Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Kontrol ekspresi gen pada eukaryot. Tidak semua gen dapat diekspresikan dalam waktu bersamaan Sebagian dari produk gen diperlukan oleh semua sel setiap.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Kontrol ekspresi gen pada eukaryot. Tidak semua gen dapat diekspresikan dalam waktu bersamaan Sebagian dari produk gen diperlukan oleh semua sel setiap."— Transcript presentasi:

1 Kontrol ekspresi gen pada eukaryot

2 Tidak semua gen dapat diekspresikan dalam waktu bersamaan Sebagian dari produk gen diperlukan oleh semua sel setiap saat. Gen esensial semacam ini diekspresikan oleh semua sel. Sebagian dari produk gen diperlukan oleh semua sel setiap saat. Gen esensial semacam ini diekspresikan oleh semua sel. Gen yang lain, hanya diperlukan oleh sel tertentu atau pada waktu khusus tertentu, ekspresi dari gen “inducible” ini secara ketat dikontrol didalam setiap sel. Gen yang lain, hanya diperlukan oleh sel tertentu atau pada waktu khusus tertentu, ekspresi dari gen “inducible” ini secara ketat dikontrol didalam setiap sel. Sebagai contoh: Sel-sel  pankreas, membuat insulin melalui ekspresi gen insulin. Seandainya neuron mengekspresikan insulin,maka dipastikan muncul masalah. Sebagai contoh: Sel-sel  pankreas, membuat insulin melalui ekspresi gen insulin. Seandainya neuron mengekspresikan insulin,maka dipastikan muncul masalah.

3 3’ 5’ 3’ Transkripsi dan Translasi pada Prokaryotes Ribosome 5’ mRNA RNA Pol.

4 The mRNA Sequence Can Fold In Two Ways Terminator haripin

5 Pengaturan ekspresi pada Eukaryot Sebagian dari cara umum pengaturan gen pada prokaryot juga digunakan pada eukaryote, namun tidak ada sistem ‘operon’ pada eukaryot. Sebagian dari cara umum pengaturan gen pada prokaryot juga digunakan pada eukaryote, namun tidak ada sistem ‘operon’ pada eukaryot. Gen eukaryote di kontrol secara individual dan masing-masing gen memiliki sekuen pengontrol khusus yang berada mendahului sisi ‘start’ dimulainya transkripsi. Gen eukaryote di kontrol secara individual dan masing-masing gen memiliki sekuen pengontrol khusus yang berada mendahului sisi ‘start’ dimulainya transkripsi. Disamping itu, juga terdapat beberapa cara tambahan untuk mengontrol ekspresi gen eukaryote Disamping itu, juga terdapat beberapa cara tambahan untuk mengontrol ekspresi gen eukaryote

6 Eukaryot memiliki genome yang besar dan kompleks The human genome (genome manusia) adalah sekitar 3 x 10 9 base pairs, atau ≈ 1 m DNA The human genome (genome manusia) adalah sekitar 3 x 10 9 base pairs, atau ≈ 1 m DNA Karena diploid, masing-masing nucleus mengandung 6 x 10 9 base pairs atau ≈ 2 m DNA Karena diploid, masing-masing nucleus mengandung 6 x 10 9 base pairs atau ≈ 2 m DNA Beberapa gen yg sekelompok berada saling berdekatan dalam kromosom yg sama. Beberapa gen yg sekelompok berada saling berdekatan dalam kromosom yg sama. Gen-gen dengan fungsi2 yang saling terkait terdistribusi secara random di keseluruhan genom. Gen-gen dengan fungsi2 yang saling terkait terdistribusi secara random di keseluruhan genom.

7 Pada eukaryot lebih kompleks dibandikan pada prokaryote Pada eukaryot lebih kompleks dibandikan pada prokaryote Perbedaan utama: adanya membran inti pada eukaryote yang mencegah terjadinya transkripsi dan translasi secara simultan seperti yang terjadi pada prokaryote. Perbedaan utama: adanya membran inti pada eukaryote yang mencegah terjadinya transkripsi dan translasi secara simultan seperti yang terjadi pada prokaryote. Pada prokaryote, kontrol inisiasi transkripsi merupakan titik kontrol utama, sedangkan pada eukaryote, pengaturan ekspresi gen dikontrol hampir secara ekuivalen pada beberapa titik kontrol. Pada prokaryote, kontrol inisiasi transkripsi merupakan titik kontrol utama, sedangkan pada eukaryote, pengaturan ekspresi gen dikontrol hampir secara ekuivalen pada beberapa titik kontrol.

8 Overview mekanisme pengaturan. Produk gen A adalah enzim A yang disintesis scr ‘constitutive’ dan mengendalikan suatu reaksi. Enzim B jg disintesis secara constitutive, tetapi aktivitasnya dapat diinhibisi. Sintesis produk gen C dapat dicegah melalui kontrol pada level translasi. Sintesis produk gen C dapat dicegah melalui kontrol pada level trankripsi.

9

10 Why is Gene Regulation Necessary? The cardinal rule of existence for any organism is economy. By switching genes off when they are not needed, cells can prevent resources from being wasted. There should be natural selection favouring the ability to switch genes on and off. A typical human cell normally expresses about 3% to 5% of its genes at any given time. Cancer results from genes that do not turn off properly. Cancer cells have lost their ability to regulate mitosis, resulting in uncontrolled cell division.

11

12 DNA dalam pak dengan densitas tinggi tidak dapat diekspresikan Karena ukurannya, maka DNA eukaryote harus di pak. Karena ukurannya, maka DNA eukaryote harus di pak. Heterochromatin, merupakan bentuk pak DNA dengan densitas paling tinggi, tidak dapat ditranskripsikan, dengan demikian maka tidak ada ekspresi gen. Heterochromatin, merupakan bentuk pak DNA dengan densitas paling tinggi, tidak dapat ditranskripsikan, dengan demikian maka tidak ada ekspresi gen.

