Transkipsi DNA pada Makluk Hidup

 

Proses Transkipsi DNA pada Makluk Hidup

 

            Secara umum proses transkipsi pada organisme makluk hidup terbagi dalam dua bentuk , yaitu proses leading strand dan lagging strand. Masing masing dari dua proses tersebut memiliki enzim fungsional yang hampir sama, tetapi memiliki perbedaan dalam hal arah transkipsi. Pada proses leading ( untaian cepat ) arah transkipsi di mulai dari 5’ ke 3’, sedangkan pada proses lagging ( untaian lamban ) arah transkipsi di mulai dari 3’ ke 5’.

  

 

 

 

 

 

 

                                                                                                                                             

Macam dan fungsi  enzim fungsional dalam proses transkipsi organisme eukariotik 

1. Topoisomerase. Topoisomerase merupakan enzim fungsional pertama dalam proses transkipsi yang digunakan sebagai penanda atau penentu awal bagian DNA template yang akan di transkipsi.

2  SSBP ( Single Strand Binding Protein  ). SSBP merupakan protein fungsional yang bekerja dengan berikatan pada  untai terbuka rantai DNA, serta memiliki peran dalam menstabilkan untaian terbuka rantai DNA dari tegangan yang ditimbulkan  sebagai akibat dari kerja enzim helicase.

3  Helikase. Helikase merupakan enzim yang bekerja dengan membuka untaian ganda DNA serta memiliki salah satu peran central sebagai enzim yang memberikan jalur untuk memulai proses transkipsi.

4. Primase. Primase merupakan suatu jenis enzim dalam proses transkipsi yang membuat suatu untaian RNA bernama RNA primer. RNA primer sendiri tersusun dari beberapa nukleotida RNA yang berikatan pada untaian terbuka DNA guna sebagai bahan dasar bagi enzim fungsional lain dalam mensintesis DNA. Selain mensintesis Primer, Primase sendiri juga bekerja dengan mensintesis Fragmen Okazaki ( Primer RNA ) dalam proses lagging strand ( untaian lamban  ).

5. DNA polymerase 3. DNA polymerase 3 atau yang dikenal dengan istilah DNAp memiliki peran yang sesuai dengan nama polymerase yang berarti pemanjangan. Maksud dari pemanjangan ini adalah DNA polymerase 3 akan berikatan dengan RNA primer serta bekerja dalam hal sintesis sekaligus pemanjangan untaian DNA.    

6. DNA polymerase 1. Jika kita lihat DNA polymerase 1 memiliki nama yang sama dengan DNA polymerase 3. Meskipun memiliki nama yang sama, tetapi DNA polymerase 1 kali ini bekerja secara berbeda yakni dengan berikatan pada RNA primer kemudian menyingkirkan serta menggantikannya dengan DNA nukleotida baru.

7. Ligase. Ligase merupakan enzim fungsional terakhir yang bekerja dalam proses transkipsi organisme eukariotik. Enzim ini akan menghubungkan atau menyatukan antar DNA nukleotida baru dengan DNA nukleotida yang telah ada sebelumnya. Enzim ligase ini khusus digunakan dalam transkipsi eukariotik yang menggunakan proses lagging strand.

Setelah mengetahui macam dan fungsi dari masing masing komponen yang digunakan dalam proses transkipsi, pastinya kita akan semakin paham mengenai apa yang disebut dengan transkipsi melalui paparan proses berikut.

           

 

1. Proses transkipsi ( Leading strand  )

Proses transkipsi melalui jalur leading strand dimulai dengan kerja enzim Topoisemerase guna menentukan daerah awal transkipsi atau yang biasa disebut dengan istilah Origin of Replication. Setelah menentukan daerah awal dalam proses transkipsi, maka untaian DNA yang semulanya ganda akan di buka oleh enzim Helikase menjadi untaian tunggal yang saling bertautan satu sama lain. Ketika dalam keadaan terbuka, maka untaian tunggal DNA diseimbangkan oleh kerja SSBP ( Single Strans Binding Protein  ) guna mengurangi tegangan yang semakin kuat antar untai tunggal DNA sebagai akibat dari kerja enzim Helikase.  Bagian – bagian untai DNA yang terbuka kini tersedia sebagai cetakan dalam sintesis untai – untai DNA komplementer ( pelengkap ) baru.

Setelah memasuki fase tersebut, lalu suatu enzim tertentu yang disebut Primase akan berikatan dengan untaian tunggal DNA guna mensintesis untaian RNA disebut dengan istilah Primer. Primase akan mengawali untai RNA dari satu nukleotida RNA tunggal dengan menggunakan untai DNA sebagai cetakannya. Primer yang telah selesai, biasanya memiliki panjang 5 sampai 10 nukleotida dan akan berpasangan basa dengan untai cetakan DNA. Setelah Primer terbentuk, maka suatu enzim yang memegang kunci utama proses transkipsi akan bekerja dengan mensintesis DNA komplementer ( pelengkap  ) baru secara kovalen ke ujung 3’ melalui primer RNA yang telah ada sebelumnya. Enzim yang dimaksud dalam proses kali ini disebut dengan istilah DNA polymerase 3.

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Proses Transkipsi ( Lagging Strand )

Proses transkipsi melalui jalur Lagging Strand ( untai lamban ) ini memiliki rangkaian yang hampir sama dengan proses transkipsi dengan jalur Leading Strand ( untai cepat ). Terdapat beberapa perbedaan dalam jalur Lagging Strand yang mana untuk Primer RNA pada Leading Strand berganti istilah menjadi Fragmen Okazaki pada Lagging Strand.

Melanjutkan dari proses transkipsi melalui jalur Leading Strand, yang mana setelah terbentuk rangkaian nukleotida DNA baru melalui kerja DNA polymerase 3 ( DNA pol 3 ) maka secara otomatis DNA polymerase 3 tersebut akan terlepas dari tempat cetakannya yaitu untai tunggal DNA. Proses transkipsi ini akan berjalan secara terus menerus sampai nantinya ada untaian nukleotida lama dan untaian nukleotida baru.

Ketika sudah terbentuk beberapa untaian nukleotida DNA baik yang lama maupun baru, maka terdapat enzim lain, yaitu DNA polymerase 1 yang  melaksanakan fungsinya dengan membuang primer pada tahap sebelumnya serta mengganti dengan menyisipkan nukleotida DNA ke tempat asal dari primer berada.

Akan tetapi, DNA polymerase 1 ini tidak dapat menggabungkan nukleotida terakhir dari segmen DNA ke nukleotida DNA pertama pada fragmen okazaki yang primernya baru saja digantikan. Selanjutnya, sejenis enzim lain, yaitu Ligase menyelesaikan proses ini dengan menggabungkan tulang punggung gula fosfat dari semua fragmen okazaki menjadi untaian DNA yang tak terputus. 

Sekian pemaparan materi mengenai Proses transkipsi pada makluk hidup. Apabila ada pertanyaan maupun saran dapat dikirimkan melalui email saya agusfatu17@gmail.com atau komentar di bawah ini.

 

                                                SELAMAT BELAJAR