BIOTEKNOLOGI MOLEKULAR

1. PENDAHULUAN
Bioteknologi berasal dari kata: Bios􀃆hidup; Teuchos􀃆alat; Logos􀃆ilmu. Bioteknologi adalah penggunaan organisme atau sistem hidup untuk memecahkan suatu masalah atau untuk menghasilkan produk yang berguna. Atau Seperangkat teknik yang memanfaatkan organisme hidup atau bagian dari organisme hidup, untuk menghasilkan atau memodifikasi produk, meningkatkan kemampuan tumbuhan dan hewan, mengembangkan mikroorganisme untuk penggunaan khusus yang berguna bagi kehidupan manusia.

Tabel 1. Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Tahun Perkembangan / Penemuan
1917 Karl Ereky memperkenalkan istilah bioteknologi
1943 Penisilin diproduksi dalam skala industri
1944 Avery, MacLeod, McCarty mendemonstrasikan bahwa DNA adalah bahan genetik
1955 Watson & Crick menentukan struktur DNA
1961 Jurnal Biotechnology and Bioengineering ditetapkan
1961-1966 Seluruh sandi genetic terungkapkan
1970 Enzim restriksi endonuklease pertamakali diisolasi
1972 Khorana dan kawan-kawan berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh gen tRNA
1973 Boyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinan
1975 Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibody monoklonal
1976 Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen DNA
1978 Genetech menghasilkan insulin manusia dalam E.coli
1980 US Supreme Court: mikroorganisme hasil manipulasi dapat dipatenkan
1981 Untuk pertama kalinya automated DNA synthesizers dijual secara komersial
1981 Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasar antibody disetujui untuk dipakai di Amerika Serikat

Teknik-Teknik dalam Bioteknologi :
1. Fermentation
2. Analisis Genetik
3. Seleksi dan Pemuliaan
4. Analisis DNA
5. Kultur Sel dan Jaringan
6. Rekayasa Genetik atau DNA Rekombinan

Fermentation
Menggunakan mikroba untuk mengubah suatu senyawa seperti pati atau gula menjadi senyawa lain seperti etanol. Digunakan pada: Bioteknologi klasik, Industri farmasi, Bio pulping, Bahan baker, Bio plastic.

Analisis Genetik
Mempelajari bagaimana sifat/karakter atau gene diwariskan dari generasi ke generasi dan bagaimana gen dan lingkungan berinteraksi untuk menghasilkan suatu sifat. Dapat digunakan untuk: Diagnosis, Pertanian,Bahan bakar

Seleksi dan Pemuliaan
Manipulasi mikroba, tanaman atau hewan dan pemilihan individu atau populasi yang diinginkan sebagai stok genetic untuk perbaikan generasi baru. Dapat digunakan untuk: Bioteknologi klasik (fermentasi), Produksi bahan pangan, Bioplastik

Analisis DNA
PCR (Polymerase chain reaction) �apat membuat copy segmen DNA. RFLP Mapping mendeteksi keberadaan suatu gen pada DNA. Dapat digunakan untuk: Diagnosis suatu penyakit, Konseling genetik, Terapi gen

Kultur Sel dan Jaringan
Menumbuhkan tanaman atau jaringan hewan atau sel secara steril didalam tabung reaksi atau tabung gelas lainnya. Dapat digunakan untuk: Perbanyakan tanaman, Produksi tanaman transgenic, Produksi bahan kimia, Penelitian kedokteran

Rekayasa Genetika
Trasfer segmen DNA dari suatu organisme ke DNA organis melain. Kedua organisme tersebut dapat tidak saling berkerabat satu sama lain. Dapat digunakan untuk: Produksi bahan pangan, Industri farmasi, Konseling genetic, Terapi gen

2. CENTRAL DOGMA BIOTEKNOLOGY MOLEKULAR

DNA ---------------------------> RNA ------------------------------> PROTEIN
Transkripsi Translasi

Secara umum bioteknologi molekular berkaitan dengan tiga bahan molekul yang yang menjadi dasar adri aplikasi teknik-teknik biologi molekular, yaitu ; DNA, RNA dan portein. Perubahan DNA menjadi RNA dapat terjadi adalam proses yang disebut dengan transkripsi, sedangkan RNA ke protein dapat dihasilkan dengan proses Translasi.

