Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

TRANSKRIPSI Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "TRANSKRIPSI Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM."— Transcript presentasi:

1 TRANSKRIPSI Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM

2 Pengaturan Transkripsi DNA RNA protein Perubahan lingkungan Turn on/off gen Protein2 untuk menghadapi perubahan lingkungan Sangat penting untuk: 1.Ekspresi gen saat diperlukankan 2.Represi gen saat tidak diperlukan 3.Menjaga sumber energi; menghindari ekspresi gen2 yang tidak diperlukan

3 Pengaturan Transkripsi DNA RNA protein Transkripsi Initiation Elongation Termination Processing Capping Splicing Polyadenylation Turnover Translasi Protein processing Tempat pengaturan :

4 Transkripsi Prokariotik Operons Kelompok gen2 yang saling berhubungan yang ditranskripsi oleh promoter yang sama RNA polisistronik Gen2 multiple ditranskripsi sebagai SATU TRANSKRIP Tidak punya nukleus, shg transkripsi dan translasi dapat terjadi secara simultan

5 Struktur RNA Mengandung ribosa Basa N : A,G,C,U, Urasil berpasangan dengan adenin Secara kimiawi berbeda sedikit dengan DNA, ttp secara struktural mpy perbedaan yang besar Jalin tunggal Kemampuannya untuk melekuk membentuk stuktur 3D  dapat fungsional

6 Variasi Struktur RNA RNA lebih mirip protein dari pada DNA: domain struktur dihubungkan oleh domain yang lebih fleksibel  shg fungsinya berbeda e.g. ribozymes – catalytic RNA

7 SINTESIS RNA RNA polimerase menempel pada DNA, DNA melting Nucleosida ditambahkan 5’  3’

8 Jenis RNA Messenger RNA (mRNA) – gene2 yang mengkode protein Ribosomal RNA (rRNA) – membentuk ribosom Transfer RNA (tRNA) – adaptor yang menghubungkan asam amino amino dg mRNA selama translasi Small regulatory RNA – disebut juga non- coding RNA

9 Pengaturan Transkripsi Transcription Initiation Elongation Termination Processing Capping Splicing Polyadenylation Turnover Translation Protein processing Pengaturan inisiasi biasanya paling penting

10 Inisiasi RNA polimerase Faktor2 transkripsi Promoter DNA  Sisi pengikatan RNAP  Operator – repressor binding  TF binding sites lain Start transkripsi : +1 α α β β’σ

11 Inisiation RNA polymerase  4 subunit  Sigma faktor (σ)– menentukan spesifisitas promoter  + σ = holoenzyme  Mengikat sekuen promoter  Mengkatalisis “open complex” and transkripsi DNA menjadi RNA

12 RNAP mengikat sekuen promoter spesifik Faktor Sigma mengenali sekuen konsensus -10 and -35

13 Promoter RNA polymerase TTGACATATAAT Deviation from consensus -10, -35 sequence leads to weaker gene expression

14 Sigma factors E. coli can choose between 7 sigma factors and about 350 transcription factors to fine tune its transcriptional output An Rev Micro Vol. 57: T. M. Gruber Extreme heat shock, unfolded proteins  70  54 SS SS FF  32

15 Lac operon control Repressor binding prevents RNAP binding promoter An activating transcription factor found to be required for full lac operon expression: CAP (or Crp)

16 lac operon – activator and repressor CAP = catabolite activator protein CRP = cAMP receptor protein

17 Faktor2 yang mengaktifkan transkripsi Helix-turn-helix (HTH) mengikat major groove DNA HTH merupakan salah satu dari banyak TF motif Crp dimer w/ DNA

18 Pengikatan kofaktor mengubah konformasi Crp binds cAMP, induces allosteric changes glucose cAMP Crp lac operon no mRNA cAMP Crp glucose mRNA CRP: cAMP reseptor protein/ CAP catabolite gene activator protein

19 Cooperative binding of Crp and RNAP Pengikatan lebih stabil daripada hanya protein saja

20 Enhancers activating regions not necessarily close to RNAP binding site NtrC required for RNAP to form open complex NtrC (nitrogen assimilation regulatory protein) example : NtrC activated by P P NtrC binds DNA, forms loop that folds back onto RNAP, initiating transcription signature of sigma 54

21 Transcriptional Control Transcription Initiation Elongation Termination Processing Capping Splicing Polyadenylation Turnover Translation Protein processing

