Fusi Promotor dan gen reporter RNA processing

sampai dengan –549 bp berperanan dalam mengatur ekspresi yang bersifat spesifik jaringan, sedangkan sekuensi antara –549 dengan –1203 bp dapat meningkatkan ekspresi gen. 6. Enhancer Enhancer adalah sekuensi DNA regulator yang posisinya relatif jauh dari transcription start, dapat berfungsi tanpa tergantung pada posisi atau orientasinya, dan dapat mendorong proses transkripsi berbagai gen yang ada di dekatnya. Sekuensi enhancer ditemukan pada gen conglycinin seed storage protein yang berasal dari kedelai. Letak dari enhancer ini ada diantara nukleotida –159 sampai – 257 upstream dari transcription start. Diantara nukleotida tersebut terdapat beberapa kopi DNA repeat yang masing-masing berukuran 6 bp dengan urutan sebagai berikut : A AGCCCA A Dalam suatu percobaan, DNA repeat tersebut disisipkan dalam berbagai posisi dan orientasi yang berbeda, upstream dari suatu gen reporter. Sistem gen reporter yang dibuat terdiri dari : distal element dari gen conglycinin, cauliflower mosaic virus CaMV promoter, dan sekuensi pengkode enzim chloramphenicol acetyl transferase CAT. Konstruksi gen ini telah diintroduksikan ke dalam tanaman model sehingga terbentuk populasi tanaman transgenik yang masing-masing membawa gen reporter tertentu. Tanaman transgenik yang membawa gen reporter dengan DNA elemen yang ada diantara –257 dan –159 mampu mengekspresi enzim CAT dalam biji sebanyak 25 kali lipat lebih tinggi dibanding tanaman kontrol. Hal ini memberikan indikasi bahwa pada sekuensi DNA diantara –257 dan –159 tersebut terdapat elemen yang berlaku sebagai enhancer.

7. Fusi Promotor dan gen reporter

Jika teknik untuk menguji produk alami dari gen tertentu tidak tersedia atau jika ingin mengetahui di bagian jaringansel apa suatu gen akan terekspresi, maka ORF dari gen alami tersebut dapat diganti dengan ORF dari gen reporter yang relatif mudah untuk dideteksi. Gen reporter yang biasa digunakan adalah gen CAT untuk ketahanan antibiotik, gen nptII untuk ketahanan terhadap kanamycin, atau gen uid 8-glucuronidase=GUS. Jika suatu tanaman transgenik mengekspresikan fusi dari gen CAT atau nptII, dengan promotor dan distal element tertentu, maka jumlah enzim GUS atau CAT yang diproduksi diukur berdasarkan tingkat aktivitasnya akan dapat dengan mudah ditentukan dan produksi enzimnya akan sangat tergantung pada efektivitas promotor dan distal element-nya. Penggunaan fusi promotor-gen reporter CAT atau nptII tidak dapat memberikan gambaran di jaringan atau sel apa gen reporter ini terekspresi. Gen reporter yang dapat dimonitor ekspresinya di berbagai tipe jaringan adalah gen uid GUS. GUS adalah enzim dari E. Coli yang mengkatalisis pemecahan berbagai senyawa glukuronidase. Substrat dari enzim ini telah dibuat secara komersial untuk analisis menggunakan spektrofotometer, fluorometer, dan histokimia. Dengan adanya enzim GUS, X-gluc yang dipakai sebagai substrat analisis histokimia, akan memberikan reaksi warna biru yang dengan mudah dapat dilihat di bawah mikroskop. Selain itu, tipe-tipe sel atau jaringan tertentu yang mengekspresikan fusi promotor-GUS akan dapat diamati. Dengan teknik tersebut, aktivitas suatu elemen regulator tertentu di jaringan tanaman dapat. 2002 digitized by USU digital library 4

8. RNA processing

Hasil awal dari proses transkripsi biasanya berupa molekul RNA yanga ada di dalam nukleoplasma Gambar 4, yang dikenal sebagai heteronuklear RNA hnRNA. Molekul hnRNA mempunyai ukuran jauh lebih besar dibandingkan dengan nukleotida yang ada pada mRNA fungsional. Kelebihan DNA tersebut berupa : 1 5’ un-translated sequence 5’ UTS, 2 3’ UTS, dan 3 intron. Molekul hnRNA akan mengalami processing sebelum menjadi mRNA fungsional. Tahapan RNA processing yang harus dilalui antara lain: 1 pemberian gugus m 7 G-CAP proses capping pada ujung 5’ dari RNA, 2 penambahan sekuensi poli-A pada ujung 3’ dari mRNA, dan 3 splicing penghilangan intron. Berbeda dengan gen yang berasal dari genom inti, genom organel mitokondria dan kloroplas jarang ada yang mempunyai intron. Transkrip mRNA dari gen-gen yang ada di kloroplas biasanya tidak mengalami penambahan poli-A. Sedangkan mRNA dari organel mitokondria mengalami penambahan poli- A di bagian ujung 3’, tetapi tidak mengalami capping. 9. Penambahan gugus m 7 G-CAP Capping Pada molekul mRNA yang mengalami capping, sebuah residu 7-methyl guanosine ditambahkan ke ujung 5’ dari RNA-nya dengan ikatan 5’-5’ Gambar 5. Struktur CAP ini berfungsi melindungi RNA dari aktivitas enzim eksonuklease dan membantu proses binding dari ribosom subunit 40S selama inisiasi proses translasi. Subunit ribosom ini mengenali gugus CAP diujung 5’ dan bergerak sepanjang mRNA sehingga mencapai strat kodon untuk memulai translasi.

10. Penambahan Poli-A