3. SIFAT FISIK DAN KIMIA DNA
Dalam menghasilkan keturunan baru, informasi genetic diwariskan dari orang tua kepada keturunannya. Proses demikian disebut dengan Hareditas. Gen adalah bagian dari DNA kromosom yang mengkode satu buah molekul RNA spesifik, yang selanjutnya mengkode untuk polipeptida tertentu. Gen tersusun dari DNA (Deoxy-ribo Nucleic Acid). DNA bersama-sama dengan protein histon dan non histon membentuk benang-benang kromatin yang selanjutnya menyusun kromosom.

DNA merupakan dasar secara kimiawi dari hereditas. Percobaan yang membuktikan bahwa DNA mengandung informasi genetik, dilakukan pertama kali oleh Frederick Griffith dan co-workers, sbb:

Dikenal 2 strain Streptococcus pneumoniae:
a) Sel virulen : sel yang diselubungi oleh kapsul dan bila di tumbuhkan pada cawan-petri akan membentuk koloni dengan permukaan lembut.
b) Sel non virulen : sel yang tidak diselubungi oleh kapsul dan bila ditumbuhkan pada cawan-petri akan membentuk koloni dengan permukaan kasar.

Gambar. 1. Frederick Griffith menunjukkan transformasi informasi gen dari bakteri yang telah dipanasi ke dalam bakteri hidup dari strain yang berbeda. (Wolf, 1993)

Percobaan tersebut dilanjutkan oleh Avery dkk:

Gambar 2. Menggunakan S. pneumoniae yang virulen dan non virulen, diparlukan dengan 3 macanm enzim, extrak tsb. Selanjutnya ditambahkan kedalam strain non verulen. Hasilnya menunjukkan bahwa hanya sel yang ditambahkan extrak dengan enzim deoksiribonuklease yang tidak menunjukkan adanya transformasi sel (wolf, 1993)
Selanjutnya Hershey-Chase menggunakan radioaktif untuk membuktikan bahwa hanya DNA virus yang diperlukan untuk memproduksi virus baru di dalam sel bakteri.

Mula-mula phage/ virus yang menginfeksi bakteri, ditumbuhkan pada medium yang mengandung sulfur dan fosfor radioaktif. Virus kemudian mengandung protein yang bersifat radioaktif pada coatnya, dan DNA radioaktif. Selanjutnya virus tersebut di biarkan menginfeksi bakteri yang menyebabkan sel bakteri menjadi lisis. Setelah dianalisis, virus tersebut hanya mengandung materi genetic yang bersifat radioaktif, sedang proteinnya tidak.

Gb. 3. Hershey-Chase mendemonstrasikan bahwa hanya DNA dari virus bakteri yang diperlukan untuk menghasilkan virus baru (Wolf, 1993).

3.1. DNA
DNA adalah polimer dari nukleotida-nukleotida. Nukleotida-nukleotida dalam DNA dihubungkan satu dengan yang lainnya oleh ikatan fosfodiester, yaitu ikatan yang terjadi antara Carbon katida dari satu nukleotida terdiri dari sebuah gula pantosa (deoksiribosa), satu buah fosfat dan satu basa nitrogen. Basa nitrogen tersebut berikatan dengan carbon pertama dari gula deoksiribosa, sedangkan fosfat berikatan dengan Carbon kelima dari gula yang sama. Basa nitrogen yang menyusun nukleotida dikelompokan menjadi 2 yaitu:

Purine, yaitu basa nitrogen yang strukturnya berupa dua cincin. Termasuk diantaranya adalah : adenin dan guanin.
Primidin, yaitu basa nitrogen yang strukturnya berupa satu cincin. Termasuk diantaranya adalah : citosin dan timin.

Gambar 5. Struktur kimia dari DNA. Setiap molekul DNA terdiri dari sub unit deoksiribonukleotida monofosfat. Setiap unit tersebut tersusun dari kelompok fosfat yang berikatan dengan gula pada atom karbon no. 5 dengan Carbon no.3 dari gula berikutnya disebut ikatan fosfodiester (Wolf, 1993)

Hukum Chargaff:
Chargaff meneliti proporsi relatif dari purin dan purimidin dalam suatu DNA dari sejumlah organisma. Hasil penelitiannya menunjukkan bahwa dalam DNA dari organisma apapun jumlah A=T dan C=G. Dengan menggunakan difraksi sinar X diketahui bahwa DNA mempunyai susunan helix.

