taufiqdp/Indo4B huggingface dataset:
hukum kedua mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak bergantung pada pasangan sifat yang lain.
dengan kata lain, alel dengan gen sifat yang berbeda tidak saling memengaruhi.
hal ini menjelaskan bahwa gen yang menentukan e.g.
tinggi tanaman dengan warna bunga suatu tanaman, tidak saling memengaruhi.
seperti tampak pada gambar 1, induk jantan (tingkat 1) mempunyai genotipe ww (secara fenotipe berwarna putih), dan induk betina mempunyai genotipe rr (secara fenotipe berwarna merah).
keturunan pertama (tingkat 2 pada gambar) merupakan persilangan dari genotipe induk jantan dan induk betinanya, sehingga membentuk 4 individu baru (semuanya bergenotipe wr).
selanjutnya, persilangan/perkawinan dari keturuan pertama ini akan membentuk indidividu pada keturunan berikutnya (tingkat 3 pada gambar) dengan gamet r dan w pada sisi kiri (induk jantan tingkat 2) dan gamet r dan w pada baris atas (induk betina tingkat 2).
kombinasi gamet-gamet ini akan membentuk 4 kemungkinan individu seperti tampak pada papan catur pada tingkat 3 dengan genotipe: rr, rw, rw, dan ww.
jadi pada tingkat 3 ini perbandingan genotipe rr, (berwarna merah) rw (juga berwarna merah) dan ww (berwarna putih) adalah 1:2:1.
secara fenotipe perbandingan individu merah dan individu putih adalah 3:1.
kalau contoh pada gambar 1 merupakan kombinasi dari induk dengan satu sifat dominan (berupa warna), maka contoh ke-2 menggambarkan induk-induk dengan 2 macam sifat dominan: bentuk buntut dan warna kulit.
persilangan dari induk dengan satu sifat dominan disebut monohibrid, sedang persilangan dari induk-induk dengan dua sifat dominan dikenal sebagai dihibrid, dan seterusnya.
pada gambar 2, sifat dominannya adalah bentuk buntut (pendek dengan genotipe ss dan panjang dengan genotipe ss) serta warna kulit (putih dengan genotipe bb dan coklat dengan genotipe bb).
gamet induk jantan yang terbentuk adalah sb dan sb, sementara gamet induk betinanya adalah sb dan sb (tampak pada huruf di bawah kotak).
kombinasi gamet ini akan membentuk 4 individu pada tingkat f1 dengan genotipe ssbb (semua sama).
jika keturunan f1 ini kemudian dikawinkan lagi, maka akan membentuk individu keturunan f2.
gamet f1nya tampak pada sisi kiri dan baris atas pada papan catur.
hasil individu yang terbentuk pada tingkat f2 mempunyai 16 macam kemungkinan dengan 2 bentuk buntut: pendek (jika genotipenya ss atau ss) dan panjang (jika genotipenya ss); dan 2 macam warna kulit: coklat (jika genotipenya bb atau bb) dan putih (jika genotipenya bb).
perbandingan hasil warna coklat:putih adalah 12:4, sedang perbandingan hasil bentuk buntut pendek:panjang adalah 12:4.
perbandingan detail mengenai genotipe ssbb:ssbb:ssbb:ssbb: ssbb:ssbb:ssbb:ssbb: ssbb adalah 1:2:2:4: 1:2:1:2: 1.
gen (dari bahasa belanda: "gen") adalah unit pewarisan sifat bagi organisme hidup.
bentuk fisiknya adalah urutan dna yang melekat/berada di suatu protein, polipeptida, atau seuntai rna yang memiliki "fungsi" bagi organisme yang memilikinya.
batasan modern gen adalah "suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya".
