Ekspresi gen prokariotik dan eukariotik adalah dua proses seluler yang bertanggung jawab atas ekspresi gen dalam genom untuk menghasilkan produk gen fungsional. Secara umum, kedua proses berlangsung melalui dua langkah: transkripsi dan translasi . Artikel ini bertujuan untuk membandingkan dan membedakan ekspresi gen prokariotik dan eukariotik.
Pada prokariota, gen-gen yang terkait erat dikelompokkan untuk membentuk operon, dan dengan demikian, menghasilkan molekul mRNA polisistronik . Sementara itu, gen fungsional mengalami ekspresi secara individual, dan dengan demikian, menghasilkan mRNA monokistronik. Selanjutnya, transkripsi dan translasi secara bersamaan terjadi di sitoplasma prokariota. Tapi, pada eukariota, mereka terjadi secara terpisah; yang pertama di dalam nukleus sedangkan yang terakhir di sitoplasma. Selain itu, eukariota mengalami modifikasi pasca-transkripsi dan translasi.
Topik bahasan kami tentang:
- Apa Ekspresi Gen Prokariotik – Definisi, Proses, Signifikansi 2. Apa Ekspresi Gen Eukariotik – Definisi, Proses, Signifikansi 3. Bandingkan dan Kontras Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik – Persamaan dan Perbedaan
Istilah Utama
Ekspresi Gen Eukariotik, mRNA, Ekspresi Gen Prokariotik, Terjemahan, Transkripsi
Yang perlu anda ketahui tentang Ekspresi Gen Prokariotik
Ekspresi gen prokariotik adalah proses mensintesis produk gen sesuai dengan informasi dalam gen prokariotik. Arti penting dari ekspresi gen prokariotik adalah gen pada prokariota terjadi pada operon, yang merupakan kelompok gen yang berhubungan secara fungsional. Beberapa contoh operon termasuk operon Lac dan operon Trp . Maka dari itu, gen dalam operon ditranskripsi bersama, membentuk molekul mRNA polisistronik. Lebih lanjut, transkripsi dan translasi prokariota terjadi di sitoplasma secara bersamaan . Maka dari itu, transkrip utama siap digunakan untuk terjemahan yang transkripsinya masih berlangsung.
Gambar 1: Struktur Gen Prokariotik
Selanjutnya, satu jenis RNA polimerase bertanggung jawab untuk transkripsi pada prokariota. Ini membutuhkan faktor sigma dan urutan DNA spesifik yang disebut kotak Pribnow untuk inisiasi transkripsi. Ribosom 70S bertanggung jawab atas translasi mRNA polikistronik prokariotik. Yang terpenting, regulasi ekspresi gen prokariotik terjadi pada tingkat transkripsi, baik dengan meningkatkan atau menurunkan tingkat transkripsi.
Yang perlu anda ketahui tentang Ekspresi Gen Eukariotik
Ekspresi gen eukariotik adalah proses sintesis produk gen tergantung pada informasi dalam gen eukariotik. Secara signifikan, DNA eukariotik terjadi di dalam nukleus; karenanya, transkripsi juga terjadi di dalam nukleus. Biasanya, tiga RNA polimerase bertanggung jawab untuk transkripsi berbagai jenis RNA: RNA polimerase 1, yang mentranskripsi rRNA, RNA polimerase 2, yang mentranskripsi mRNA, dan RNA polimerase 3, yang mentranskripsi tRNA. Selain itu, setiap gen eukariotik berada di bawah kendali promotor individu. Maka dari itu, transkripsi menghasilkan mRNA monokistronik.
Gambar 2: Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik
Selain itu, transkrip utama mRNA mengalami modifikasi pasca-transkripsi termasuk penambahan tutup 5′ dan ekor poli-A 3′. Di sisi lain, intron, yang mengganggu daerah pengkode protein dari mRNA eukariotik, disambungkan dalam proses yang disebut penyambungan RNA. Molekul mRNA akhir adalah mRNA matang, yang meninggalkan nukleus ke sitoplasma dan siap untuk diterjemahkan. Ribosom 80S bertanggung jawab untuk translasi mRNA eukariotik. Protein eukariotik mengalami modifikasi pasca-translasi seperti fosforilasi, asetilasi, metilasi, glikosilasi, dll. Regulasi ekspresi gen pada eukariota sebagian besar terjadi pada tingkat transkripsi. Namun dapat juga terjadi pada tataran epigenetik, pasca transkripsi, translasi, dan pasca translasi.
Bandingkan dan Kontras Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik
Persamaan Antara Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik
- Ekspresi gen prokariotik dan eukariotik adalah dua proses dalam organisme hidup yang bertanggung jawab untuk sintesis produk gen fungsional di dalam sel.
- Produk gen mereka termasuk protein fungsional, menghasilkan ekspresi gen pengkode dan RNA nonkode, menghasilkan ekspresi DNA nonkode.
- Dua proses utama ekspresi gen adalah transkripsi dan translasi.
- Gen pengkode protein menjalani transkripsi dan translasi sementara DNA noncoding hanya mengalami transkripsi.
- Sementara itu, RNA polimerase adalah enzim yang bertanggung jawab untuk transkripsi. Transkripsi gen pengkode protein menghasilkan mRNA sedangkan transkripsi DNA nonkode menghasilkan RNA nonkode, termasuk tRNA, rRNA, miRNA, dll.
- Namun, hanya mRNA yang mengalami translasi, yang terjadi di sitoplasma. Juga, ribosom yang terbentuk dari rRNA memfasilitasi translasi, sedangkan tRNA membawa asam amino yang sesuai.