Watson dan Crick:
Watson dan Crick menemukan bahwa DNA berbentuk doubel helix. Setiap molekul DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida yang tersusun secara anti paralel membentuk struktur duobel helix.

Gambar 6. DNA doubel helix. (a) Pengaturan gula, kelompok fosfat dan basa dalam DNA. (b) Letak atom-atom dan ikatan-ikatan dalam DNA. Basa-basa berpasangan dalam posisi mendatar, (c) Diagram yang menunjukkan DNA dalam konformasi B (Wolf, 1993).

1.Dua rantai polinukleotida tersebut tersusun dalam “a coiled double helix”
2.Rantai gula dan fosfat membentuk rangka luar dari helix.
3.Basa nitrogen-basa nitrogen yang melekat pada gula menonjol ke dalam pusat helix.
4.Jarak antara 2 strand adalah 1,1 nm yang diisi oleh basa nitrogen
5.Jarak antara 2 basa adalah 3,4 A
6.Setiap putaran dalam helix terdapat 10 basa
7.Setiap putaran dalam helix mempunyai jarak 34 A
8.Kedua stran (rantai polinukleotida) anti paralel artinya suatu rantai mempunyai arah yang berlawanan dengan rantai pasangannya. Misalnya suatu stran berakhir dengan gugus 5 fosfat sedang rantai pasangannya berakhir dengan gugus 3 OH (hidroksil).
9.Kedua rantai polinukleotida komplementer artinya urytan nukleotida pada suatu rantai menentukan urutan nukleotida pada rantai pasangannya.
10.Antara satu basa nitrogen dengan basa pasangannya dihubungkan oleh ikatan hidrogen.

*) Dua ikatan hidrogen antara A dan T
*) Tiga ikatan hidrogen antara C dan G
1.Basa nitrogen A hanya dapat berpasangan dengan T, sedangkan C dengan G
2.Kemungkinan jumlah urutan basa adalah tidak terbatas, urutan yang berbeda menkode informasi yang berlainan.

Gb. 7. (a) Ikatan antara nukleotida-nukleotida membentuk asam nukleat dalam DNA dan (b) RNA (Wolf, 1993).

Gb. 8. Struktur fisik DNA. Perhatikan bahwa dua rantai gula-fosfat mempunyai arah yang berbeda. Orientasi demikian memungkinkan basa-basa nitrogen berpasangan secara komplemen (Wolf, 1993).

Gb. 9. Diagram skematis yang menunjukkan ikatan hidrogen antara Adenin dengan Timin dan antara Goanin dengan Citosin (Wolf, 1993).

3.2. TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN
Organisme transgenic adalah organisme yang membawa gen yang berasal dari jenis organisme lainnya. Organisme transgenic dihasilkan melalui Rekayasa Genetika menggunakan Teknologi DNA Rekombinan

Teknologi DNA Rekombinan adalah kumpulan teknik atau metoda yang digunakan untuk mengkombinasikan gen-gen secara buatan. (Proses: rekombinasi; Hasil: rekombinan) Teknologi DNA Rekombinan meliputi: -Teknik untuk mengisolasi DNA.-Teknik untuk memotong DNA.-Teknik untuk menggabung atau menyambung DNA.-Teknik untuk memasukkan DNA kedalam sel hidup sehingga DNA rekombinan dapat bereplikasi dan dapat diekspresikan.

Percobaan Lederberg dan Tatum (1946) menunjukkan : bakteri mempunyai mekanisme seksual :

- menyebabkan terbentuknya kombinasi gen-gen yang berasal dari dua sel yang berbeda.
- merupakan pertukaran DNA atau gen dari satu sel ke sel lainnya. Mekanisme seksual pada bakteri ini tidak bersifat reproduktif (tidak menghasilkan anak atau zuriat).
DNA dapat masuk kedalam sel bakteri melalui 3 cara:

