biologi_sciens07: transkripsi

laporan

DAFTAR ISI

SAMPUL………………………………………………………………... i

DAFTAR ISI……………………………………………………………..ii

Bab I PENDAHULUAN…………………………………………………

A. Latar Belakang……………………………………………………

B. Tujuan…………………………………………………………….

BAB II PEMBAHASAN…………………………………………………

A. Pengertian transkripsi secara umum……………………………

B. Proses transkripsi secara umum…………………………………

C. Hasil akhir proses transkipsi…………………………………….

D. Transkripsi pada prokariot...........................................................

E. Transkripsi pada eukariot.............................................................

BAB III PENUTUP……………………………………………………...

A. Kesimpulan…………………………………………………….…

B. Saran……………………………………………………………..

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar belakang

Sejak ditemukannya mikroskop elektron para ahli biologi mulai berhasil mengidentifikasi struktur internal dari berbagai macam sel. Berdasarkan hasil pengamatannya, para ahli menggolongkan sel menjadi dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Penggolongan ini didasarkan atas ukuran dan struktur intemal atau kandungan organel selnya. Sel prokariotik memiliki struktur yang sederhana,. Misalnya bakteri, ganggang hijau-biru, dan mikoplasma. Sedangkan, sel eukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks, misalnya protista, fungi, tumbuhan, dan hewan.

Sel eukariotik merupakan sel memiliki inti dengan berbagai macam organela. Satu ciri utama sel eukariotik dan yang membedakannya dari sel prokariotik ialah sistem membran internalnya yang ekstensif. Membran ini yang disebut retikulum endoplasma, meluas ke seluruh sel sitoplasma dan bagian-bagian penyekat sel dengan cara melingkupi struktur-struktur tertentu atau situs-situs kegiatan biokimiawi. Struktur yang terbatasi membran ini juga dinamakan organel karena melakukan fungsi khusus di dalam sel, sama seperti organ (multiseluler kompleks) melakukan fungsi khusus pada sistem kehidupan multiseluler.

Sel prokariotik merupakan sel yang tidak memiliki selubung inti sehingga bahan inti, khususnya bahan genetik, berhubungan langsung dengan sitoplasma. Dalam sel prokariotik terdapat bahan anti jernih tercampur dalam protoplasma oleh karena tidak terdapat batas jelas sebagai membran inti.

Adapun yang melatar belakangi pembuatan makalah ini yakni agar kita lebih paham dan dapat membedakan transkripsi yang terjadi pada organisme prokariotik maupun eukariotik.

B. Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini yakni untuk mengetahui perbedaan transkripsi organisme prokariotik dan eukariotik.

BAB II

PEMBAHASAN

A. Pengertian transkripsi secara umum

Transkripsi (dari bahasa inggris: transcription) dalam genetika adalah pembuatan RNA dengan menyalin sebagian berkas DNA. Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi genetik. Pengertian asli "Transkripsi" adalah alih aksara atau penyalinan. Di sini, yang dimaksud adalah mengubah "Teks" DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen Timin di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil.

B. Proses transkripsi secara umum

Transkripsi berlangsung di dalam inti sel (nukleus) atau di dalam matriks pada mitokondria dan plastida. Transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanpa rangsangan. Pada proses tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung terus-menerus (gen-gennya disebut gen konstitutif atau "gen pengurus rumah", house-keeping genes). Sementara itu, gen yang memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu; gennya disebut gen regulatorik karena biasanya mengatur mekanisme khusus. Rangsangan akan mengaktifkan bagian promoter. Promoter ini terletak di bagian hulu bagian yang akan disalin (disebut transcription unit).