Perbedaan Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik
Definisi
Ekspresi gen prokariotik adalah istilah untuk proses yang mensintesis produk gen fungsional tergantung pada informasi pada gen prokariotik. Di sisi lain, ekspresi gen eukariotik adalah istilah untuk proses yang mensintesis produk gen fungsional tergantung pada informasi pada gen eukariotik.
Pemisahan Spasial
Ekspresi gen prokariotik sepenuhnya terjadi di sitoplasma sedangkan pada eukariota, transkripsi terjadi di dalam nukleus dan translasi terjadi di sitoplasma.
Pemisahan Sementara
Transkripsi dan translasi terjadi secara bersamaan dalam ekspresi gen prokariotik, sedangkan transkripsi dan translasi dipisahkan secara temporal dalam ekspresi gen eukariotik.
Terjadinya DNA
Selain itu, DNA prokariotik terjadi di sitoplasma sedangkan DNA eukariotik terjadi di dalam nukleus.
Faktor Epigenetik
Selain itu, DNA prokariotik tidak dalam bentuk terkondensasi permanen sementara DNA eukariotik membentuk kompleks yang stabil dan terkondensasi dengan histon.
Unsur Promotor
Prokariota mengandung tiga unsur promotor: satu di hulu ke gen, yang kedua sepuluh nukleotida di hilirnya, dan yang ketiga 35 nukleotida di hilirnya. Tapi, eukariota mengandung unsur promotor yang jauh lebih besar termasuk kotak TATA.
Faktor Inisiasi Transkripsi
Faktor inisiasi transkripsi prokariota tidak berkumpul dengan kompleks inisiasi. Tapi, faktor inisiasi transkripsi eukariota berkumpul dengan kompleks inisiasi.
Buka Bingkai Baca
Intron tidak mengganggu kerangka baca terbuka gen prokariotik sementara intron mengganggu kerangka baca terbuka gen eukariotik.
RNA Polimerase
Selain itu, ekspresi gen prokariotik dilengkapi dengan satu jenis RNA polimerase sementara tiga RNA polimerase digunakan dalam ekspresi gen eukariotik.
Ukuran Gen
Sementara gen prokariotik kecil, gen eukariotik lebih besar.
DNA ekstra
Prokariota jarang memiliki DNA ekstra sementara eukariota memiliki wilayah DNA berulang yang besar.
Coding ke Non-Coding DNA
95% genom prokariotik mengandung gen pengkode protein, sedangkan 98% genom eukariotik mengandung DNA nonkode.
gen
Beberapa gen yang berhubungan secara fungsional terjadi dalam kelompok yang disebut operon pada prokariota sementara gen eukariotik terjadi secara individual.
Jenis mRNA
Ekspresi gen prokariotik menghasilkan mRNA polikistronik, sedangkan ekspresi gen eukariotik menghasilkan mRNA monokistronik.
Modifikasi Pasca Transkripsi
Modifikasi pasca-transkripsi tidak terjadi pada ekspresi gen prokariotik sedangkan modifikasi pasca-transkripsi terjadi pada ekspresi gen eukariotik.
Ribosom
Selanjutnya, prokariota memiliki ribosom 70S sedangkan eukariota memiliki ribosom 80S.
Modifikasi Pasca-Translasi
Modifikasi pasca-translasi tidak terjadi pada ekspresi gen prokariotik. Tapi, modifikasi pasca-translasi terjadi pada ekspresi
gen eukariotik.
Regulasi Ekspresi Gen
Regula
si ekspresi gen prokariotik terjadi pada tingkat transkripsi. Namun, regulasi ekspresi gen eukariotik dapat terjadi pada tingkat epigenetik, tingkat transkripsi, tingkat pasca-transkripsi, tingkat translasi, atau tingkat pasca-translasi.
Kata terakhir
Ekspresi gen prokariotik dan eukariotik adalah proses menghasilkan produk gen fungsional sesuai dengan informasi dalam genom. Umumnya, mereka melanjutkan melalui dua proses: transkripsi dan translasi. Biasanya, translasi terjadi di sitoplasma. Gen prokariotik yang terkait secara fungsional berkumpul bersama untuk membentuk operon, yang menyalin bersama untuk membentuk mRNA polisistronik. Juga, transkripsi dan translasi terjadi di sitoplasma prokariota secara bersamaan. Sebaliknya, transkripsi eukariota terjadi di nukleus sementara mRNA masuk ke sitoplasma untuk translasi. Maka dari itu, transkripsi dan translasi tidak digabungkan. Selain itu, gen eukariotik menjalani transkripsi secara individual, membentuk mRNA monokistronik.
Sumber bacaan:
- Ussery, David. “Pengantar Kontrol Ekspresi Gen pada Eukariota.” Biologi 210 – GENETIKA, Musim Semi, 1998, Tersedia Di Sini . 2. “16.2B: Ekspresi Gen Prokariotik versus Eukariotik.” Biology LibreTexts, Libretexts, 19 November 2019, Tersedia Di Sini .
Sumber gambar:
- “Struktur gen prokariota 2 beranotasi” Oleh Thomas Shafee – Shafee T, Lowe R (2017). “Struktur gen eukariotik dan prokariotik”. WikiJournal of Medicine 4 (1). DOI: 10.15347/wjm/2017.002 . ISSN 20024436. ( CC BY 4.0 ) melalui Commons Wikimedia 2. “Gambar_16_01_01” Oleh OpenStax CNX ( CC BY 4.0 ) melalui OpenStax College .