1.Konjugasi
2.Transformasi
3.Transduksi
Teknologi DNA Rekombinan berdasarkan mekanisme yang ada pada bakteri:
Plasmid:
1.Terdapat pada bakteri
2.DNA selain kromosom
3.Berbentuk sirkuler
4.Umumnya berukuran kecil (lebih kecil dari ukuran kromosom bakteri)
5.Jenis, jumlah, dan ukurannya bervariasi antar sel dan antar jenis bakteri

Perangkat utama yang digunakan pada pembentukan DNA rekombinan:
1.plasmid
2.enzim restriksi
3.DNA ligase
4.bakteri

Enzim Restriksi untuk memotong DNA :
Contoh : Enzim EcoRI telah di isolasi pertama kali oleh Herbert Boyer pada tahun1969 dari E.coli. Enzim EcoRI memotong pada bagian antara basa G dan A pada sekuens GAATTC.

Setiap enzim restriksi (endonuklease restriksi) mengenal sekuen pemotongan yang khas dan memotong DNA pada situs pemotongan yang khas.

Nama Enzim Sekuens Pengenal Organisme asal
EcoRI G↓AATTC Escherichia coli
HindIII A↓AGCTT Haemophilus influenzae
HhaI GCG↓C Haemophilus haemolyticus
TaqI T↓CGA Thermus aquaticus
BsuRI GG↓CC Bacillus subtilis
BalI TGG↓CCA Brevibacterium albidum
NotI GC↓GGCCGC Nocardia otidiscaviarum
BamHI G↓GATCC Bacillus amyloliquefaciens
SmaI CCC↓GGG Serratia marcescens

Enzim DNA ligase untuk menyambung DNA,
Menggunakan enzim restriksi dan DNA ligase: Jackson, Simon & Berg (1972) berhasil membuat DNA rekombinan.

Bagaimana menyimpan seluruh informasi genetik dari suatu organisme. Pustaka Genom digunakan untuk menyimpan gen atau fragmen DNA yang telah diklonkan. Isolasi gen menggunakan pendekatan “shotgun” dapat menghasilkan ribuan potongan DNA (fragmen DNA)�otongan disimpan untuk sementara waktu didalam pustaka plasmid atau pustaka fage 15.

3.3. MANFAAT BIOTEKNOLOGI MOLEKULAR
Teknologi DNA rekombinan telah memberikan manfaat dibidang lmu pengetahuan maupun dibidang terapan.

A. Bidang Kesehatan:
1. Insulin manusia telah diproduksi secara missal menggunakan bakteri E.coli dan telah diperdagangkan untuk mengobati penyakit diabetis. Merek dagang: HumulinR
2. Hormon tumbuh manusia (GH) diproduksi menggunakan E.coli dan digunakan untuk mengobati kelainan pertumbuhan (misal: cebol).
3. Vaksin hepatitis B digunakan untuk mencegah infeksi virus hepatitis. Telah diproduksi secara komersial menggunakan S.cereviciae dalam skala industri
4. Therapi gen untuk penyakit. Dilakukan dengan menggantikan gen yang mengalami kerusakan dengan gen yang normal, digunakan untuk mengobati penyakit-penyakit keturunan (genetic disorders) dan penyakit lain yang disebabkan oleh kerusakan gen (misal: kanker)
B. Bioteknologi Kelautan
Penggunaan hormon pertumbuhan untuk meningkatkan ukuran ikan

3.4. GEN
Era penemuan materi genetik telah dibuka oleh F Miescher dengan menggunakan mikroskop sederhana, dia telah menetapkan bahwa bahan aktif yang ada di dalam nukleus disebut sebagai nuclein. Peneliti ini belum bisa menetapkan apakah nuclein ini kromosom ataukah DNA. Kromosom ditemukan pada awal abad ke 19 merupakan struktur seperti benang pada nukleus sel eukariot yang nampak pada saat sel mulai membelah. Kromosom berjumlah diploid pada setiap selnya, dan pada autosomal maupun seks-kromosom membawa gen-gen yang berpasangan, kecuali pada kromosom-Y.

Gambar 1. Diagram skematik kromosom, gene dan struktur heliks DNA.

