Gen

Gene.png

Gen (dari bahasa Belanda: gen) yaitu unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisiknya yaitu urutan DNA yang menyandi suatu protein, polipeptida, atau seuntai RNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Batas modern gen yaitu suatu lokasi tertentu pada genom yang berkomunikasi dengan pewarisan sifat dan mampu dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional selisihnya[1][2]. Penggunaan "gen" dalam percakapan sehari-hari (misalnya "gen cerdas" atau "gen warna rambut") sering kali dimaksudkan untuk alel: pilihan variasi yang tersedia oleh suatu gen. Meskipun ekspresi alel mampu serupa, orang lebih sering memakai istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbedaan. Gen diwariskan oleh satu individu untuk keturunannya melintasi suatu pengolahan reproduksi, bersama-sama dengan DNA yang membawanya. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme mampu terjaga.

Sejarah

Gregor Mendel telah berspekulasi tentang mempunyainya suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau watak di dalam tubuh suatu individu yang mampu diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Beliau menyebutnya 'faktor'. Oleh Hugo de Vries, konsep yang serupa beliau namakan pangen (baca: "pan-gen") pada buku karangannya Intracellular Pangenesis (terbit 1889). Belum membaca tulisan Mendel, de Vries mengartikan pangen sebagai "partikel terkecil yang mengganti satu penciri terwariskan". Wilhelm Johannsen kemudian menyingkatnya sebagai gen dua puluh tahun kemudian. Pada 1910, Thomas Hunt Morgan memperlihatkan bahwa gen terletak di kromosom. Selanjutnya, terjadi 'perlombaan' seru untuk menemukan substansi yang merupakan gen. Banyak penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek ini.

Pada kala itu DNA sudah ditemukan dan dikenal hanya tidak kekurangan pada kromosom (1869), tetapi orang belum menyadari bahwa DNA terkait dengan gen. Melintasi penelitian Oswald Avery terhadap bakteri Pneumococcus (1943), serta Alfred Hershey dan Martha Chase (publikasi 1953) dengan virus bakteriofag T2, barulah orang mengetahui bahwa DNA yaitu bahan genetik.

Pada tahun 1940an, George Beadle dan Edward Tatum mengadakan percobaan dengan Neurospora crassa. Dari percobaan tersebut, Beadle dan Tatum mampu menarik hipotesis bahwa gen mengkode enzim, dan mereka menyimpulkan bahwa satu gen menyintesis satu enzim (one gene-one enzyme theory). Beberapa puluh tahun kemudian, ditemukan bahwa gen mengkode protein yang tidak hanya berfungsi sebagai enzim saja, dan beberapa protein tersusun dari dua atau lebih polipeptida. Dengan mempunyainya penemuan-penemuan tersebut, argumen Beadle dan Tatum, one gene-one enzyme theory, telah dimodifikasi menjadi teori satu gen-satu polipeptida (one gene-one polypetide theory).

Struktur gen

Pada sel eukariot, gen terdiri dari:[3][4]

  • domain regulasi inisiasi transkripsi, yang terdiri diantaranya dari:[5] deret GCCACACCC, ATGCAAAT, kotak GC, kotak CCAAT dan kotak TATA.
  • intron
  • ekson, merupakan area kodikasi protein yang mampu ditranskripsi secara overlapping atau nonoverlapping.[6] Sebagai contoh, pada kode dengan tiga deret nukleotida (kodon triplet) AUU GCU CAG, mampu secara dibaca nonoverlapping sebagai AUU GCU CAG atau dibaca secara overlapping sebagai AUU UUG UGC GCU CUC CAG. Walaupun pada anggar-anggar tahun 1961, telah dikenal bahwa asam amino dikodikasi oleh kodon secara nonoverlapping, telah ditemukan protein berbedaan hasil transkripsi dengan pergeseran overlapping kodon.[7]
  • domain regulasi akhir transkripsi

Ekspresi gen

Pengolahan penyeleksian mRNA.

Ekspresi gen yaitu pengolahan dimana kode-kode informasi yang mempunyai pada gen diubah menjadi protein-protein yang beroperasi hanya di dalam sel. Ekspresi gen terdiri dari dua tahap:

  1. Transkripsi, pengolahan pembuatan salinan RNA.
  2. Translasi, pengolahan sintesis polipeptida yang spesifik di dalam ribosom.

Pengolahan transkripsi DNA menjadi mRNA dan translasi mRNA menjadi sebuah polipeptida dinamakan dogma sentral (central dogma). Dogma sentral berjalan pada prokariot dan eukariot. Namun, pada eukariot mempunyai tahap tambahan yang terjadi di sela transkripsi dan translasi yang dinamakan tahap pre-mRNA. Tahap pre-mRNA yaitu untuk menyeleksi mRNA yang hendak dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan di ribosom. Ekson merupakan mRNA yang hendak dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan, sedangkan intron merupakan mRNA yang hendak tetap tidak kekurangan di dalam nukleus karena kemungkinan mRNA tersebut hendak membuat protein yang tidak fungsional (tidak berguna) bila ditranslasikan. Intron kemudian hendak terurai pulang untuk membuat rantai mRNA baru.

Ketahui pula bahwa beberapa kesalahan yang dinamakan mutasi mampu terjadi pada pengolahan ekspresi gen ini.

Rujukan

  1. ^ Pearson H (2006). "Genetics: what is a gene?". Nature 441 (7092): 398–401. doi:10.1038/441398a. PMID 16724031. 
  2. ^ Elizabeth Pennisi (2007). "DNA Study Forces Rethink of What It Means to Be a Gene". Science 316 (5831): 1556–1557. doi:10.1126/science.316.5831.1556. PMID 17569836. 
  3. ^ (Inggris) Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart (2000). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm. Genes as determinants of the inherent properties of species. ISBN 0-7167-3520-2. Diakses 2010-08-16. 
  4. ^ (Inggris) Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart (2000). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm. Figure 1-9. Generalized structure of a eukaryotic gene. ISBN 0-7167-3520-2. Diakses 2010-08-16. 
  5. ^ (Inggris) Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart (2000). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm. Figure 11-25. The promoter region in higher eukaryotes. ISBN 0-7167-3520-2. Diakses 2010-08-19. 
  6. ^ (Inggris) Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, dan William M Gelbart (2001). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm. Figure 10-24. ISBN 0-7167-3520-2. Diakses 2010-10-06. 
  7. ^ (Inggris) Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, dan William M Gelbart (2001). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm. Genetic code. ISBN 0-7167-3520-2. Diakses 2010-10-06. 

Lihat juga


Sumber :
perpustakaan.web.id, kategori-antropologi.ggiklan.com, wiki.edunitas.com, id.wikipedia.org, dll.