13 Hanya satu subset dari gen-gen yang diekspresikan setiap saat. Memerlukan energi yang tinggi untuk mengekspresikan gen. Memerlukan energi yang tinggi untuk mengekspresikan gen. Dengan demikian maka merupakan suatu pemborosan apabila ekspresi semua gen dilakukan setiap saat. Dengan demikian maka merupakan suatu pemborosan apabila ekspresi semua gen dilakukan setiap saat. Melalui cara ekspresi gen secara diferensial ini, sel dapat merespond terhadap perubahan-perubahan lingkungan. Melalui cara ekspresi gen secara diferensial ini, sel dapat merespond terhadap perubahan-perubahan lingkungan. Ekspresi diferensial, memungkinkan sel-sel untuk terspesialisasi pada organisme-organisme multiseluler. Ekspresi diferensial, memungkinkan sel-sel untuk terspesialisasi pada organisme-organisme multiseluler. Ekspresi diferensial juga memungkinkan organisme untuk dapat berkembang Ekspresi diferensial juga memungkinkan organisme untuk dapat berkembang

14 DNA Cytoplasm Nucleus G AAAAAA Export Degradation etc. G AAAAAA Kontrol ekspresi gen G AAAAAA RNA Processing mRNA RNA Transcription Nuclear pores Ribosome Translation Packaging Modification Transportation Degradation

15 Logical Expression Control Points DNA packaging DNA packaging Transcription Transcription RNA processing RNA processing mRNA Export mRNA Export mRNA masking/unmasking and/or modification mRNA masking/unmasking and/or modification mRNA degradation mRNA degradation Translation Translation Protein modification Protein modification Protein transport Protein transport Protein degradation Protein degradation Increasing cost The logical place to control expression is before the gene is transcribed

16 Tiga macam RNA Polymerase pada eukaryote 1 RNA Polymerase I - menyusun rRNA pada nucleolus 2 RNA Polymerase II – menyusun mRNA pada nucleoplasm 3 RNA Polymerase III – menyusun tRNA pada nucleoplasm

17 Gen Eukaryote sederhana TerminatorSequence Promoter/ Control Region Transcription Start Site 5’ Untranslated Region 3’ Untranslated Region Exons Introns 3’5’ Exon 2 Exon 3 Int. 2 Exon 1 Int. 1 RNA Transcript

18 5’DNA3’ Enhancers Enhancer Transcribed Region 3’ 5’ TFTF TF 3’5’ TFTF TF 5’ RNA RNAPol.RNAPol. Many bases Promoter

19 Eukaryotic RNA Polymerase II RNA polymerase is a very fancy enzyme that does many tasks in conjunction with other proteins RNA polymerase is a very fancy enzyme that does many tasks in conjunction with other proteins RNA polymerase II is a protein complex of over 500 kD with more than 10 subunits: RNA polymerase II is a protein complex of over 500 kD with more than 10 subunits:

20 Eukaryotic RNA Polymerase II Promoters Several sequence elements spread over about 200 bp upstream from the transcription start site make up RNA Pol II promoters Several sequence elements spread over about 200 bp upstream from the transcription start site make up RNA Pol II promoters Enhancers, in addition to promoters, influence the expression of genes Enhancers, in addition to promoters, influence the expression of genes Eukaryotic expression control involves many more factors than control in prokaryotes Eukaryotic expression control involves many more factors than control in prokaryotes This allows much finer control of gene expression This allows much finer control of gene expression

21 RNA Pol. IIInitiation T. F. RNA Pol. II 5’ mRNA Promoter T. F.

22 Eukaryotic Promoters 5’ Exon 1 Promoter Sequence elements ~200 bp TATA ~-25 Initiator “TATA Box” Transcription start site (Template strand) -1+1 SSTATAAAASSSSSNNNNNNNNNNNNNNNNNYYCAYYYYYNN S = C or G Y = C or T N = A, T, G or C

23 Initiation TFIID Binding -1+1 Transcription start site TFIID “TATA Box” TBP Associated Factors (TAFs) TATA Binding Protein (TBP)

24 Initiation TFIID Binding TFIID 80 o Bend -1+1 Transcription start site

25 Initiation TFIIA and B Binding TFIID TFIIA -1+1 Transcription start site TFIIB

26 Initiation TFIIF and RNA Polymerase Binding TFIID TFIIA -1+1 Transcription start site TFIIB RNA Polymerase TFIIF

27 Initiation TFIIE Binding TFIID TFIIA -1+1 Transcription start site RNA Polymerase TFIIB TFIIF TFIIE TFIIE has some helicase activity and may by involved in unwinding DNA so that transcription can start

28 Initiation TFIIH and TFIIJ Binding TFIID TFIIA -1+1 Transcription start site RNA Polymerase TFIIB TFIIF TFIIE TFIIH has some helicase activity and may by involved in unwinding DNA so that transcription can start TFIIH P P P TFIIJ

29 Initiation TFIIH and TFIIJ Binding TFIID TFIIA -1+1 Transcription start site RNA Polymerase TFIIB TFIIF TFIIE TFIIH P P P TFIIJ

30 Initiation TFIIH and TFIIJ Binding -1+1 Transcription start site RNA Polymerase P P P


Download ppt "Kontrol ekspresi gen pada eukaryot. Tidak semua gen dapat diekspresikan dalam waktu bersamaan Sebagian dari produk gen diperlukan oleh semua sel setiap."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google