Gena adalah unit heriditas suatu organisme hidup. Gen ini dikode dalam material genetik organisme, yang kita kenal sebagai molekul DNA, atau RNA pada beberapa virus, dan ekspresinya dipengaruhi oleh lingkungan internal atau eksternal seperti perkembangan fisik atau perilaku dari organisme itu. Gen tersusun atas daerah urutan basa nukleotida baik yang mengkode suatu informasi genetik (coding-gene region as exon) dan juga daerah yang tidak mengkode informasi genetik (non-coding-gene region as intron ), hal ini penting untuk pembentukan suatu protein yang fungsinya diperlukan di tingkat sel, jaringan, organ atau organisme secara keseluruhan.

Molekul DNA membawa informasi hereditas dari sel dan komponen protein (molekul-molekul histon) dari kromosom mempunyai fungsi penting dalam pengemasan dan pengontrolan molekul DNA yang sangat panjang sehingga dapat muat didalam nucleus dan mudah diakses ketika dibutuhkan. Selama reproduksi, Jumlah kromosom yang haploid dan material genetik DNA hanya separoh dari masing-masing parental, dan disebut sebgai genom.

3.5. Struktur DNA
Pada tahun 1953, James Watson and Francis Crick telah membuka wawasan baru tentang penemuan model struktur DNA. Publikasi dari model double heliks DNA ini disusun berdasarkan penemuan:

1. Penemuan struktur asam nukleat dari Pauling & Corey
2. Pola difraksi DNA (Single-crystal X-ray analysis) dari Wilkins & Franklin
3. Pola perbandingan jumlah A-T, G-C (1:1) dari Chargaff atau dikenal sebagai Hukum Ekivalen Chargaff :

• Jumlah purin sama dengan pirimidin
• Banyaknya adenin sama dengan timin, juga jumlah glisin sama dengan sitosin.
DNA terbentuk dari empat tipe nukleotida, yang berikatan secara kovalen membentuk rantai polinukleotida (rantai DNA atau benang DNA) dengan tulang punggung gula-fosfat tempat melekatnya basa-basa. Dua rantai polinukleotida saling berikatan melalui ikatan hydrogen antara basa basa nitrogen dari rantai yang berbeda. Semua basa berada di dalam double helix dan tulangpunggung gula-fosfat berada di bagian luar. Purin selalu berpasangan dengan pirimidin (A-T, G-C). Perpasangan secara komplemen tersebut memungkinkan pasangan basa dikemas dengan susunan yang paling sesuai. Hal ini bisa terjadi bila kedua rantai polinukleotida tersusun secara antiparalel.

Gambar 2. Struktur basa pirimidine (Cytosine, Thimine, Urasil), purine (Adenine, Guanine), Gula pentosa, ribonucleic acid, dan deoxyribonucleic acid.

Gambar 3. Pembentukan secara skematik struktur dsDNA dari gula fosfat sebagai ‘backbone‛ dan basa nukleotida (A). Dua ikatan hidrogen dari AT dan 3 ikatan hidrogen untuk GC (B).

Gambar 4. Bentuk skematik double-helix DNA
Untuk memaksimumkan pengemasan pasangan basa tersebut, kedua tulang punggung gula-fosfat tersebut berpilin membentuk double heliks, dengan satu putaran komplementer setiap 10 pasang basa. Polaritas dari rantai DNA ditunjukkan dengan sebutan ujung 5‛ dan ujung 3‛. Arah pembacaan basa nukleotida dari ujung-5‛ menuju ujung-3‛.

Gambar 4. Jarak antara basa nukleotida dan lekukan minor dan major dari molekul dsDNA
3‛ membawa gugus –OH bebas pada posisi 3‛ dari cincin gula, dan ujung 5‛ membawa gugus fosfat bebas pada posisi 5‛ dari cincin gula. DNA dobel heliks dapat dikopi secara persis karena masing-masing untai mengandung sekuen nukleotida yang persis berkomplemen dengan sekuen untai pasangannya.
Masing-masing untai dapat berperan sebagai cetakan untuk sintesis dari untai komplemen baru yang identik dengan pasangan awalnya.

Gambar 4. Proses replikasi sederhana molekul DNA.

