Struktur Protein dan Sitogenetika

Oleh Drs. Mujosemedi

Operon : Perlengkapan dalam transkripsi (promoter). Terdiri dari

· Gen structural : mengkode enzim atau hormon

· Promotor : sama kaya gen structural (sama-sama basa) tapi punya sequence tertentu di mana bisa berikatan di situ

· Operator : letak di antara promoter dan gen structural. Untuk tempat melekatnya repressor

· Regulator : mengkode repressor

Leader Sequence mRNA

· Memanjang hingga kodon inisiasi

· Urutan basa DNA tapi tidak ditranskip. Berada di depan kodon inisiasi atau di belakang.

Contoh sederhana

Lac Operon pada bakteri

· Lac operan utk memecah laktosa

Promotor (mengontrol gen regulator)

Gen Regulator (mengkode protein repressor)

Promotor (tempat pelekatan RNA polymerase)

Operator (tempat pelekatan protein repressor)

Gen struktural

(dibaca dari kanan)

· Gen structural » memecah laktosa. Terdiri dari x (struktural gen untuk β galactosidase), y (struktural gen untuk β galactoside permease), dan a (struktural gen untuk β galactoside transacetylase).

· Gen struktural x, y, dan a ditunjuk sebagai struktural loci.

· Struktural loci » gen2 struktural yang digunakan untuk memecah laktosa.

· Di depan gen struktural ada O (Operator) » tempat prosessor melekat.

· Di depan operator ada promotor » tempat RNA polymerase melekat.

· Gen regulator diatur oleh promotor (yang di depan). Promotor no2 untuk inisiasi.

· Proses pada Lac Operon

Gen regulator ditranskrip menjadi RNA, RNA ditranslate menjadi protein (repressor). Nah, prosessor ini akan melekat pada operator. Kalau operator tertutup repressor, maka proses transkripsi ga akan berjalan krn RNA polymerase ga bisa lewat untuk mentranskripsi gen struktural. Kalau ada laktosa, bentuk repressor akan berubah. Jadi dia ga bisa melekat pada operator. So, RNA polymerase bisa lewat untuk mentranskrip gen struktural.

· Disebut kontrol negatif : kalo ga ada (lactose) maka akan dihambat

Triptophan Operon

· Tryptophan » suatu operon yang berfungsi untuk memproduksi enzim2 untuk produksi tryptophan.

· Proses :

Gen regulator ditranskrip menjadi RNA, RNA ditranslate menjadi protein (repressor). Prosessor ini bentuknya ga match dengan operator sehingga dia ga bisa melekat, so RNA polymerase bisa lewat. Alhasil, polipeptida mengkode enzim untuk mensintesis tryptophan.

Kalo ada tryptophan yang melekat pada protein, bentuk protein jadi berubah, sehingga match dengan operator.

· Prosesnya berkebalikan dengan lac operon

· Disebut control positif: kalo ada (tryptophan), justru akan dihambat

TRANSKIPSI

­ Sequence ada tata box » protein ttt bisa melekat di situ. Jadi yang ditranskrip hanya 1 pita dan gak bolak-balik krn sequence hanya ttt.

­ Transkripsi yang ditranskrip hanya 1 strand. Yg ditranskrip disebut template/sense. Yg ga ditraskrip disebut Anti-sense strand.

­ Inisiasi Transkripsi

o Tata box – dilekati factor 2D – menarik 2A dan 2B – menarik factor lain dan RNA polymerase – menarik AGCU – lengkap – baru ditranskripsi

­ Penambahan CAP pada 5’ dan POLY (A) pada 3’ utk stabilisasi.

­ Intron dipotong, exon disambung. So, yg ditranskrip hanya exon.

­ Pre mRNA Splicing : pemotongan intron lalu diricycle berupa nukleotida mRNA

­ Proses :

­ DNA ditranskripsi – jadi pre-mRNa – (+) Cap pada 5’ – intron dipotong – exson disambung – (+) Poly(A) pada 3’ – jadi mRNA.

­ Transkripsi terjadi di nucleus – RNA mengalami maturasi – keluar ke ribosom (besar dan kecil) – mengalami translasi.

­ Trasnkripsi dimulai dari start kodon sampe stop kodon. Bagian di depan start kodon yg ga ditranskripsi namanya 5UTR. Kalo bagian belakang setelah stop kodon yang ga ditranskrip namanya 3UTR.

­ Aplikasi : Kasus pada buah tomat (biar ga cepet busuk)

o Gen yg di bawah sense, yang di atas antisense. Sense ditranskip. Jika gen bawah ditranskip, diharapkan gen atas juga ikut ditranskip. So, antisense dipotong di tengah – masukkan ke plasmid – diberi promotor (agar ditranskip) – jadi mRNA.

o Atas bawah sebenarnya berpasangan, Jika dua2nya menghasilkan mRNA dampaknya ga bisa berpasangan. Jadinya, buah tomat ga cepet busuk.

Splicing pada mRNA Tropomyosin

Pada jaringan yg beda, struktur tropomyosin juga beda. Aslinya ada 11 exon, tapi tiap jaringan ada exon yg hilang. Contoh: pada otot rangka, exon no2-nya ilang.

TRANSLASI

· Translasi dimulai pada AUG (start kodon) dan berakhir pada UGA, UAA, atau UAG (stop kodon)

· Antar protein membentuk ikatan peptida, begitu seterusnya hingga ketemu kodon stop. tRNA yg udah kosong lgsung dilepas.

· mRNa punya waktu paruh shg kadang belum selesai tapi udah ditranskrip lagi.

· Proses: DNA ditranskrip – mRNA – translasi – protein

· Polipeptida punya 3 domain yg punya fungsi sendiri-sendiri

· Peran cap dan tail utk stabilisasi. Dlm percobaan tembakau, terbukti kalo cap dan tail lebih lama waktu paruhnya dan unit cahaya lebih tinggi

· Sec umum kode genetic bersifat universal.

STRUKTUR MOLEKULAR PROTEIN

· Amino : terdiri dari amino, karboksil, R

· Ikatan peptide: 2 asam membentuk ikatan peptide, melepas H2O

· Struktur : CCN, C kedua berikatan dg R

· Struktur primer : urutan asam amino

· Struktur sekunder : α helix, β strand.

· Α helix ada yg mutar kanan, ada yg mutar kiri

· β strand hanya ada 1 pita

o β sheet : paling ga 2 pita

o β barel : seperti kaleng, membentuk lingkaran

· Struktur tersier : multidomain

· Struktur quarter : lebih dari 1 polipeptida

Link Download untuk file .doc: Struktur Protein dan Sitogenetika