Baca artikel ini untuk mempelajari tentang Ekspresi Gen: Catatan tentang Regulasi Ekspresi Gen!
Ekspresi gen adalah mekanisme pada tingkat molekuler dimana gen mampu mengekspresikan dirinya dalam fenotipe suatu organisme.
Sumber Gambar: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/11/Gene_expression_control.png
Mekanisme ekspresi gen melibatkan genetika biokimia. Ini terdiri dari sintesis RNA spesifik, polipeptida, protein struktural, bio-kimia protein atau enzim yang mengontrol struktur atau fungsi sifat-sifat tertentu. Pembentukan RNA dari gen disebut transkripsi. Gen tertentu membentuk rRNA, tRNA, dan RNA kecil lainnya.
Gen lain mentranskripsi mRNA yang berisi informasi kode untuk sintesis polipeptida. Dari dua untai DNA, hanya satu untai yang efektif dalam memproduksi mRNA dalam sistron tertentu. Ini disebut untai antisense. mRNA membawa informasi ke ribosom dan menerjemahkannya menjadi urutan asam amino polipeptida dengan bantuan tRNA. Polipeptida mengekspresikan gen dengan membentuk protein struktural, biokimia protein atau enzim.
Kolinearitas Gen dan Struktur Polipeptida:
Baik kodon gen (cistron) dan asam amino polipeptida disusun dalam urutan linier. Ada ko-linearitas atau kesamaan dalam susunan linier kodon gen dan urutan asam amino dalam polipeptida yang dihasilkannya. Untai antisense dari cistron mentransfer informasi kodenya ke untai mRNA dalam proses transkripsi.
Selama translasi, untai mRNA menentukan susunan asam amino dalam polipeptida sesuai dengan susunan kodonnya. Karena sebuah kodon terbuat dari tiga nukleotida atau basa nitrogen yang berurutan, polipeptida yang terdiri dari 100 asam amino akan ditentukan oleh sebuah sistron atau gen dengan panjang 300 nukleotida.
Setiap cacat atau perubahan susunan nukleotida dalam gen juga ditunjukkan oleh perubahan susunan asam amino dalam polipeptida. Ini pertama-tama dibuktikan oleh Yanofsky dkk. (1965) dalam kasus Escherichia coli.
Regulasi Ekspresi Gen:
Kontrol atas fungsi gen disebut regulasi ekspresi gen. Ditemukan bahwa di Escherichia coli, beberapa protein hanya memiliki 5-10 salinan sementara yang lain dapat memiliki hingga 100.000 salinan. Regulasi ekspresi gen dapat dilakukan pada empat tingkatan:
(i) Level transkripsi selama pembentukan transkrip primer,
(ii) Pemrosesan seperti penyambungan, penambahan atau modifikasi terminal,
(iii) Pengangkutan RNA dari nukleus ke sitoplasma dan
(iv) Tingkat terjemahan. Ekspresi gen terdiri dari tiga jenis – dapat diinduksi, konstitutif dan Dapat ditekan.
Regulasi dapat berada di bawah kontrol negatif atau positif,
(a) Diinduksi:
Ini adalah regulasi yang diaktifkan sebagai respons terhadap keberadaan substrat. Diketahui sejak tahun 1900 bahwa dalam ragi, enzim pemecah laktosa berkembang hanya ketika jamur ditumbuhkan dalam media yang mengandung laktosa. Kemudian bakteri juga ditunjukkan untuk mensintesis enzim tergantung pada substrat,
(b) Konstitutif:
Tidak ada peraturan. Gen dan karenanya enzim mereka tetap beroperasi sepanjang waktu,
(c) Dapat ditekan:
Ini adalah pengaturan di mana produk aktivitas gen, jika sudah ada, menghentikan aktivitas gen tersebut,
(d) Kontrol Negatif:
Produk gen pengatur mematikan ekspresi gen di bawah kendalinya,
(e) Kontrol Positif:
Produk gen pengatur mengaktifkan ekspresi gen di bawah kendalinya. Oleh karena itu, ekspresi gen diatur oleh kondisi metabolik, fisiologis dan lingkungan.