3.6. Sintesis Protein
Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Seperti kita ketahui DNA sebagai media untuk proses transkripsi suatu gen berada di kromosom dan terikat oleh protein histon. Saat menjelang proses transkripsi berjalan, biasanya didahului signal dari luar akan kebutuhan suatu protein atau molekul lain yang dibutuhkan untuk proses pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan fungsi lain di tingkat sel maupun jaringan. Kemudian RNA polymerase II akan mendatangi daerah regulator element dari gen yang akan ditranskripsi. Kemudian RNA polymerase ini akan menempel (binding) di daerah promoter spesifik dari gene yang akan disintesis proteinnya, daerah promoter ini merupakan daerah consesus sequences, pada urutan -10 dan -35 dari titik inisiasi (+1) yang mengandung urutan TATA-Box sebagai basal promoter. Setelah itu, polimerase ini akan membuka titik inisiasi (kodon ATG) dari gene tersebut dan mengkopi semua informasi secara utuh baik daerah exon maupun intron, dalam bentuk molekul immature mRNA (messenger RNA ). Kemudian immature mRNA ini diolah pada proses splicing dengan menggunakan smallnuclearRNA (snRNA) complex yang akan memotong hanya daerah intron, dan semua exon akan disambungkan menjadi satu urutan gen utuh tanpa non-coding area dan disebut sebagai mature mRNA.

Pada tahap berikutnya, mRNA ini diproses lebih lanjut pada proses translasi di dalam ribosom, dalam tiga tahapan pokok yaitu inisiasi sebagai mengawali sintesis polipeptida dari kodon AUG yang ditranslasi sebagai asam amino methionine. Proses ini berlangsung dengan bantuan initiation factor (IF-1, IF-2 dan IF3) dan enzim tRNA-methionine synthethase (pada bakteri diawali oleh formylmethionine) sehingga tRNA dan asam amino methionine membentuk ikatan cognate dan bergerak ke ribosom tempat sintesis protein berlangsung. Langkah selanjutnya adalah elongasi atau pemanjangan polpeptida sesuai denga urutan kodon yang dibawa oleh mRNA.

Gambar5. Proses splicing dari pematangan mRNA.
Pada proses elongasi ini diperlukan elongation factor complex. Seperti juga proses inisiasi enzim tRNA-amino acid synthethase berperan dalam pembentukan cognate antara tRNA dan asam amino lainya dari sitoplasma yang sesuai dengan urutan kodon mRNA tersebut. Proses elongasi akan berhenti sampai kodon terminasi dan poly-adenyl (poly-A), dan diakhiri sebagai proses terminasi yang dilakukan oleh rho-protein. Polipeptida akan diproses sebagai molekul protein yang fungsional setelah melalui proses posttranslation di retikulum endoplasmik (RE) hingga tingkat jaringan.

3.7. Regulasi gen
Sebelum penemuan DNA, telah diketahui bahwa gen adalah unit fisik dan fungsional dari hereditas yang mengandung informasi untuk sintesis protein. Jadi gen mengandung informasi hereditas. Gen-gen membawa informasi yang harus dikopi secara akurat untuk ditransmisikan kepada generasi berikutnya. Sekarang pertanyaannya adalah bagaimana suatu informasi dapat diformulasikan dalam bentuk molekul kimia? Bagaimana molekul tersebut dapat dikopi secara akurat? Pada tahun 1940-an, peneliti menemukan bahwa informasi genetik terutama terdiri dari instruksi untuk membentuk protein. Protein adalah molekul makro yang berperan dalam hampir semua fungsi sel yaitu: sebagai bahan pembangun struktur sel dan membentuk enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia di dalam sel; meregulasi ekspresi gen, memungkinkan sel untuk bergerak dan berkomunikasi antar sel.

Jadi fungsi paling penting dari DNA adalah membawa gen yang mengandung informasi yang menentukan jenis protein yang harus disintesis, kapan, dalam tipe sel yang mana, dan seberapa banyak jumlah protein yang harus disintesis.

Gambar 6. Proses sintesis protein pada prokariota.