Proses transkripsi diawali oleh mobilisasi sejumlah protein, beberapa di antaranya enzim. Selanjutnya, protein-protein non-enzim, disebut faktor transkripsi, menempati posisi-posisi dna tertentu (karena memiliki "tanda pengenal") yang pada gilirannya membuat dna siap melakukan transkripsi. Bagian ini dikenal sebagai tata-box, terletak sekitar 10-25 pasangan basa di bagian hulu (upstream) dari kodon mulai (aug). Adanya faktor transkripsi ini akan menarik enzim RNA POLIMERASE mendekat ke DNA dan kemudian menempatkan diri pada tempat yang sesuai dengan kodon mulai (tac pada berkas dna). Berkas DNA yang ditempel oleh rna polimerase disebut sebagai berkas templat, sementara berkas pasangannya disebut sebagai berkas kode (karena memiliki urutan basa yang sama dengan rna yang dibuat). Sejumlah ATP diperlukan untuk membuat RNA polimerase mulai bergerak dari ujung 3' (ujung karboksil) berkas templat ke arah ujung 5' (ujung amino). RNA yang terbentuk dengan demikian berarah 5' → 3'. Pergerakan rna polimerase akan berhenti apabila ia menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon berhenti. Setelah proses selesai, rna polimerase akan lepas dari DNA.

Tergantung intensitasnya, dalam satu berkas transcription unit sejumlah RNA polimerase dapat bekerja secara simultan. Intensitas transkripsi ditentukan oleh keadaan di sejumlah bagian tertentu pada DNA. Ada bagian yang disebut suppressor yang menekan intensitas, dan ada yang disebut enhancer yang memperkuatnya.

C. Hasil akhir proses transkipsi

Hasil transkripsi adalah berkas RNA yang masih "mentah". Di dalamnya terdapat fragmen berkas untuk protein yang mengatur dan membantu sintesis protein (translasi) selain fragmen untuk dilanjutkan dalam translasi sendiri, ditambah dengan bagian yang nantinya akan dipotong (intron). Berkas RNA ini selanjutnya akan mengalami proses yang disebut sebagai proses pascatranskripsi (post-transcriptional process).

D. Transkripsi pada prokariot.

Pada prokariot, translasi terjadi sebelum transkripsi sepenuhnya dirampungkan. Hal ini dimungkinkan karena pada prokariot molekul mRNA di translasikan berdasarkan arah dari ujung 5` ke ujung 3`. Selain dari itu, pada prokariot tidak terdapat membran inti, sehingga tidak ada yang memisahkan transkripsi dan translasi (sebagaimana yang terjadi pada eukariot) sehingga translasi dapat segera dilakukan.

Seperti proses transkripsi pada umumnya, transkripsi pada prokariot berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengikatan promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Di bawah ini akan dijelaskan pula sekilas tentang pembukaan heliks, yang terjadi antara tahap pengikatan promoter dan insiasi transkripsi.

1. Pengikatan promoter

Pada awalnya, RNA polimerase inti (a₂bb’w) mempunyai afinitas nonspesifik terhadap dna. Keadaan ini dikenal sebagai pengikatan longgar, dan sifatnya cukup stabil. Namun, begitu faktor S bergabung dengan enzim inti tersebut hingga terbentuk holoenzim, terjadilah pengurangan afinitas nonspesifik terhadap DNA hingga 20.000 kali. Sejalan dengan hal itu, faktor S juga meningkatkan pengikatan holoenzim pada tempat pengikatan promoter yang tepat hingga 100 kali. Dengan demikian, akan terjadi peningkatan spesifisitas holoenzim yang tajam dalam mengenali promoter.

2. Pembukaan heliks

Agar pita antisens dapat diakses untuk perpasangan basa antara DNA dan RNA yang disintesis, untai ganda (heliks) DNA harus dibuka terlebih dahulu oleh enzim RNA polimerase. Pada kebanyakan gen pembukaan heliks oleh rna polimerase akan dimudahkan oleh struktur superkoiling negatif DNA sehingga transkripsi dapat ditingkatkan. Namun, tidak semua promoter dapat diaktivasi oleh superkoiling negatif sehingga terisyaratkan bahwa perbedaan topologi DNA dapat mempengaruhi transkripsi.Pembukaan awal heliks dna akan menyebabkan pembentukan kompleks terbuka (open complex) dengan rna polimerase. Proses ini dikenal sebagai pengikatan ketat.

