Geneettzz.docx

Protein regulator pada operon ara memiliki efek regulator positif dan negatif terhadap transkripsi gen struktural dari operon, bergantung pada kondisi lingkungannya. Selain itu, komponen regulator yang mengontrol transkripsi operon ara meliputi satu elemen yang berperan dengan jarak diatas 200 pasang nukleotida dari promoter yang membantu pengontrolan. Operon arabinosa (ara) dari E.coli terdiri dari tiga gen struktural (araB, araA, dan araD) yang mengkode tiga enzim yang berperan dalam katabolisme arabinosa. Ketiga gen tersebut mentranskripsikan mRNA tunggal yang diinisiasi di promoter, disebut PBAD. Protein regulator utama operon ara adalah araC yang diproduksi dari transkrip yang diinisiasi sebuah promoter yang disebut Pc. Promoter Pc terlihat jelas pada jarak 100 pasanga nukleotida dari PBAD, tetapi kedua promoter menginisiasi transkripsi dengan arah yang berlawanan. Dalam kondisi tidak adanya arabinosa dan siklus calvin (cAMP), protein araC berperan sebagai regulator negatif (represor) transkripsi gen struktural araB, araA, dan araD dari promoter PBAD. Sementara ketika terdapat arabinosa dan cAMP, protein araC berperan sebagai regulator positif (aktivator) pada proses transkripsi dari gen promoter P BAD. Ini artinya proses tersebut bergantung pada ada atau tidaknya efektor dari molekul arabinosa dan cAMP. Pada represi operon ara, protein araC harus berikatan sebagai dimer dengan araI dan araO2 untuk membentuk DNA loop. Ketika struktur loop terbentuk, bentukan ini harus bergabung dengan binding RNA polimerase di PBAD operon. Protein kompleks arabinosa-araC dan kompleks cAMP – CAP harus membuka loop dengan cara berikatan pada sisi araI. Sehingga, RNA polimerase dapat terikat pada sisi PBAD dan menginisiasi transkripsi struktur gen ara. Represi prophage lamda selama lisogeni. Tekanan Profase Lamda selama Lisogeni Ketika lamda terdapat pada keadaan prophage dalam sel lisogenik, maka gen – gen yang mengkode produk yang terlibat dalam jalur litik tidak harus diekspresikan. Hal ini dilakukan oleh sirkuit repressor-operator-promoter, seperti yang terlibat dalam operon bakteri. Gen C1 Fage lamda mengkode represor, yang berada pada dimer atau tetramer yang berikatan dengan dua daerah yang mengatur transkripsi gen lamda yang terlibat dalam pertumbuhan litik. Kedua daerah ini disebut ‘OL’ untuk transkripsi kearah kiri (left) dan ‘OR’ untuk transkripsi kearah kanan (right), yang tumpang tindih dengan sekuen promoter dimana

RNA polimerase berikatan dan menginisiasi transkripsi dari gen yang mengontrol perumbuhan litik. Karena represor terikat pada kedua daerah operator, maka RNA polimerase tidak dapat berikatan dengan dua promoter, sehingga terjadi inisiasi proses transkripsi. Interaksi antara represor lamda dengan sekuens DNA OLPL dan ORPR menjelaskan bagaimana gen profage lamda dipelihara dalam kondisi tertekan. Pengendalian operon trp dengan atenuasi Terdapat level kedua dari regulasi operon trp yang disebut atenuasi, dan sekuens dalam trpL yang mengatur fenomena ini disebut attenuator. Atenuasi terjadi melalui pengendalian terminasi pada transkripsi di sisi dekat ujung sekuens mRNA leader. Terminasi prematur operon transkrpsi trp hanya terjadi jika terdapat triptofan tRNAtrp dan produk 140 sekuens transkrip. Daerah attenuator memiliki pasangan sekuens nukleotida yang identic dengan sinyal transkripsi – terminasi yang ditemukan pada ujung operon bakteri. Transkripsi pada sinyal terminasi

ini menghasilkan suatu RNA baru dengan potensi membentuk suatu sturkur

hydrogen-bonded “hairpin” yang diikuti dengan beberapa U’s. Ketika suatu transkrip baru membentuk struktur “hairpin”(jepit rambut), menyebabkan sebuah konformasi regulasi terkait RNA polimerase pada bakterium. Regulasi dalam keadaan ada atau tidaknya triptophan terjadi melalui 1. ribosom mulai mentranslasi mRNA bersamaan dengan produksi triptophan melalui transkripsi. 2. Pembentukan jepit rambut transkripsi-terminasi dengan pemasangan dasar urutann sekuens nukleotida 114-121 dan 126-134. 3. Sekuens trp leader mengandung ribosom binding site yang efisien dan terletak di posisi yang sesuai untuk proses inisiasi translasi pada inisiasi kodon AUG leader. Dalam keadaan terdapat triptophan seringkali berakhir pada attenuator, mengurangi jumlah mRNA untuk struktur gen trp. Penghambatan Umpan Balik dan Enzim Alosterik

Adanya konsentrasi yang mencukupi dari produk akhir jalur biosintesis seringkali mengakibatkan penghambatan enzim pertama pada jalur. Dalam beberapa kasus enzim multimerik, produk akhir atau regulatory binding site berada pada subunit yang berbeda dari binding site substrat. Setelah mengikat produk akhir, enzim mengalami perubahan konformasi yang disebut transisi alosterik, yang mengurangi afinitas substrat mereka. Protein yang mengalami perubahan konformasi tersebut biasanya disebut sebagai protein alosterik. Sekuens Temporal dari Ekspresi Gen Selama Infeksi Fag Regulasi dari ekspresi gen selama siklus hidup litik bakteriofag cukup berbeda dengan karakteristik pergantian on-off reversible pada operon bakteri. Setelah infeksi gen “early” terekspresi secara cepat. Produk dari gen ‘early’ bertugas untuk menghentikan ekspresi dari gen ‘early’ dan mengaktifkan ekspresi dari gen selanjutnya, dan begitu seterusnya.