Transkripsi dan translasi pada prokariot

Transkripsi dan translasi 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.
.Transkripsi dan translasi 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.
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.
Secara garis besar translasi pada eukariot sama dengan translasi pada prokariot, perbedaannya hanya pada beberapa hal saja, misalnya, kelompok protein dari methyonil-dRNAi Afet tidak dibentuk dan sebagian besar mRNA eukariot dipelajari untuk memperoleh monogenik.
Perpindahan rantai intron melalui penyambungan RNA
Sebagian besar gen eukariot tingkat yang lebih tinggi mengandung noncoding intervening sequences atau intronsseparating the coding sequences or axons. Sedangkan transkrip primer mengandung seluruh urutan gen dan noncoding sequences yang di potong selama proses.
Mekanisme penyambungan dengan menggabungkan urutan dengan tepat pada nukleotida tunfggal untuk meyakinkan bahwa kodon pada ekson distal ke intron terbaca dengan tepat dan benar.
Penamaan subscibps mengidentikasikan frekuensi dari basa umum tiap-tiap posisi. N mengindikasi bahwa sebagian dari 4 standar nukleotida yang ditunjukkan pada posisi yang diindikasi. Ekson-intron junction memiliki perbedaan dalam gen tRNA gen struktural dalam mitokondria dan kloroplas, yang menggunakan mekanisme penyambungan RNA ysng berbeda. Hanya satu urutan pendek yang ada di dalam intron gen inti yang disebut TACTAAC box.
Sisa adenin pada posisi enam dalam TACTAAC box lengkap dan diketahui untuk menentukan petunjuk dari reaksi penyambungan. Urutan sisa intron pada sebagian besar gen inti sangat berbeda dan muncul secara acak. Intron gen mitokondria dan kloroplas mengandung urutan konserv yang berbeda dengan gen inti.
Penyambungan tRNA Prekursor: Nuklease dan Ligase khusus
Saccharomyces merupakan contoh organisme yang sering menjadi alat percobaan reaksi penyambungan prekursor tRNA. Penghilangan intron pada tRNA prekursor Saccharomyces dilakukan dalam dua tahap yaitu:
1. Membran inti dan splicing endonuklease membuat dua potongan yang sama pada ujung akhir intron.
2. Splicing ligase menggabungkan dua bagian tRNA untuk menghasilkan bentuk matang molekul tRNA.
Pembelahan tRNA menghasilkan ujung 5’OH dan kelompok fosfat siklik 2’-3’ pada ujung 3’. Tahap kedua proses ligasi menyangkut 4 reaksi yang terpisah, yaitu:
1. reaksi pertama adalah penambahan kelompok fosfat pada ujung 5’-OH, reaksi ini membutuhkan aktivitas kinase dan donor fosfat (ATP)
2. kelompok fosfat 5’ diaktifkan dengan mentransfer kelompok AMP menuju terminus intermediet AMP-ligase
3. fosfat siklik 2’-3’ dibuka oleh aktivitas phophodiesterase cyclic yang menghasilkan 2’ fosfat dan 3’ hidroksil bebas.
4. reaksi ligase terakhir melalui pemecahan 3’-OH bebas pada interior 5’ fosfat dengan melepaskan AMP.
Dua tahap penyambungan intron tRNA tersebut akan terjadi pada organisme. Pada tumbuhan terjadi reaksi yang sama, tetapi tidak sama dengan yang terjadi pada mamalia.
Penyambungan autokatalisis rRNA prekursor Tetrahymena
Pembelahan autokatalisi pada intron dalam prekusor tRNA tetrahymena tidak membutuhkan sumber energi eksternal dan protein. Akan tetapi, dibutuhkan transfer ikatan phosphoester. Reaksi tersebut membutuhkan nukleosida guanin dengan kelompok 3’-OH sebagai pendukung dan dengan ditambah kation monovalent dan kation divalent. Satu intron dipotong yang telah dipotong kemudian diedarkan pada ikatan phosphoester yang lain. Aktifitas autokatalisis kemungkinan tergantung pada struktur sekunder dari molekul prekusor tRNA.
Penyambungan pre-mRNA: snRNAs, snRNPs dan Spliceosome
Intron dalam prekusor mRNA nuclear dipotong dalam dua tahap seperti pada intron sel ragi pre-tRNA dan pre-rRNA. Pada prekusor mRNA, intronnya tidak dibelah oleh nuclease da ligase melainkan oleh struktur protein yang disebut spliceosome. Spliceosome mengandung molekul RNA yang disebut snRNA. Lima snRNA yaitu; U1, U2, U4, U5 dan U6. yang berpengaruh dalam pemotongan pre-mRNA nuclear sebagai komponen dari spliceosome. Tahap pemotongan ini juga diabgi menjadi dua tahap. Tahap pertama, pembelahan terjadi pada ujung 5’intron dan phosphodiester 2’-5’yang dibentuk diantara posisi 5’G yang ditempatkan mendekati ujung 3’intron. Tahap kedua, gen digabungkan oleh ikatan phosphodiester 3’-5’ dan intron yang telah terbentuk dilepaskan.