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 dapat serupa, orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda.
gregor mendel telah berspekulasi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau karakter di dalam tubuh suatu individu yang dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi berikutnya.
ia menyebutnya 'faktor'.
oleh hugo de vries, konsep yang serupa ia namakan "pangen" (baca: "pan-gen") pada buku karangannya "intracellular pangenesis" (terbit 1889).
belum membaca tulisan mendel, de vries mendefinisikan "pangen" sebagai "partikel terkecil yang mewakili satu penciri terwariskan".
wilhelm johannsen lalu menyingkatnya sebagai "gen" dua puluh tahun kemudian.
pada 1910, thomas hunt morgan menunjukkan 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 saat itu dna sudah ditemukan dan diketahui hanya berada pada kromosom (1869), tetapi orang belum menyadari bahwa dna terkait dengan gen.
melalui penelitian oswald avery terhadap bakteri "pneumococcus" (1943), serta alfred hershey dan martha chase (publikasi 1953) dengan virus bakteriofag t2, barulah orang mengetahui bahwa dna adalah bahan genetik.
pada tahun 1940an, george beadle dan edward tatum mengadakan percobaan dengan "neurospora crassa".
dari percobaan tersebut, beadle dan tatum dapat 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 adanya penemuan-penemuan tersebut, pendapat beadle dan tatum, "one gene-one enzyme theory", telah dimodifikasi menjadi teori satu gen-satu polipeptida ("one gene-one polypetide theory").
ekspresi gen terdiri dari dua tahap:
proses transkripsi dna menjadi mrna dan translasi mrna menjadi sebuah polipeptida disebut dogma sentral ("central dogma").
dogma sentral berlaku pada prokariot dan eukariot.
namun, pada eukariot ada tahap tambahan yang terjadi di antara transkripsi dan translasi yang disebut tahap pre-mrna.
tahap pre-mrna adalah untuk menyeleksi mrna yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan di ribosom.
ekson merupakan mrna yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan, sedangkan intron merupakan mrna yang akan tetap berada di dalam nukleus karena kemungkinan mrna tersebut akan membentuk protein yang tidak fungsional (tidak berguna) jika ditranslasikan.
intron kemudian akan terurai kembali untuk membentuk rantai mrna baru.
dalam genetika, alel (dari bahasa belanda, "allel", dibentuk dari kata bahasa yunani, "αλλήλων" atau "allélon", "saling berhadapan") merupakan bentuk-bentuk alternatif dari gen pada suatu lokus.
alel terbentuk karena adanya variasi pada urutan basa nitrogen akibat peristiwa mutasi.
istilah ini muncul akibat penggunaan "allelomorph" oleh william bateson pada buku karangannya "mendel's principles of heredity" (1902).
lokus dikatakan bersifat polimorfik apabila memiliki variasi alel dalam suatu populasi dan, sebaliknya, dikatakan bersifat monomorfik ("satu bentuk") apabila tidak memiliki variasi.
individu yang memiliki alel sama pada suatu lokus dikatakan memiliki genotipe yang homozigot sedangkan yang memiliki alel berbeda dikatakan heterozigot.
karena genotipe diekspresikan menjadi suatu fenotipe, alel dapat menyebabkan perbedaan penampilan di antara individu-individu dalam suatu populasi.
konsep alel dapat sedikit berbeda tergantung dari apa yang dilihat.
dua atau lebih alel dikatakan "identik karena keadaan" ("identical by state", ibs) apabila mereka memberikan efek fenotipe yang sama, meskipun ada kemungkinan memiliki sekuens basa yang berbeda.
dalam tingkat dna, khususnya dalam penggunaan snp, artinya lebih ketat karena mereka harus memiliki sekuens basa yang sama.
apabila berada pada lokus yang sama pada dua kromosom yang homolog, sepasang alel dari satu individu dikatakan "identik karena segaris keturunan" ("identical by descent", ibd) jika dan hanya jika keduanya merupakan salinan sempurna dari satu alel milik satu individu pada generasi pendahulunya.
apabila terjadi mutasi terhadap salah satu salinan pada transmisi di antara generasi, alel mutan ini tidak dianggap identik lagi.
yahya ayyash () adalah seorang anggota hamas yang menyelesaikan pendidikan dasarnya di rafat dengan memuaskan yang membuatnya memenuhi syarat belajar keahlian teknik di universitas bir zeit.
ayyash menerima gelar sarjana dari teknik elektro pada 1988.
ia aktif dalam barisan brigade ezzul deen al qassam di awal 1992, di mana ia mengkhususkan pada pembuatan bahan peledak dari bahan mentah yang tersedia di daerah palestina.
ia dipercayakan dengan pengenalan teknik bom bunuh diri dalam konflik israel-palestina.