3. Inisiasi

Berbeda dengan sintesis DNA, sintesis RNA dapat berlangsung tanpa adanya molekul primer. Oleh karena hampir semua tapak inisiasi transkripsi berupa basa G atau A, maka nukleosida trifosfat pertama yang digunakan untuk sintesis RNA adalah GTP atau ATP. Mula-mula RNA polimerase akan menggabungkan dua nukleotida pertama dan membentuk ikatan fosfodiester di antara kedua nukleotida tersebut. Selanjutnya, sembilan basa pertama ditambahkan tanpa disertai pergeseran RNA polimerase di sepanjang molekul DNA. Pada akhir penambahan masing-masing basa ini akan terdapat peluang yang nyata terjadinya aborsi untai RNA yang baru terbentuk itu. Proses inisiasi abortif mempengaruhi laju transkripsi secara keseluruhan karena proses tersebut memegang peranan utama dalam menentukan waktu yang dibutuhkan oleh RNA polimerase untuk meninggalkan promoter dan memungkinkan RNA polimerase lainnya menginisiasi putaran transkripsi berikutnya. Waktu minimum untuk pengosongan promoter ini adalah 1 hingga 2 detik, suatu waktu yang relatif lama bila dibandingkan dengan waktu untuk tahap-tahap transkripsi lainnya.

4. Elongasi

Jika inisiasi berhasil, RNA polimerase melepaskan faktor S, dan bersama-sama dengan DNA dan RNA nasen (RNA yang baru disintesis), akan membentuk kompleks terner atau kompleks yang terdiri atas tiga komponen. Dengan adanya kompleks terner ini rna polimerase dapat berjalan di sepanjang molekul DNA. Artinya, promoter akan ditinggalkannya untuk kemudian ditempati oleh holoenzim RNA polimerase berikutnya sehingga terjadi reinisiasi transkripsi.

Bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks, atau disebut dengan gelembung transkripsi (transcription bubble), akan terlihat bergeser di sepanjang molekul DNA sejalan dengan gerakan RNA polimerase. Panjang bagian dna yang mengalami pembukaan heliks tersebut relatif konstan, yakni sekitar 17 pb, sedangkan ujung 5’ molekul rna yang disintesis akan membentuk heliks hibrid dengan pita antisens DNA sepanjang lebih kurang 12 pb. Ukuran ini ternyata tidak mencapai satu putaran heliks.

RNA polimerase E. coli bergerak dengan kecepatan rata-rata 40 nukleotida per detik. Akan tetapi, angka ini dapat bervariasi sesuai dengan urutan lokal dna (urutan DNA yang telah dicapai oleh rna polimerase). Tetap dipertahankannya bagian DNA yang mengalami pembukaan heliks menunjukkan bahwa RNA polimerase membuka heliks dna di depan gelembung transkripsi dan menutup heliks dna di belakangnya. Dengan demikian, heliks hibrid rna-dna harus berputar setiap kali terjadi penambahan nukleotida pada rna nasen.

5. Terminasi

RNA polimerase tetap terikat pada dna dan melangsungkan transkripsi hingga mencapai urutan terminator (sinyal stop), yang pada umumnya berupa struktur seperti tusuk konde (hairpin). Struktur yang terdiri atas batang dan kala (loop) ini terjadi karena rna hasil transkripsi mengalami komplementasi diri. Biasanya, bagian batang sangat kaya dengan gc sehingga sangat stabil (gc mempunyai ikatan rangkap tiga). Di sebelah downstream (3’) dari struktur tusuk kode sering kali terdapat urutan yang terdiri atas empat u atau lebih

Nampaknya RNA polimerase akan segera berhenti begitu struktur tusuk konde RNA disintesis. Bagian ujung rna yang mengandung banyak U tersebut mempunyai ikatan yang lemah dengan basa-basa A pada DNA cetakan sehingga molekul RNA hasil sintesis akan dengan mudah terlepas dari kompleks transkripsi. Selanjutnya, pita DNA cetakan yang sudah tidak berikatan atau membentuk hibrid dengan RNA segera menempel kembali pada pita dna komplemennya. RNA polimerase inti pun akhirnya terlepas dari DNA.

6. Terminasi menggunakan protein rho

Telah disinggung di muka bahwa selain karena adanya struktur tusuk konde, terminasi transkripsi dapat juga terjadi dengan bantuan suatu protein khusus yang dinamakan protein rho (ρ). Rho merupakan protein heksamer yang akan menghidrolisis atp dengan adanya rna untai tunggal. Protein ini nampak terikat pada urutan sepanjang 72 basa pada rna, yang diduga lebih disebabkan oleh pengenalan suatu struktur spesifik daripada karena adanya urutan konsensus. Rho bergerak di sepanjang rna nasen menuju kompleks transkripsi. Pada kompleks transkripsi ini rho memungkinkan rna polimerase untuk berhenti pada sinyal terminator tertentu. Sinyal-sinyal terminator ini, seperti halnya sinyal terminator yang tidak bergantung kepada rho, lebih dikenali oleh rna daripada oleh dna cetakannya. Adakalanya terminator tersebut juga berupa struktur tusuk konde tetapi tidak dikuti oleh urutan poli u.