Dengan semakin berkembangnya pengetahuan molekuler maka definisi dari gen adalah :
• Keseluruhan sekuen asam nukleat yang dapat ditranskrip menjadi RNA fungsional dan protein, pada waktu dan tempat yang tepat selama pertumbuhan dan perkembangan oraganisma.
• Komposisi gen adalah: daerah pengkode (exon and intron) yang mengkode RNA atau protein + sekuen-sekuen pengaturan (Regulatory sequences: termasuk. promoter yang menginisiasi terjadinya transkripsi, enhancer/silencer yang menentukan tinggi rendahnya aktivitas transkripsi, polyadenylation site, splicing sites serta signal terminasi transkripsi).
• Produk gen :
RNA yang kemudian ditranslasi menjadi protein Hanya RNA seperti rRNA, tRNA, snRNA, snoRNA dan miRNA
• Satu gen mempunyai potensi menghasilkan banyak produk karena adanya : promoter- promoter yang berbeda, alternative, splicing.

Gambar 7. Daerah regulasi gen, exon, intron, dan signal akhir proses Transkripsi dari gen prokariota dan eukaryota.


DAFTAR PUSTAKA

Stryer, L. 1988, Biochemistry, third edition. Stanford University, W.H. Freeman and Company, New York
Wolf, L.S., 1993, Molecular and Cellular Biology. California: Wardsworth Publishing Company
Grunstein, M. and Hogness, D. 1975. Colony hybridization: a method for the isolation of cloned DNAs that
contain a specific gene. Proceedings of the National Academy of Science USA, 72: 3961.
Lobban, P. and Kaiser, A.D. 1973. Enzymatic end-to-end joining of DNA molecules. Journal of Molecular Biology, 78: 453.
Mertz, J. and Davies, R. 1972. Cleavage of DNA: RI restriction enzyme generates cohesive ends. Proceedings of the National Academy of Science USA, 69: 3370.
Sambrook, J., Fritsch, E.F., and Maniatis, T. 1989. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor, NY: Cold Spring Harbor Laboratory.
AKAM, M., 1987 The molecular basis for metameric pattern in the Drosophila embryo. Development 101: 1-22.
ASHBURNMER., ,1989 Drosophila: A Laboratory Manual.C old Spring Harbor Laboratory, Cold Spring Harbor, N.Y.
ATHERTODN.,, and J. GALL1, 972 Salivary gland squashes for in situ nucleic acid hybridization studies. Drosophila Inf. Sew. 49:
BIGGSJ,. , N. TNPOULAES., HERSPERGECR. ,D EAROLaFnd A. SHEARN, 1988 Analysis of the lethal interaction between the prune and iZlerofprunemutations o f Drosophila.G enesDev. 2: 1333-1343.
BREENT,. R., and I. M. DUNCA1N9,8 6 Maternal expression of genes that regulate the bithorax complex of Drosophila melanagaster. Dev. Biol. 118: 442-456.
BREENT,. R., and P. J. HARTE,1 991 Molecular characterization of the in Drosophila. Mech. Dev. 35: 113-127. tn'thorax gene, a positive regulator of homeotic gene xpression
BREENT, . R., and P. J. HARTE 1993 trithorax regulates multiple homeotic genes in the bithorax and Antennapedia complexes and exerts different tissue-specific, parasegmentspecific and promoter-specific effects on each. Development 117: 119-134.
BUTLEAR.,, A. WEI,I C BAKERa nd L. SALKOF1F9, 89 A family of putative potassium channel genes in Drosophila. Science 243: 943-947.
CAIRNS, B. R., Y.3. KIMM, . H. S A ~B. ,C. LAURENT and R. D. KORNBERG, 1994 A multisubunit complex containing the SWIl/ADR6, SWI2/SNF2, SWI3, SNF5, SNF6 gene products isolated from yeast. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 91: 1950-1954.
CAPDEVMIL. AP.,, and A. GARCIA-BELL. 1981 , Genes involved in the activation of the bithorax complex of Drosophila. Roux's Arch. Dev. Biol. 190 339-350.
CASTELLI-GAJ.I ER.,, and A. GARCIA-BELL. 1990, Interactions of Polycomb and trithorax with cis regulatory regions of Ultrabithoraduring the development of Drosophila melanogaster. EMBO J. 9:
CELNIKESR. E, ., S. SHARMDA., J. KEELAN and E. B. LEWIS, 1990. The molecular genetics of the bithorax complex of Drosophila: ®ulation in the Abdominal-B domain. EMBO J. 9: DENELRL., E ., and R. D. FREDERICK 1,9 83 Homoeosis in Drosophila:
a description of the Polycomb lethal syndrome. Dev. Biol. 97:34-47.