ia dibunuh oleh shin bet israel menyusul pemburuan besar-besaran para petinggi hamas.
agen israel bisa berkompromi dengan salah satu anggota hamas anak buah ayyash, yang memberinya telepon berbahan peledak.
saat mereka menegaskan ayyash sedang menggunakannya, shin bet meledakkannya, membunuhnya dengan cepat.
genetika kuantitatif menerapkan hukum pewarisan mendel untuk gen dengan pengaruh yang kecil/lemah ("minor gene").
selain itu, diasumsikan pula bahwa tidak hanya sedikit gen yang mengendalikan suatu sifat melainkan banyak gen.
karena itu, sifat kuantitatif sering dasamakan dengan sifat poligenik.
pemuliaan (merupakan terjemahan langsung dari istilah bahasa belanda "veredeling"; ing.: "
breeding") merupakan kegiatan manusia dalam memelihara tumbuhan atau hewan untuk menjaga kemurnian galur atau ras sekaligus memperbaiki produksi atau kualitasnya.
dalam kegiatannya, pemuliaan sejak abad ke-20 menerapkan banyak prinsip dan metode genetika serta ilmu-ilmu turunannya .
pemuliaan tidak persis sama dengan penangkaran.
dalam penangkaran, kegiatan pemeliharaan dilakukan untuk menghasilkan keturunan tanpa disertai dengan usaha memperbaiki populasi.
suatu program pemuliaan pasti mencakup aspek penangkaran, tetapi bukan sebaliknya.
penangkaran dilakukan dengan tujuan menjaga kemurnian suatu galur, ras, atau kultivar, serta dalam menjaga kelestarian populasi hewan dan tumbuhan yang terancam punah di alam liar.
asam ribonukleat (arn, ) adalah molekul polimer yang terlibat dalam berbagai peran biologis dalam mengkode, dekode, regulasi, dan ekspresi gen.
rna dan dna adalah asam nukleat, dan, bersama dengan protein dan karbohidrat, merupakan empat makromolekul utama yang penting untuk semua bentuk kehidupan yang diketahui.
seperti dna, rna dirakit sebagai rantai nukleotida, tetapi tidak seperti dna, rna lebih sering ditemukan di alam sebagai untai tunggal yang melipat ke dirinya sendiri, daripada untai ganda berpasangan.
organisme seluler menggunakan rna duta () untuk menyampaikan informasi genetik (menggunakan huruf g, u, a, dan c untuk menunjukkan basa nitrogen guanin, urasil, adenin, dan sitosin ()) yang mengarahkan sintesis protein spesifik.
banyak virus mengkodekan informasi genetik mereka menggunakan genom rna.
beberapa molekul rna berperan aktif dalam sel dengan mengkatalis reaksi biologis, mengendalikan ekspresi gen, atau merasakan dan mengkomunikasikan tanggapan terhadap suatu sinyal seluler.
salah satu dari proses aktif ini adalah sintesis protein, fungsi yang universal di mana molekul mrna mengarhkan perakitan protein pada ribosom.
proses ini menggunakan molekul rna transfer () untuk memberikan asam amino ke ribosom, di mana rna ribosomal () kemudian menghubungkan asam amino bersama-sama untuk membentuk protein.
struktur dasar rna mirip dengan dna.
rna merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida.
setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa n).
polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.
perbedaan rna dengan dna terletak pada satu gugus hidroksil cincin gula pentosa, sehingga dinamakan ribosa, sedangkan gugus pentosa pada dna disebut deoksiribosa.
basa nitrogen pada rna sama dengan dna, kecuali basa timina pada dna diganti dengan urasil pada rna.
jadi tetap ada empat pilihan: adenina, guanina, sitosina, atau urasil untuk suatu nukleotida.
pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21 diketahui bahwa rna hadir dalam berbagai macam bentuk dan terlibat dalam proses pascatranslasi.
dalam pengaturan ekspresi genetik orang sekarang mengenal rna-mikro (mirna) yang terlibat dalam "peredaman gen" atau "gene silencing" dan "small-interfering rna" (sirna) yang terlibat dalam proses pertahanan terhadap serangan virus.
pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), rna merupakan bahan genetik.
ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana dna pada organisme hidup lain.
ketika virus ini menyerang sel hidup, rna yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus baru.
namun, peran penting rna terletak pada fungsinya sebagai perantara antara dna dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup.
dalam peran ini, rna diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen dna dalam proses transkripsi.
kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa n, yang dikenal dengan nama kodon.
setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein.
lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.
suatu gejala yang baru ditemukan pada penghujung abad ke-20 adalah adanya mekanisme peredaman ("silencing") dalam ekspresi genetik.
kode genetik yang dibawa rna tidak diterjemahkan (translasi) menjadi protein oleh trna.
ini terjadi karena sebelum sempat ditranslasi, mrna dicerna/dihancurkan oleh suatu mekanisme yang disebut sebagai "interferensi rna".
mekanisme ini melibatkan paling sedikit tiga substansi (enzim dan protein lain).
gejala ini pertama kali ditemukan pada nematoda "caenorhabditis elegans" tetapi selanjutnya ditemukan pada hampir semua kelompok organisme hidup.
replikasi dna adalah proses penggandaan rantai ganda dna.
pada sel, replikasi dna terjadi sebelum pembelahan sel.
prokariota terus-menerus melakukan replikasi dna.
pada eukariota, waktu terjadinya replikasi dna sangatlah diatur, yaitu pada fase s siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis i. penggandaan tersebut memanfaatkan enzim dna polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer dna.
proses replikasi dna dapat pula dilakukan "in vitro" dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (pcr).
garpu replikasi atau cabang replikasi ("replication fork") ialah struktur yang terbentuk ketika dna bereplikasi.
garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim "helikase" yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian dna, membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari sebuah untaian tunggal dna.
masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian dna baru berdasarkan urutan nukleotida komplementernya.
dna polimerase membentuk untaian dna baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim "primase" dan disebut "primer".
dna polimerase membentuk untaian dna baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil bebas nukleotida rantai dna yang sedang tumbuh.
dengan kata lain, rantai dna baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan dna polimerase bergerak pada dna "induk" dengan arah 3'→5'.
namun demikian, salah satu untaian dna induk pada garpu replikasi berorientasi 3'→5', sementara untaian lainnya berorientasi 5'→3', dan helikase bergerak membuka untaian rangkap dna dengan arah 5'→3'.
oleh karena itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut.
pada replikasi dna, untaian awal ("leading strand") ialah untaian dna yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan.
pada untaian ini, dna polimerase mampu membentuk dna menggunakan ujung 3'-oh bebas dari sebuah primer rna dan sintesis dna berlangsung secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.
untaian lambat ("lagging strand") ialah untaian dna yang terletak pada sisi yang berseberangan dengan "leading strand" pada garpu replikasi.
untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut "fragmen okazaki".
pada untaian ini, primase membentuk primer rna.
dna polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus oh 3' bebas pada primer rna tersebut untuk mensintesis dna dengan arah 5'→3'.
fragmen primer rna tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan rnase h dan dna polimerase i) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditempati oleh rna.
dna ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen okazaki tersebut sehingga sintesis "lagging strand" menjadi lengkap.
bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi dna tetap berada pada garpu replikasi sementara dna membentuk gelung untuk mempertahankan pembentukan dna ke dua arah.
hal ini merupakan akibat dari interaksi antara dna polimerase, "sliding clamp", dan "clamp loader".
"sliding clamp" pada semua jenis makhluk hidup memiliki struktur serupa dan mampu berinteraksi dengan berbagai dna polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel.
selain itu, "sliding clamp" berfungsi sebagai suatu faktor prosesivitas.
ujung-c "sliding clamp" membentuk gelungan yang mampu berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi dna (seperti dna polimerase dan "clamp loader").
bagian dalam "sliding clamp" memungkinkan dna bergerak melaluinya. "
sliding clamp" tidak membentuk interaksi spesifik dengan dna.
terdapat lubang 35a besar di tengah "clamp" ini.
lubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui dna dan air menempati tempat sisanya sehingga "clamp" dapat bergeser pada sepanjang dna.
begitu polimerase mencapai ujung templat atau mendeteksi dna berutas ganda (lihat di bawah), "sliding clamp" mengalami perubahan konformasi yang melepaskan dna polimerase.
