Perbedaan Transkripsi dan Translasi pada Prokariot dan Eukariot

TRANSKRIPSI

Transkripsi (dari bahasa Inggris: transcription) adalah proses penyalinan kode-kode genetika yang ada pada urutan DNA menjadi

molekul RNA.

Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi genetik yang nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah satu

untaian molekul DNA digunakan sebagai cetakan untuk sintesis molekul RNA yang komplementer.

Molekul RNA yang disintesis dalam proses transkripsi pada garis besarnya dapat dibedakan menjadi 3 kelompok molekul RNA, yaitu : mRNA (messenger RNA), tRNA (transfer RNA), rRNA (ribosomal RNA).

TranslasiTranslasi adalah proses sintesis polipeptida spesifik berdasarkan sandi

genetika pada mRNA. Proses ini adalah bagian kedua dari tahapan biosintesis protein setelah proses transkripsi.

Translasi melibatkan ribosom sebagai tempat penggabungan asam amino-asam amino menjadi polipeptida dan tRNA sebagai pembawa asam amino ke ribosom dan penerjemah” sandi genetika mRNA.

Antibiotika dapat menghambat atau menghentikan proses translasi pada biosintesis protein, contohnya : antibiotika anisomycin, cycloheximide, chloramphenicol, antetracycline.

Translasi sangat berhubungan dengan proses transkripsi, karena kedua tahap tersebut merupakan tahap dalam sinteseis protein dalam sel.

Transkripsi dan Translasi pada Prokariot

ProkariotOrganisme prokariot merupakan organisme yang masih

sederhana, ditandai dengan inti yang belum terlindungi oleh membran inti, sehingga tidak ada batas yang tegas antara inti

dan sitoplasma sel. 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 pada Prokariot

1. Pada prokariot, gen terdiri atas 3 bagian utama :

Daerah pengendali (promoter); bagian struktural dan terminator. Promoter merupakan bagian gen yang berperanan dalam mengendalikan proses transkripsi dan terletak pada ujung 5’. [ Promoter pada prokariot juga terdiri atas operator ] Bagian Struktural adalah bagian gen yang terletak disebelah hilir (downstream) dari promoter. Bagian inilah yg mengandung urutan DNA spesifik (kode-kode genetik) yg akan ditranskripsi.

Terminator adalah bagian gen yg terletak disebelah hilir dari bagian struktural yang berperanan dalam pengakhiran (terminasi) proses transkripsi. Fungsi : memberikan sinyal pd enzim RNA polimerase agar menghentikan proses transkripsi. Proses terminasi transkripsi pada prokariot dpt dikelompokkan menjadi 2 kelas, yaitu : 1) terminasi yg ditentukan oleh urutan nukleotida tertentu

(rho-independent) 2) diatur oleh suatu protein (faktor rho) atau disebut rho-dependent.

2. Gen pada prokariot diorganisasikan dalam struktur operon.

Contoh : operon lac (operon yg mengendalikan kemampuan metabolisme laktosa pada bakteri Escherichia coli). Adanya sistim operon karena satu promotor mengendalikan seluruh gen struktural.

3. Saat ditranskripsi, operon lac menghasilkan satu mRNA yang membawa kode-kode genetik untuk 3 macam polipeptida yang berbeda :

mRNA polisistronik, artinya dalam satu transkrip dapat terkandung lebih dari satu rangkaian kodon (sistron) untuk polipeptida yang berbeda. Dengan demikian, masing-masing polipeptida akan ditranslasi secara independen dari satu untaian mRNA yg sama.

4. Ciri utama gen struktural pada prokariot adalah mulai dari sekuens inisiasi translasi (ATG) sampai kodon terakhir sebelum titik akhir translasi (kodon STOP yaitu TAA/TAG/TGA) akan diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino.

Jadi, jika gen struktural terdiri atas 900 nukleotida maka gen tersebut akan mengkode 300 asam amino karena satu asam amino dikode oleh tiga sekuens nukleotida yang berurutan.

Jadi, pada prokariot tidak ada intron (sekuens penyisip) kecuali pada beberapa archaea tertentu.

5. Pada prokariot, RNA polimerase menempel secara langsung pada DNA di daerah promoter tanpa melalui suatu ikatan dengan protein lain (yang membedakan dengan eukariot)

6. Pada prokariot, proses transkripsi dan translasi berlangsung hampir secara serentak, artinya sebelum transkripsi selesai dilakukan, translasi sudah dapat dimulai.

7. Urutan nukleotida RNA hasil sintesis adalah urutan nukleotida komplementer dengan cetakannya.

Misal : urutan ATG pada DNA, maka hasil transkripsinya adalah UAC. Molekul DNA yang ditranskripsi adalah untai ganda, namun yang berperanan sebagai cetakan, hanya salah satu untaiannya.

