengandung kotak TATA dan mengawali transkripsi melalui faktor-faktor yang sama. Secara umum faktor-faktor ini
disebut faktor piranti umum
dan basal
.
2,4
Protein lain dapat berikatan dengan faktor basal pada regio promotor
dan enhancer
DNA untuk bertindak bersama dengan RNA polimerase untuk dapat mengatur awal transkripsi. Protein ini disebut sebagai
faktor transkripsi. Transaktivator adalah protein yang digabungkan dengan protein lain
koaktivator ke kompleks protein yang terikat ke promotor basal di books TATA
. Apabila terjadi interaksi yang sesuai antara
transaktivator, koactivator, dan kompleks promotor basa
l, RNA polimerase
lebih sering berikatan dengan promotor basal
sehingga kecepatan transkripsi gen meningkat
.1,2,3,4
Mutiara Indah Sari : Pengaturan Ekspresi Gen, 2007
Gambar.4 Pengikatan RNA polimerase dengan promotor basal
1
Interaksi protein pengatur ini dengan DNA melibatkan gambaran struktural misalnya motif
helix-turn-helix atau
zink finger . Banyak dari protein ini membentuk
dimer melalui gambaran struktural misalnya leucine zipper
.
2,3,4
Pengaktifan Gen Spesifik
Di tingkat transkripsi gen spesifik, elemen di dalam urutan DNA disebut elemen sis
berikatan dengan faktor lain yang dikenal sebagai elemen trans
biasanya protein yang mendorong atau menghambat pengikatan RNA
polimerase ke gen .
Senyawa, misalnya hormon steroid dapat berfungsi sebagai inducer
, merangsang pengikatan elemen trans ke elemen sis DNA
2,3,4
. Inducer seperti hormon steroid yang masuk ke dalam sel dan berikatan dengan protein reseptor. Reseptor ini juga
memiliki domain yang mengikat elemen respon spesifik elemen sis. Apabila kompleks inducer-reseptor berikatan dengan DNA , gen mungkin menjadi aktif, atau
pada beberapa kasus menjadi tidak aktif.
2,4
Mutiara Indah Sari : Pengaturan Ekspresi Gen, 2007
Hormon polipeptida dan faktor pertumbuhan juga mengatur ekspresi gen, walaupun senyawa ini tidak masuk ke dalam sel. Senyawa tersebut bereaksi dengan
reseptor yang terletak di permukaan sel, merangsang reaksi yang menghasilkan second messenger di dalam sel , yang akhirnya mengaktifkan gen.Inducer yang sama dapat
mengaktifkan banyak gen yang berbeda apabila setiap gen tersebut memiliki elemen respon yang yang umum di regio pengaturnya.
2,4
Pada kenyataannya sebuah inducer dapat mengaktifkan serangkaian gen dalam suatu cara yang terprogram dan teratur. Inducer mula-mula mengaktifkan satu
kumpulan gen. Salah satu protein produk kumpulan gen tersebut kemudian dapat berfungsi sebagai inducer bagi kumpulan genyang lain. Apabila poses ini diulang-
ulang, hasil akhirnya adalah bahwa satu inducer dapat merangsang serangkaian proses yang mengaktifkan banyak kumpulan gen yang berlainan. Selain serangkaian gen yang
berespon terhadap hormon, serangkaian genyang lain, disebut heat shock genes, berespon terhadap peningkatan suhu, menghasilkan protein yang melindungi sel dari
kerusakan akibat panas
.4
Dengan demikian masing-masing gen memiliki banyak elemen respon yang berbeda di regio pengaturnya. Setiap gen tidak memiliki protein khusus yang mengatur
transkripsinya. Namun terdapat sejumlah kecil protein pengatur
yang bekerja bersama- sama untuk menghasilkan berbagai respon dari gen yang berlainan.
4
Mutiara Indah Sari : Pengaturan Ekspresi Gen, 2007
IV.2. PENGATURAN DITINGKAT PASCA TRANSKRIPSI
Kategori