ekpresi gen

7/24/2019 Ekpresi Gen

http://slidepdf.com/reader/full/ekpresi-gen 1/39

Central Dogma of

Molecular Biology

KSPR SI G N

DR. Restu Syamsul Hadi,M.Kes



merupakan rangkaian proses penerjemahan informasigenetik (dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA )menjadi protein

Ekspresi gen

Proses ekspresi gen mengikuti tahapan yang samauntuk semua bentuk kehidupan, dan disebut dogmasentral

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basa_nitrogen&action=edit&redlink=1

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA

http://id.wikipedia.org/wiki/RNA

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein

http://id.wikipedia.org/wiki/Protein

http://id.wikipedia.org/wiki/RNA

http://id.wikipedia.org/wiki/DNA

http://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Basa_nitrogen&action=edit&redlink=1



DNA

RNA

AMINO ACID

Replikasi

Transkripsi

Translasi



Ada 3 proses :

• Replikasi

– DNA menghasilkan DNA

• Transkripsi – menghasilkan RNA dari DNA

• Translasi

– Menghasilkan asam amino dari RNA



• Diperlukan untuk terjadinya pembelahan

• DNA polymerase mengikat nukleotid

bebas untuk melengkapi basapasangannya

• Diperlukan enzim untuk menjaga agar

terhindar dari kesalahan



• DNA cetakan

• Molekul Deoksi ribonukleotida (basa purin-pirimidin, gula

/deoksiribosa, gugus fosfat)

• DNA polymerase, enzim utama –katalisis proses

polimerisasi nukleotida

• Enzim primase,mengkatalisis primer untuk memulai

replikasi

• Enzim Helikase dan girase, membuka untaian DNA

induk

• Enzim ligase, menyambung fragmen DNA

KOMPONEN UTAMA REPLIKASI



Sintesis Protein

:

DNA RNA ProteinsReplikasi Transkripsi Translasi

Replikasi : proses perbanyakan bahan genetik

- proses yang mengawali pertumbuhan sel- setiap sel anakan (progeny) yang dihasilkan punya

komposisi yang identik dengan induk

- merupakan proses pengkopian rangkaian molekul

genetik



Model Replikasi DNA

Ada 3 hipotesis:1. Semikonservatif2. Konservatif

3. Dispersif



REPLIKASI DNA



• Rantai DNA membelah

• Berpasangan dengan RNA pasangannya

• Melibatkan RNA polymerase

Transkripsi berlangsung dalam empat tahap,yaitu pengenalan promoter, inisiasi,elongasi, dan teminasi.



Enzim RNA polimerase mengikat untai DNA cetakanpada suatu daerah (promoter) yang mempunyaiurutan basa tertentu sepanjang 20 hingga 200 basa..

Setelah mengalami pengikatan oleh promoter, RNApolimerase akan terikat pada suatu tempat di dekatdaerah promoter, yang dinamakan tempat awalpolimerisasi.

Selama sintesis RNA berlangsung RNA polimerasebergerak di sepanjang molekul DNA cetakan sambilmenambahkan nukleotida demi nukleotida kepadauntai RNA yang sedang diperpanjang.

Molekul RNA yang baru saja selesai disintesis, dan juga enzim RNA polimerase, segera terlepas dari untaiDNA cetakan begitu enzim tersebut mencapai urutan

basa pengakhir (terminasi).



Sintesis Protein : Transkripsi



DNA

Cytoplasm

Nucleus

Transkripsi Eukariotik

Export

G AAAAAA

RNA

Transcription

G AAAAAA

RNAProcessing

mRNA



3 Tipe RNA

• Messenger RNA (mRNA) – DNA template

• Transfer RNA (tRNA) – pembawa asam

amino• Ribosomal RNA (rRNA) – komponen mayor

pada Ribosome



Structural characteristics of RNAmolecules

• Single polynucleotide strand whichmay be looped or coiled (not a double

helix)• Sugar Ribose (not deoxyribose)

• Bases used: Adenine, Guanine, Cytosine

and Uracil (not Thymine).