"clamp loader" merupakan protein bersubunit banyak yang mampu menempel pada "sliding clamp" dan dna polimerase.
dengan hidrolisis atp, "clamp loader" terlepas dari "sliding clamp" sehingga dna polimerase menempel pada "sliding clamp". "
sliding clamp" hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal dna.
jika dna rantai tunggal sudah habis, polimerase mampu berikatan dengan subunit pada "clamp loader" dan bergerak ke posisi baru pada "lagging strand".
pada "leading strand", dna polimerase iii bergabung dengan "clamp loader" dan berikatan dengan "sliding clamp".
replikasi dna kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya.
daerah ori pada "e. coli", misalnya, berisi empat buah tempat pengikatan protein inisiator dnaa, yang masing-masing panjangnya 9 pb.
sintesis protein dnaa ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri.
pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; dna kromosom prokariota dapat mengalami reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama berakhir.
akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.
protein dnaa membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul atp.
daerah ori akan mengelilingi kompleks dnaa-atp tersebut.
proses ini memerlukan kondisi superkoiling negatif dna (pilinan kedua untai dna berbalik arah sehingga terbuka).
superkoiling negatif akan menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan at sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein dnab, yang merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi atp hasil hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai dna dan memisahkannya.
untai dna tunggal hasil pemisahan oleh helikase selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (ssb) untuk melindungi dna untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi.
enzim dna primase kemudian akan menempel pada dna dan menyintesis rna primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah.
agar replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain dnab.
hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif.
superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe ii yang disebut dengan dna girase.
enzim dna girase ini merupakan target serangan antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi dna bakteri.
seperti telah dijelaskan di atas, replikasi dna terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal.
pada untai tertinggal suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah rna primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa.
primosom terdiri atas helikase dnab dan dna primase.
primer baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami elongasi dengan bantuan holoenzim dna polimerase iii.
kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal.
dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.
begitu primer pada untai tertinggal dielongasi oleh dna polimerase iii, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diisi oleh dna polimerase i, yang mempunyai aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’.
eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan.
akhirnya, fragmen-fragmen okazaki akan dipersatukan oleh enzim dna ligase.
secara "in vivo", dimer holoenzim dna polimerase iii dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom.
dengan adanya replisom sintesis dna akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap detik.
kedua garpu replikasi akan bertemu kira-kira pada posisi 180 °c dari ori.
di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan gerakan garpu replikasi.
terminator tersebut antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase dnab.
ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu.
pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase iv.
masing-masing lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.
pada eukariota, replikasi dna hanya terjadi pada fase s di dalam interfase.
untuk memasuki fase s diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (cdks), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan sel.
beberapa cdks akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.
berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik.
sebelum melakukan penyalinan, dna harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik.
dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul dna kromosom pada kebanyakan mamalia.
sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase s. deretan yang mengalami inisasi paling awal adalah eukromatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah heterokromatin.
daerah sentromer dan telomer dari dna bereplikasi paling lambat.
pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.
seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa dna helikase dan ssb yang disebut dengan protein replikasi a atau "replication protein" a (rp-a) diperlukan untuk memisahkan kedua untai dna.
selanjutnya, tiga dna polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi.
untai pengarah dan masing-masing fragmen untai tertinggal diinisiasi oleh rna primer dengan bantuan aktivitas primase yang merupakan bagian integral enzim dna polimerase a. enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi kemudian segera digantikan oleh dna polimerase d pada untai pengarah dan dna polimerase e pada untai tertinggal.
baik dna polimerase d maupun e mempunyai fungsi penyuntingan.
kemampuan dna polimerase d untuk menyintesis dna yang panjang disebabkan oleh adanya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (pcna), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim dna polimerase iii pada "e. coli".
selain terjadi penggandaan dna, kandungan histon di dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase s.
mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan dna yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear.
mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli dna yang sedang bereplikasi.
pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (budr), dan visualisasi dna yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali budr.
ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada dna yang dapat menggantikan rna primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal.
dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari dna.
untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’.
enzim telomerase mengandung molekul rna pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut.
rna ini akan bertindak sebagai cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.
hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel.
ketika pemendekan mencapai dna yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati.
fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel.
selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.
dalam genetika, transkripsi () adalah pembuatan rna terutama mrna dengan menyalin sebagian berkas dna oleh enzim rna polimerase.
transkripsi merupakan bagian dari rangkaian ekspresi genetik.
pengertian asli "transkripsi" adalah alih aksara atau penyalinan.
di sini, yang dimaksud adalah mengubah "teks" dna menjadi rna.
sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen timina di dna yang pada rna digantikan oleh urasil.
transkripsi berlangsung di dalam inti sel atau di dalam matriks mitokondria dan plastida.
transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanpa rangsangan.
pada proses tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung terus-menerus (gen-gennya disebut gen konstitutif atau "gen pengurus rumah", "house-keeping genes").
sementara itu, gen yang memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu; gennya disebut gen regulatorik karena biasanya mengatur mekanisme khusus.
rangsangan akan mengaktifkan bagian promoter inti, segmen gen yang berfungsi sebagai pencerap rna polimerase yang terletak di bagian hulu bagian yang akan disalin (disebut "transcription unit"), tidak jauh dari ujung 5' gen.
promoter inti terdiri dari kotak tata, kotak ccaat dan kotak gc.
sebelum rna polimerase dapat terikat pada promoter inti, faktor transkripsi tfiid akan membentuk kompleks dengan kotak tata.
inhibitor dapat mengikat pada kompleks tfiid-tata dan mencegah terjadinya kompleks dengan faktor transkripsi lain, namun hal ini dapat dicegah dengan tfiia yang membentuk kompleks da-tata.
setelah itu tfiib dan tfiif akan turut terikat membentuk kompleks dabf-tata.
setelah itu rna polimerase akan mengikat pada dabf-tata, dan disusul dengan tfiie, tfiih dan tfiij.
kompleks tersebut terjadi pada bagian kotak tata yang terletak sekitar 10-25 pasangan basa di bagian hulu ("upstream") dari kodon mulai (aug).
adanya faktor transkripsi ini akan menarik enzim rna polimerase mendekat ke dna dan kemudian menempatkan diri pada tempat yang sesuai dengan kodon mulai (tac pada berkas dna).
berkas dna yang ditempel oleh rna polimerase disebut sebagai "berkas templat", sementara berkas pasangannya disebut sebagai "berkas kode" (karena memiliki urutan basa yang sama dengan rna yang dibuat).
pada awal transkripsi, enzim guaniltransferase menambahkan gugus m7gppp pada ujung 5' untai pre-mrna.
sejumlah atp diperlukan untuk membuat rna polimerase mulai bergerak dari ujung 3' (ujung karboksil) berkas templat ke arah ujung 5' (ujung amino).
pre-mrna yang terbentuk dengan demikian berarah 5' → 3'.
pergerakan rna polimerase akan berhenti apabila ia menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon berhenti, dan deret aauaaa akan ditambahkan pada pangkal 3' pre-mrna.
setelah proses selesai, rna polimerase akan lepas dari dna, sedangkan pre-mrna akan teriris sekitar 20 bp dari deret aauaaa dan sebuah enzim, poli(a) polimerase akan menambahkan deret antara 150 - 200 adenosina untuk membentuk pre-mrna yang lengkap yang disebut mrna primer.
tergantung intensitasnya, dalam satu berkas "transcription unit" sejumlah rna polimerase dapat bekerja secara simultan.
intensitas transkripsi ditentukan oleh keadaan di sejumlah bagian tertentu pada dna.
ada bagian yang disebut "suppressor" yang menekan intensitas, dan ada yang disebut "enhancer" yang memperkuatnya.
hasil transkripsi yaitu berkas rna yang masih "mentah" yang disebut mrna primer.
di dalamnya terdapat fragmen berkas untuk protein yang mengatur dan membantu sintesis protein (translasi) selain fragmen untuk dilanjutkan dalam translasi sendiri, ditambah dengan bagian yang nantinya akan dipotong (intron).
berkas rna ini selanjutnya akan mengalami proses yang disebut sebagai proses pascatranskripsi ("post-transcriptional process").