E. Transkripsi pada eukariot

Sedikit telah disinggung di atas bahwa pada eukariot transkripsi terjadi tidak bersamaan dengan translasi. Dengan adanya membran inti, pada eukariot dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya pun tidak dapat terjadi secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi, harus merampungkan terlebih dahulu proses transkripsi. Proses transkripsi dan translasi pada eukariotpun lebih kompleks daripada prokariot.

Pada eukariot dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya pun tidak dapat terjadi secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi, harus merampungkan terlebih dahulu proses transkripsi. Proses transkripsi dan translasi pada eukariotpun lebih kompleks daripada prokariot.

mRNA pada eukariot berasal dari transkrip gen primer yang melalui beberapa tipe proses, antara lain:

1. Pembelahan sebagian besar mrna prekursor (pre-mRNAS) menjadi molekul mRNA yang lebih kecil.

2. Penambahan kelompok 7-methyl guanosin (mRNA “caps”) pada ujung 5’ molekul.

3. Penambahan kira-kira 200 nukleotida panjang yang merupakan urutan nukleotida adenilet (“poly-a tails”) pada ujung 3’ molekul.

4. Melengkapi formasi atau susunan dengan protein yang spesifik.

Masing-masing gen transkrip dapat melakukan beberapa atau seluruh tipe proses tersebut.

Mekanisme transkripsi pada eukariot pada dasarnya menyerupai mekanisme pada prokariot. Namun, begitu banyaknya polipeptida yang berkaitan dengan mesin transkripsi pada eukariot menjadikan mekanisme tersebut jauh lebih kompleks daripada mekanisme pada prokariot.

Ada tiga macam kompleks RNA polimerase, yang masing-masing diperlukan untuk transkripsi tipe-tipe gen eukariot yang berbeda. Perbedaan ketiga macam RNA polimerase tersebut dapat diketahui melalui pemurnian menggunakan teknik kromatografi dan elusi pada konsentrasi garam yang berbeda. Masing-masing RNA polimerase mempunyai sensitivitas yang berbeda terhadap toksin jamur α-amanitin, dan hal ini dapat digunakan untuk membedakan aktivitasnya satu sama lain.

· RNA polimerase i (RNA pol i) mentranskripsi sebagian besar gen rRNA. Enzim ini terdapat di dalam nukleoli dan tidak sensitif terhadap α-amanitin.

· RNA polimerase ii (RNA pol ii) mentranskripsi semua gen penyandi protein dan beberapa gen RNA nuklear kecil (snRNA). Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan sangat sensitif terhadap α-amanitin.

· RNA polimerase iii (RNA pol iii) mentranskripsi gen-gen tRNA, 5s rRNA, u6 snrna dan beberapa rna kecil lainnya. Enzim ini terdapat di dalam nukleoplasma dan agak sensitif terhadap α-amanitin.

Di samping enzim-enzim nuklear tersebut, sel eukariot juga mempunyai RNA polimerase lainnya di dalam mitokondria dan kloroplas.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

B. Saran

Adapun saran untuk pembuatan makalah selanjutnya, sebaiknya menambah penjelasan tentang perbedaan proses transkripsi sel prokariotik dan sel eukariotik berdasarkan segi fungsinya.

DAFTAR PUSTAKA

Http://Wapedia.Mobi/Id/Transkripsi_(Genetik)

Http://Biomol.Wordpress.Com/Bahan-Ajar/Transkripsi

Http://Images.Google.Co.Id/Imgres?Imgurl=Http://Gurungeblog.Files.Wordpress.Com/2008/11/Transkripsi-Dan translasi .jpg&imgrefurl=http://gurungeblog. wordpress. com/2008/11/15

biologi_sciens07

Minggu, 27 Desember 2009

transkripsi

Tidak ada komentar:

Posting Komentar

laporan

Mengenai Saya