8. Tahapan transkripsi pada prokariot meliputi: 1) inisiasi transkripsi (terbentuk gelembung transkripsi), 2) pemanjangan 3) terminasi (tergantung faktor rho dan tidak tergantung faktor rho)

Transkripsi dan Translasi pada Eukariotik

EukariotTranskripsi dan translasi pada eukariot berbeda dengan

pada prokariot. Dengan adanya membran inti, pada eukariot dapat

dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi. Transkripsi terjadi di dalam inti 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 eukariot

lebih kompleks daripada prokariot.

Transkripsi pada Eukariotik

1. Gen eukariot dibedakan 3 kelas yaitu:

Gen kelas I : meliputi gen-gen yg mengkode 18SrRNA, 28SrRNA dan 5,8SrRNA (ditranskripsi oleh RNA polimerase I).Pada gen kelas I terdapat dua macam promoter yaitu - promoter antara (spacer promoter) - promoter utama

Gen kelas II : meliputi semua gen yg mengkode protein dan beberapa RNA berukuran kecil yg terdapat di dalam nukleus (ditranskripsi oleh RNA polimerase II); Promoter gen kelas II terdiri atas 4 elemen yaitu : sekuens pemulai (initiator) yg terletak pd daerah inisiasi transkripsi, elemen hilir (downstream) yg terletak disebelah hilir dari titik awal transkripsi, kotak TATA dan suatu elemen hulu (upstream)

Gen kelas III : meliputi gen-gen yg mengkode tRNA, 5S rRNA dan bbrp RNA kecil yg ada di dlm nukleus (ditranskripsi oleh RNA polimerase III). Sebagian besar gen kelas III merupakan suatu cluster dan berulang

2. Tidak dikenal adanya sistim operon karena satu promotor mengendalikan seluruh gen struktural.

3. Gen pada eukariot bersifat monosistronik artinya satu transkrip yg dihasilkan hanya mengkode satu macam produk ekspresi (satu mRNA hanya membawa satu macam rangkaian kodon untuk satu macam polipeptida).

4. Pada gen struktural eukariot, keberadaan intron merupakan hal yang

sering dijumpai meskipun tidak semua gen eukariot mengandung intron.

5. Mekanisme transkripsi pada eukariot pada dasarnya menyerupai mekanisme pada prokariot.

Proses transkripsi diawali (diinisiasi) oleh proses penempelan faktor- faktor transkripsi dan kompleks enzim RNA polimerase pd daerah promoter. RNA polimerase eukariot tidak menempel secara langsung

pada DNA di daerah promoter, melainkan melalui perantaraan protein-protein lain, yg disebut faktor transkripsi (transcription factor = TF).

6. Pada eukariot, proses transkripsi dan translasi tidak berlangsung secara serentak. Transkripsi berlangsung di dalam nukleus , sedangkan translasi berlangsung di dlm sitoplasma (ribosom). Dengan demikian, ada jeda waktu antara transkripsi dengan translasi, yg disebut sebagai fase pasca-transkripsi.

Pada fase ini, terjadi proses :

1). Pemotongan dan penyambungan RNA (RNA-splicing);2). Poliadenilasi (penambahan gugus poli-A pada ujung 3’mRNA);3). Penambahan tudung (cap) pada ujung 5’ mRNA dan4). Penyuntingan mRNA

7. Gen eukariot mempunyai struktur berselang-seling antara sekuens yang mengkode suatu urutan spesifik (ekson) dan sekuens yg tidak mengkode urutan spesifik (intron).

Perbedaan Translasi pada Prokariot dan Eukariot

{ Inisiasi Pada Translasi }

Perbedaan utama antara permulaan translasi eukariot dan prikariot - pada prokariot : yang kompleks permulaan tranlasi terjadi secara langsung di permulaan codon, titik di mana sintesis protein akan mulai, pada eukariot : memakai proses tak langsung untuk menemukan permulaan titik. Fungsi faktor tranlasi prokariot: faktor inisiasi, elongasi, release.

{ Elongasi Pada Translasi }

Elongasi pada eukariotik dan prokariotik, frameshifting terjadi selama elongasi,dan terjadi secara acak karena polipeptida bersatu setelah frameshift mempunyai urutan asam amino yang salah.

{ Terminasi Pada Translasi }

Sintese Protein berakhir ketika salah satu dari ke tiga penghentian codon dicapai. Suatu lokasi tidak dimasukkan oleh suatu tRNA tetapi oleh suatu protein yang melepaskan faktor. faktor pelepasan : * Prokariot : RF-1 yang mengenali penghentian codon 5’-UAA-3’ dan 5’-UAG-3’, RF-2 yang mengenali 5’-UAA-3’ dan 5’-UGA-3’. RF2 dari ribosome setelah penghentian, di dalam suatu reaksi yang menuntut energi dari hidrolisis GTP.RF-3 yang merangsang pelepasan RF1. * Eukariot : eRf-1, yang mengenali penghentian codoneRF-3, yang mungkin berperan sama

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.