Pengertian Regulasi gen

By On Thursday, February 23rd, 2017 Categories : Sains

Organisme tidak ingin semua gen mereka untuk diekspresikan sepanjang waktu. Ini akan menghabiskan terlalu banyak sumber daya dan energi. Jadi, sel-sel telah berevolusi banyak mekanisme untuk mengendalikan ekspresi gen. Pelajaran ini menjelaskan berbagai jenis regulasi gen.

Pengertian

Regulasi gen adalah istilah informal yang digunakan untuk menggambarkan setiap mekanisme yang digunakan oleh sel untuk menambah atau mengurangi produksi produk gen tertentu (protein atau RNA). Sel dapat memodifikasi pola ekspresi gen mereka untuk memicu jalur perkembangan, menanggapi rangsangan lingkungan, atau beradaptasi dengan sumber makanan baru. Semua titik ekspresi gen dapat diatur. Ini termasuk transkripsi, pemrosesan RNA dan transportasi, translasi dan modifikasi pasca-translasi protein, dan degradasi mRNA.

Regulasi Transkripsi

Mengatur transkripsi memungkinkan sel untuk menentukan kapan gen ditranskripsi. Hal ini juga memungkinkan sel untuk menambah atau mengurangi jumlah mRNA yang dihasilkan dari masing-masing gen. Paragraf berikut menjelaskan lima cara yang berbeda yang RNA polimerase (enzim yang membuat RNA dari template DNA) dapat dipengaruhi.

1. Sebuah sel dapat mengubah spesifisitas RNA polimerase untuk promotor. Hal ini dilakukan dengan menggunakan faktor spesifisitas. Ini protein regulator akan membuat RNA polimerase lebih atau kurang cenderung untuk mengikat promotor. Contohnya adalah faktor sigma digunakan dalam transkripsi prokariotik.

2. Semua gen memiliki urutan pengkodean hulu disebut operator. Protein represor dapat mengikat ke wilayah operator dan menghambat kemampuan RNA polimerase untuk menuliskan gen. Hal ini menyebabkan penurunan ekspresi gen.

3. Protein aktivator adalah kebalikan dari protein represor. Jadi, ketika mereka mengikat ke wilayah operator dengan mereka meningkatkan daya tarik RNA polimerase untuk promotor. Tindakan ini dapat langsung atau tidak langsung, tetapi selalu meningkatkan ekspresi gen. Jika tidak langsung ini biasanya dilakukan dengan mengubah struktur DNA.

4. Ada juga pengaturan daerah yang terletak jauh hulu ke gen target mereka. Ini disebut daerah enhancer. Pengikatan penggerak untuk penambah menyebabkan DNA untuk membentuk loop, yang membawa enhancer sebelah gen target. Hal ini menyebabkan peningkatan ekspresi gen sasaran.

5. Ketika sel ingin benar-benar mematikan ekspresi gen menggunakan daerah peredam. Ketika wilayah diam terikat oleh faktor transkripsi gen didiamkan. Ini berarti bahwa tidak ada ekspresi gen.
Peraturan pasca-transkripsi

Sebuah RNA baru ditranskripsi belum siap untuk translasi (jika ingin menjadi protein) atau sebagai molekul RNA fungsional. Baru dibuat RNA disebut pre-RNA. Hal ini perlu diproses agar menjadi RNA matang. Setiap enzim yang terlibat dalam proses ini dapat dihambat, yang menghasilkan penurunan ekspresi gen yang terkait dengan transkrip RNA.

Regulasi Translasi dan Modifikasi Pasca-translasi

Translasi dapat diatur dengan berbagai cara. Misalnya pengikatan ribosom transkrip dapat dicegah dengan pengikatan antisense RNA transkrip tersebut. Ribosom hanya dapat memproses RNA beruntai tunggal. Selain itu, ada sejumlah besar protein yang mengikat RNA yang juga dapat menghambat translasi. Setelah diproduksi, protein biasanya mengalami modifikasi pasca-translasi. Penghambatan proses ini akan mencegah pembentukan protein fungsional.

Regulasi mRNA Degradasi

Stabilitas mRNA menentukan berapa banyak protein bisa dihasilkan dari transkrip itu. mRNA dapat dihancurkan dengan berbagai cara. Beberapa contoh termasuk enzim yang secara khusus menargetkan mRNA dan microRNA. Pengikatan microRNA ke mRNA menyebabkan mRNA menjadi beruntai ganda. Hal ini untuk mencegah terjemahan transkrip dan juga membuat mRNA target untuk enzim yang menargetkan RNA beruntai ganda.