Ekspresi Gen

Ekspresi gen adalah proses di mana informasi genetik yang terkandung dalam DNA sebuah gen ditranskripsi menjadi RNA (asam ribonukleat) dan kemudian diterjemahkan menjadi protein atau fungsi lainnya. Ekspresi gen merupakan langkah kunci dalam ekspresi fenotipik, yang menghasilkan ciri-ciri atau karakteristik fisik dan fisiologis organisme.

Berikut adalah langkah-langkah utama dalam ekspresi gen:

1. Transkripsi : Proses dimana sebuah gen diaktifkan, dan molekul RNA dibuat berdasarkan informasi genetik yang terdapat pada DNA. Ini terjadi di inti sel. Enzim yang disebut RNA polymerase membaca urutan nukleotida pada rantai DNA dan mensintesis molekul RNA komplementer yang disebut RNA mRNA (messenger RNA).

2. Pemrosesan RNA: RNA mRNA yang baru disintesis mungkin mengalami proses pascatranskripsi, termasuk pemotongan dan penyuntingan (misalnya, penambahan ekor poli-A) sebelum meninggalkan inti sel.

3. Transportasi mRNA: RNA mRNA yang sudah diproses akan dikeluarkan dari inti sel menuju sitoplasma tempat di mana ribosom (struktur yang bertanggung jawab atas sintesis protein) berada.

4. Terjemahan: Proses di mana informasi genetik dalam RNA mRNA diterjemahkan menjadi sekuens asam amino untuk membentuk protein. Ribosom membaca urutan nukleotida pada mRNA dalam kelompok-kelompok tiga (kode genetik) yang disebut kodon, dan menggunakan tRNA (RNA transfer) untuk membawa asam amino yang sesuai. Asam amino ini kemudian diurutkan sesuai dengan urutan kodon mRNA untuk membentuk rantai polipeptida, yang kemudian melipat menjadi protein.

Faktor-faktor yang mempengaruhi ekspresi gen meliputi:

• Regulasi Transkripsi: Proses di mana ekspresi gen diatur pada tingkat transkripsi. Ini bisa terjadi melalui berbagai mekanisme termasuk pengikatan faktor transkripsi ke daerah pengaturan (promotor) pada DNA, atau melalui modifikasi kromatin yang dapat memungkinkan atau mencegah akses ke gen.

• Pengaturan Post-Transkripsi: Setelah RNA mRNA disintesis, proses penyuntingan, pemotongan, dan stabilitas mRNA juga dapat memengaruhi tingkat ekspresi gen.

• Regulasi Terjemahan: Pada tingkat terjemahan, faktor-faktor seperti ketersediaan tRNA dan kondisi lingkungan seluler juga dapat mempengaruhi seberapa cepat atau seberapa efisien protein dibuat.

• Regulasi Pasca-Translasi: Setelah protein dibuat, mereka dapat mengalami modifikasi pasca-translasi yang dapat mempengaruhi aktivitas, lokasi, dan stabilitasnya dalam sel.

Ekspresi gen sangat penting dalam pengaturan banyak proses biologis, termasuk pengembangan, pertumbuhan, dan respons terhadap lingkungan. Perubahan dalam ekspresi gen dapat berkontribusi pada terjadinya penyakit dan fenotipe kompleks lainnya dalam organisme.