• Pada sitoplasma, mRNA berikatan dengansatu unit ribosom.

• Masing-masing tRNA berikatan dengansatu asam amino.

• Asam amino terikat mRNA bergerak pada

ribosome menghasilkan rantai polipeptida.



Protein Synthesis: Translation

Translasi merupakan proses pengkodean dari molekulmRNA menjadi rantai polipeptida.

Masing-masing dengan 3 nukleotida pada mRNA yangdisebut dengan kodon ( codon or three-letter codeword).

Masing-masing kodon merupakan kode spesifik dariasam amino.



H

P

O

O

HO

O

O

CH2 NH2 N

NH

N

N

HOH

P

O

O

HO

O

O

CH2

NH2

N

N

N

N

H

P

O

OH

HO

O

O

CH2

NH2

N

N

N

N

O

A Codon

Guanine

Adenine

Adenine

Arginine




• Kode digunakan 3 huruf karena ada 20asam amino yang berbeda untukmenghasilkan protein.

• Ada 4 basa dalam RNA (ATGC), maka 42 (4x 4)=16; 43 (4x4x4)=64.




•Dengan 3 huruf maka akan ada 64 kodon

• Artinya akan ada satu asam amino yang dikodedengan lebih dari satu kodon.

•Kodon (UAA, UAG, & UGA) untuk stop codons, ini

kodon untuk menghentikan sintesis.•Disamping mengkode asam amino methionine, kodon AUG merupakan kodon “initiator” codon, yang

memulai sintesis protein

P t i S th i T l ti




Transfer RNA (tRNA)• Molekul tRNA memiliki tempat perlekatan yangpenting.

•Satu sisi, disebut anticodon, yang mengikat kodondengan molekul mRNA.

•Sisi yang lain sebagai tempat mengikat amino acid.

•Selama sintesis protein, anticodon dari molekul tRNA

merupakan base pairs /pasangan kodon dengankodon mRNA.

i S h i l i




Ribosome:•Tersusun dari 2 subunits, besar dan kecil, masing-masing subunit mengandung ribosomal RNA(rRNA) & proteins.

•Sintesis Protein dimulai ketika dua subunits ribosommengikat mRNA.

•Kodon initiator AUG berikatan dengan anticodon of

tRNA




Ribosome:•Sintesis protein berlangsung sampai stopcodon hingga dihasilkan sintesis protein baru

dan proses translasi selesai.



AE

Large

subunit

P

Small

subunit

Translation - Initiation

fMet

UAC

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA 5’ mRNA

3’



AE

Ribosome P

Arg

Aminoacyl tRNA

PheLeu

Met

Ser

Gly

Polypeptide

CCA

Translation - Elongation


3’



AE

Ribosome P

PheLeu

Met

Ser

Gly

Polypeptide

Arg

Aminoacyl tRNA

UCUCCA



3’



AE

Ribosome P

CCA

Arg

UCU

PheLeu

Met

Ser

Gly

Polypeptide



3’



AE

Ribosome P


Aminoacyl tRNA

Ala

CCA

Arg

UCU

PheLeu

Met

Ser

Gly

Polypeptide


3’



AE

Ribosome P


Arg

UCU

PheLeu

Met

Ser

Gly

Polypeptide

CGA

Ala


3’

T i ti A d T l ti



3’

5’

5’

3’

Transcription And TranslationIn Prokaryotes

Ribosome

Ribosome

5’

mRNA

RNAPol.



Figure 17.UN04



tRNA

Polypeptide

Aminoacid

E A Anti-

codon

RibosomemRNA

Codon



Sintesis protein merupakan proses yang berlangsung denganarah tertentu sebagai berikut.

1. Molekul mRNA ditranslasi dengan arah 5’ → 3’, tetapi tidakdari ujung 5’ hingga ujung 3’.

2. Polipeptida disintesis dari ujung amino ke ujung karboksil

dengan menambahkan asam-asam amino satu demi satuke ujung karboksil.



Terimakasih

ekpresi gen

Documents