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 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.

Ekspresi Gen Eukariotik, mRNA, Ekspresi Gen Prokariotik, Terjemahan, Transkripsi

Apa itu Ekspresi Gen Prokariotik

Ekspresi gen prokariotik adalah proses mensintesis produk gen sesuai dengan informasi dalam gen prokariotik. Arti penting dari ekspresi gen prokariotik adalah bahwa gen dalam prokariota terjadi pada operon, yang merupakan kelompok gen yang berhubungan secara fungsional. Beberapa contoh operon termasuk operon Lac dan operon Trp. Oleh karena itu, gen dalam operon ditranskripsi bersama, membentuk molekul mRNA polisistronik. Lebih lanjut, transkripsi dan translasi prokariota terjadi di sitoplasma secara bersamaan. Oleh karena 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 untuk translasi mRNA polikistronik prokariotik. Yang terpenting, regulasi ekspresi gen prokariotik terjadi pada tingkat transkripsi, baik dengan meningkatkan atau menurunkan tingkat transkripsi.

Apa itu 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. Oleh karena itu, transkripsi menghasilkan mRNA monokistronik.

Gambar 2: Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik

Bandingkan dan Kontras Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik

Persamaan Antara Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik

Perbedaan Ekspresi Gen Prokariotik dan Eukariotik

Definisi

Ekspresi gen prokariotik mengacu pada proses yang mensintesis produk gen fungsional tergantung pada informasi pada gen prokariotik. Di sisi lain, ekspresi gen eukariotik mengacu pada 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

Faktor Epigenetik

Selain itu, DNA prokariotik tidak dalam bentuk terkondensasi permanen sementara DNA eukariotik membentuk kompleks yang stabil dan terkondensasi dengan histon.

Elemen Promotor

Prokariota mengandung tiga elemen promotor: satu di hulu ke gen, yang kedua sepuluh nukleotida di hilirnya, dan yang ketiga 35 nukleotida di hilirnya. Tapi, eukariota mengandung elemen 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

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

Regulasi 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.

Kesimpulan

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. Oleh karena itu, transkripsi dan translasi tidak digabungkan. Selain itu, gen eukariotik menjalani transkripsi secara individual, membentuk mRNA monokistronik.

Referensi:

1. 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.

Gambar Courtesy:

1. “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.