22 Terminasi Transkripsi Bakteri perlu mengakhiri transkripsi pada ujung gen 2 mekanisme terminasi transkripsi pada bakteri:  Rho-independent (lebih umum)  Rho-dependent

23 Rho-independent termination Sekuen terminasi mempunyai 2 ciri : Serial Residu U Daerah kaya GC yang saling komplimen sekuen kaya GC membentuk loop Stem-loop menyebabkan RNAP pause Residu U tidak stabil  rantai RNA dilepaskan

24 Rho-dependent termination Rho merupakan protein heksamer Melingkupi basa RNA Rho mempunyai aktivitas ATPase, bergerak sepanjang RNA sampai sisi RNAP, membuka rantai ganda DNA/RNA hybrid

25

26 26 Transkripsi Eukariotik Faktor2 transkripsi mengikat daerah promoter dari gen. RNA polymerase II kemudian mengikat promoter untuk memulai transkripsi pada start site (+1). Enhancers adalah sekuen DNA dimana faktor transkripsi spesifik (activators) terikat untuk meningkatkan laju transkripsi.

27 27

28 28 Transkripsi Eukariotik Coactivators dan mediators juga diperlukan untuk fungsi faktor2 transkripsi. – coactivators and mediators mengikat faktor2 transkripsi dan bagian lain dari komponen/aparatus transkripsi

29 29

30 30 Struktur kromosom Eukariotik DNA eukariot dikemas dalam chromatin. Struktur Chromatin berhubungan secara langsung dengan pengaturan ekspresi gen. Struktur Chromatin mulai dengan organisasi DNA dalam nukleosom. Nukleosom mungkin memblok RNA polymerase II untuk bergabung dengan promoter.

31 31 Struktur kromosom Eukariotik Metilasi (penambahan –CH 3 ) pada DNA atau protein histon juga berhubungan dengan pengaturan ekspresi gen. Kelompok nukleotida sitosin yang termetilasi mengikat protein yang menghambat aktivator untuk binding dengan DNA. Metilasi pada protein histon berhubungan dengan inaktivasi daerah chromatin

32 32

33 33

34 34 Regulasi post transkripsional Pengaturan ekspresi gen biasanya melibatkan pengaturan inisiasi transkripsi. Tetapi ekspresi gen dapat dikontrol setelah transkripsi, dengan mekanisme berikut : – RNA interference – alternative splicing – RNA editing – mRNA degradation

35 35 Posttranscriptional Regulation RNA interference melibatkan pemakaian molekul small RNA Enzim Dicer memotong double stranded RNA menjadi potongan2 kecil RNA – micro-RNAs bind to complementary RNA to prevent translation – small interfering RNAs degrade particular mRNAs before translation

36 36

37 37 Posttranscriptional Regulation Introns are spliced out of pre-mRNAs to produce the mature mRNA that is translated. Alternative splicing recognizes different splice sites in different tissue types. The mature mRNAs in each tissue possess different exons, resulting in different polypeptide products from the same gene.

38 38

39 39 Posttranscriptional Regulation RNA editing creates mature mRNA that are not truly encoded by the genome. For example – – apolipoprotein B exists in 2 isoforms – one isoform is produced by editing the mRNA to create a stop codon – this RNA editing is tissue-specific

40 40 Posttranscriptional Regulation Mature mRNA molecules have various half- lives depending on the gene and the location (tissue) of expression. The amount of polypeptide produced from a particular gene can be influenced by the half- life of the mRNA molecules.

41 41

42 Actinomycin D  Dari Streptomyces  Mengikat erat pada dupleks DNA menyisipkan diri antara pasangan basa G=C  Menghalangi pergerakan polymerase sepanjang rantai  Menghambat baik prokariotik maupun eukariotik Acridine  Menghambat dengan jalan yang sama dengan Actinomycin D Senyawa Penghambat Transkripsi

43 Rifampicin  Dari Streptomyces  Menghalangi pembentukan ikatan fosfodiester pertama  Tidak menghalangi pemanjangan rantai  Mengikat pada sub unit β polymerase RNA  Tidak menghambat sintesis RNA pada eukariot Senyawa Penghambat Transkripsi

44 α-amanitin  spesifik inhibitor pada sel hewan  dari jamur Amanita phalloides  menghambat enzim polymerase RNA II pada eukariot  tidak menghambat sintesis RNA prokariot dan jamurnya sendiri Senyawa Penghambat Transkripsi


Download ppt "TRANSKRIPSI Dr. Yekti Asih Purwestri, M.Si. Laboratorium Biokimia Fakultas Biologi UGM."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google