Pemahaman Terbaru tentang Termination of Transcription dalam Biologi Molekuler

Table of Contents

 

INFOLABMED.COM - Termination of transcription, atau penghentian transkripsi, adalah proses penting dalam biologi molekuler yang menentukan kapan dan bagaimana transkripsi RNA berhenti. 

Pemahaman saat ini memandang transkripsi sebagai proses yang tidak berkesinambungan, di mana RNA polymerase sering berhenti sementara dan membuat "pilihan" antara melanjutkan elongasi RNA atau mengakhiri transkripsi dengan melepaskan diri dari template DNA. 

Pilihan ini ditentukan oleh faktor termodinamika, di mana RNA polymerase harus mencapai posisi pada template di mana disosiasi lebih menguntungkan daripada sintesis RNA berkelanjutan.

Terminasi Transkripsi pada Bakteri

Pada bakteri, ada dua strategi utama untuk terminasi transkripsi: terminasi intrinsik dan terminasi tergantung Rho. 

Baca juga : Pengertian dan Peran Recognition Sequences dalam Inisiasi Transkripsi

Kedua strategi ini melibatkan penggunaan inverted repeat dalam urutan DNA, yang menciptakan kondisi ideal untuk pembentukan struktur sekunder dalam RNA, seperti hairpin loop.

Terminasi Intrinsik

Pada terminasi intrinsik, inverted repeat diikuti oleh serangkaian nukleotida deoksiadenosin di untai DNA yang tidak ditranskripsi. 

Urutan ini memungkinkan terbentuknya hairpin loop yang stabil di RNA, yang mengurangi jumlah kontak antara DNA template dan transkrip RNA. 

Hal ini menyebabkan interaksi DNA-RNA melemah, terutama ketika urutan As pada DNA ditranskripsi menjadi pasangan basa A-U yang hanya memiliki dua ikatan hidrogen, dibandingkan dengan tiga pada pasangan G-C. 

Akibatnya, transkrip RNA lebih cenderung terlepas dari template DNA, menghentikan proses transkripsi.

Selain itu, penelitian struktural menunjukkan bahwa hairpin RNA juga dapat berinteraksi dengan struktur penutup pada permukaan luar subunit β RNA polymerase, yang mempengaruhi posisi asam amino dalam situs aktif dan dapat menyebabkan pemutusan pasangan basa DNA-RNA, mengakibatkan terminasi transkripsi.

Terminasi Tergantung Rho

Terminasi tergantung Rho menggunakan protein bernama Rho, yang merupakan helicase. 

Sinyal terminasi tipe ini biasanya juga melibatkan inverted repeat, meskipun hairpin yang terbentuk kurang stabil dan tidak ada urutan A yang panjang di untai DNA yang ditranskripsi. 

Baca juga : Jenis-jenis PCR yang Perlu Anda Ketahui untuk Keperluan Diagnostik

Rho berikatan dengan transkrip RNA dan bergerak menuju polymerase. Jika RNA polymerase terus mensintesis RNA, maka ia tetap berada di depan Rho. 

Namun, pada sinyal terminasi, RNA polymerase berhenti, memungkinkan Rho mengejar dan memutus pasangan basa antara DNA dan RNA, menghentikan transkripsi.

Terminasi Transkripsi pada Eukariotik

Pada eukariotik, mekanisme terminasi transkripsi lebih beragam dan bergantung pada jenis RNA polymerase yang terlibat.

RNA Polymerase I

Pada RNA polymerase I, terminasi melibatkan protein pengikat DNA yang menempel pada DNA di dekat titik terminasi transkripsi. 

Meskipun mekanisme pastinya belum diketahui, diduga bahwa protein ini menyebabkan polymerase berhenti dengan cara menghalangi jalurnya.

RNA Polymerase II

Terminasi yang melibatkan RNA polymerase II disertai dengan penambahan ekor poli(A) pada ujung 3' mRNA yang sedang disintesis. 

Baca juga : Memahami Proses Inisiasi Transkripsi pada Bakteri dan Eukariota

Ekor poli(A) ini tidak ditranskripsi dari DNA tetapi ditambahkan oleh enzim RNA polymerase yang independen, disebut poly(A) polymerase. 

Enzim ini bekerja pada situs internal yang dipotong untuk menciptakan ujung 3' baru tempat ekor poli(A) ditambahkan. 

Pada mamalia, situs poliadenilasi ini terletak antara 10 hingga 30 nukleotida di bawah urutan sinyal, hampir selalu 5'-AAUAAA-3'. 

Kebanyakan gen memiliki lebih dari satu situs poliadenilasi, yang memungkinkan terminasi terjadi pada berbagai posisi, menghasilkan mRNA dengan ujung 3' yang berbeda. 

Pola penggunaan situs poliadenilasi ini berbeda di berbagai jaringan, menunjukkan bahwa poliadenilasi alternatif bisa menjadi mekanisme penting dalam menentukan pola ekspresi gen spesifik jaringan.

Sinyal poliadenilasi adalah tempat pengikatan untuk protein multikompleks yang disebut cleavage and polyadenylation specificity factor (CPSF). 

CPSF menempel pada kompleks polymerase selama inisiasi transkripsi dan bergerak sepanjang template dengan RNA polymerase II. 

Ketika urutan sinyal poli(A) ditranskripsi, CPSF berikatan dengan urutan tersebut, memulai reaksi poliadenilasi dan mengubah sifat kompleks elongasi, sehingga terminasi menjadi lebih diuntungkan dibandingkan dengan sintesis RNA yang berkelanjutan.

RNA Polymerase III

Terminasi RNA polymerase III tampaknya melibatkan run adenosin di template, namun prosesnya tidak melibatkan pembentukan hairpin loop seperti pada sistem terminasi intrinsik pada bakteri, dan mekanismenya masih belum sepenuhnya dipahami.

Artikel ini hanya untuk tujuan informasi. Untuk nasihat atau diagnosis medis, konsultasikan dengan profesional.***