REGULASI EKSPRESI GEN

Ekspresi GenPerbedaan sel pada organisme eukaryot mengandung DNA yg samaPerbedaan sel pada organisme eukaryot menghasilkan protein yang berbedaSel dapat merubah ekspesi gennya karena respon terhadap signal eksternal

Differensiasi Sel

Figure 8-73 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)DNA microarrayAnalisis ekspresi gen

Regulasi Jalur Sintesa ProteinPengendalian kapan dan seberapa sering gen itu ditranskripsi (transcriptional control)Pengendalian bagaimana RNA primer ditranskripsi (splicing atau pemrosesan lebih lanjut) (RNA-processing control)Seleksi terhadap mRNA nukleus yang akan ditransport ke sitoplasma (RNA transport control)Seleksi terhadap mRNA sitoplasma yang akan ditranslasi oleh ribosom (translational control)Destabilisasi mRNA sitoplasma tertentu secara selektif (mRNA degradation control)Pengaktifan, Peng-in-aktifasi, lokalisasi molekul protein setelah sintesa (protein activity control)

B. Regulasi ekspresi gen prokariotRegulasi ekspresi gen dilakukan pada proses transkripsi

Regulasi Proses Transkripsiregulasi transkripsi dilakukan oleh protein represor dan aktivator Transkripsi akan OFF jika protein represor yang terikat pada sekuen operator DNA yang overlapping dengan sekuen DNA promotorTranskripsi akan ON jika aktivator berikatan dengan RNA polimerase

OperonBeberapa gen di transkripsi dari satu promoter menjadi satu mRNA yang panjangOperon lac, Operon trp

Operon lacContains 3 genes coding for E. coli proteins that permit the bacteria to use the sugar lactoseGalactoside permease which transports lactose into the cellsb-galactosidase cuts the lactose into galactose and glucoseGalactoside transacetylase whose function is unclear

Operon lacGenes are grouped:lacZ = b-galactosidaselacY = galactoside permeaselacA = galactoside transacetylaseAll 3 genes are transcribed together producing 1 mRNA, a polycistronic message that starts from a single promoter

Operon lac*

7-*1.Regulasi Ekspresi Operon LacAda 2 regulasiRegulasi Negatif : Operon dapat diaktifkan oleh produk ekspresi gen regulatorRegulasi Positif : Operon dapat diaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator

Operon lac: represorKontrol negatif: bila represor terikat DNA (operator), tidak terjadi transkripsiTidak ada laktosa represor terikat operator tidak terjadi transkripsiAda laktosa laktosa terikat represor represor tidak dapat terikat operator transkripsi

Operon lac: represor

Operon lac: aktivatorKontrol positif: bila aktivator terikat DNA, baru terjadi transkripsiTidak ada glukosa ATP menjadi cAMP cAMP terikat CAP (catabolite activator protein) CAP terikat DNA transkripsiAda glukosa CAP tidak dapat terikat DNA tidak terjadi transkripsi

Operon lac: aktivator

Figure 7-39 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 7-35 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)Operon trp

Figure 7-34 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)2. Operon trp

3. Biosintesis PurinBagian non-coding mRNA terikat metabolitMenghambat ekspresi gen pada terminasi atau inisiasi translasi

Figure 7-93a Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

Figure 7-93b Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)

B. Regulasi ekspresi gen eukariotRegulasi ekspresi gen eukariot jauh lebih komplek dibandingkan prokariot

Regulasi ekspresi gen eukariotTahap transkripsiTahap pemrosesan pre-mRNATahap translasi

Pada eukaryot regulasi transkripsi melibatkan interaksi transcription factors (TF), dgn TATA Box (upstream promoter) menginduksi kompleks RNA-Polymerase (I,II dan III) transkripsi. Eukaryot juga lebih banyak menggunakan enhancer yang mengendalikan gen-gen bahkan yang berjarak sampai ribuan nukleotida. Satu gen dapat diregulasi oleh banyak sisi regulator, masing-masing terikat faktor-faktor transkripsi berbedaAktifasi gen dapat dilakukan oleh hormon

Regulasi tahap transkripsi

Mekanisme Enhancer

Satu gen diregulasi oleh banyak regulator

*Aktivasi gen oleh hormonAD = domain aktivasi DBD = domain pengikat DNA LBD = domain pengikat liganResponse element glukokortikoid (GRE):5-AGAACAnnnTGTTCT-3

Regulasi yg berbeda dapat menghasilkan tipe sel yang berbeda

**********