Page 202 - BUKU AJAR ASAM NUKLEAT
P. 202
F. Regulasi Ekspresi Gen
Beberapa gen diekspresikan sepanjang waktu, sebagian besar tunduk pada regulasi dan diaktifkan hanya ketika produk gen mereka dibutuhkan oleh sel. Sistem regulasi gen yang paling sederhana terdapat pada bakteri seperti E. coli, yang dapat mengatur ekspresi gen untuk proses biosintetik dan metabolisme, sehingga produk gen yang tidak diperlukan tidak disintesis. Misalnya, gen yang mengkode enzim yang terlibat dalam biosintesis triptofan dapat dimatikan ketika ada jumlah triptofan yang melimpah di dalam sel, dan diaktifkan lagi ketika tingkat triptofan turun. Demikian pula, gen untuk pemanfaatan gula seperti laktosa diaktifkan hanya ketika gula yang relevan ada untuk dimetabolisme. Pada organisme yang lebih tinggi, regulasi gen lebih kompleks karena ada lebih banyak gen yang harus dikendalikan. Diferensiasi sel melibatkan perubahan besar dalam pola ekspresi gen, dan proses perkembangan dari sel telur yang dibuahi menjadi sel dewasa memerlukan koordinasi antara sel yang berbeda serta perubahan ekspresi gen yang bergantung pada waktu.
Banyak masalah dalam regulasi gen memerlukan pendekatan genetik klasik: genetika memungkinkan gen yang mengontrol regulasi untuk dibedakan, memungkinkan sinyal biokimia yang mempengaruhi ekspresi gen untuk diidentifikasi, dan dapat mengeksplorasi interaksi antara gen yang berbeda dan keluarga gen. Karena alasan inilah sebagian besar terobosan dalam memahami perkembangan pada organisme tingkat tinggi dimulai dengan studi tentang lalat buah Drosophila melanogaster. Kloning gen dan analisis DNA melengkapi genetika karena mereka memberikan informasi yang jauh lebih rinci tentang peristiwa molekuler yang terlibat dalam mengatur ekspresi gen tunggal.
Ekspresi gen yang diatur memiliki satu atau lebih sekuens kontrol di wilayah hulunya dan bahwa gen diaktifkan dan dinonaktifkan oleh penempelan protein pengatur ke sekuens ini. Protein pengatur dapat menekan ekspresi gen, dalam hal ini gen dimatikan ketika protein terikat pada urutan kontrol, atau sebagai alternatif
195