beberapa tahapan dalam proses ekspresi gen yaitu transkripsi, penyambungan atau splicing rna, translasi, dan modifikasi pasca-translasi dari protein.
regulasi gen memberikan kontrol sel terhadap struktur dan fungsi, dan merupakan dasar untuk diferensiasi sel, morfogenesis, dan keserbagunaan dan kemampuan beradaptasi dari setiap organisme.
regulasi gen juga dapat berfungsi sebagai substrat untuk perubahan evolusioner, karena kontrol waktu, lokasi, dan jumlah ekspresi gen dapat memiliki efek besar pada fungsi (aksi) gen dalam sel atau dalam organisme multiseluler.
dalam genetika, ekspresi gen merupakan tingkat paling mendasar yang mana genotipe memunculkan fenotipe, yaitu sifat yang dapat diamati.
kode genetik yang disimpan dalam dna "ditafsirkan" oleh ekspresi gen, dan sifat-sifat ekspresi tersebut memunculkan fenotipe organisme.
fenotipe semacam itu sering diekspresikan oleh sintesis protein yang mengendalikan bentuk organisme, atau yang bertindak sebagai enzim yang mengkatalisasi lintasan metabolisme spesifik yang menjadi ciri organisme.
regulasi ekspresi gen dengan demikian penting untuk perkembangan suatu organisme.
gen adalah bentangan dna yang menyandikan informasi.
dna genomik terdiri dari dua untai antiparalel dan untai komplementer balik, masing-masing memiliki ujung 5' dan 3'.
terkait dengan gen, kedua untai tersebut dapat diberi label "untai cetakan," yang berfungsi sebagai cetak biru untuk produksi transkrip rna, dan "untai penyandi," yang termasuk versi dna dari sekuens transkrip. "
untai penyandi" secara fisik tidak terlibat dalam proses penyandian karena "untai cetakan"-lah yang dibaca selama transkripsi.
produksi salinan rna dari dna disebut transkripsi, dan dilakukan di dalam nukleus oleh rna polimerase, yang menambahkan satu nukleotida rna sekaligus ke untai rna yang tumbuh sesuai dengan aturan basa yang saling melengkapi.
rna ini komplementer dengan untai cetakan dna 3 '→ 5', yang dengan sendirinya melengkapi komplemen untai penyandian 5 '→ 3'.
oleh karena itu, untai rna 5 '→ 3' yang dihasilkan identik dengan untai penyandian dna dengan pengecualian bahwa timin diganti dengan urasil (u) dalam rna.
pembacaan untai penyandian dna "atg" secara tidak langsung ditranskripsi melalui untai non-coding sebagai "uac" dalam rna.
pada prokariota, transkripsi dilakukan oleh satu jenis rna polimerase, yang membutuhkan sekuens dna yang disebut kotak pribnow serta faktor sigma (faktor σ) untuk memulai transkripsi.
pada eukariota, transkripsi dilakukan oleh tiga jenis rna polimerase, yang masing-masing membutuhkan sekuens dna khusus yang disebut promoter dan satu set protein pengikat dna — faktor transkripsi — untuk memulai proses.
rna polimerase i bertanggung jawab untuk transkripsi gen rna ribosom (rrna).
rna polimerase ii (pol ii) mentranskripsikan semua gen protein-coding tetapi juga beberapa rna non-coding (misalnya snrna, snorna, atau rna non-coding panjang).
pol ii termasuk domain terminal-c (ctd) yang kaya akan residu serin.
ketika residu ini terfosforilasi, ctd mengikat berbagai faktor protein yang mendorong pematangan dan modifikasi transkrip.
rna polimerase iii mentranskripsi rrna 5s, mentransfer gen rna (trna), dan beberapa rna kecil non-coding (misalnya 7sk).
transkripsi berakhir ketika polimerase menemukan sekuens yang disebut terminator.
modifikasi termasuk 5"'capping", yang merupakan rangkaian reaksi enzimatik dengan menambahkan 7-metilguanosin (mg) ke ujung 5' pre-mrna dan dengan demikian melindungi rna dari degradasi oleh eksonuklease.
tutup mg kemudian diikat oleh heterodimer kompleks pengikat tutup (cbc20/cbc80), yang membantu ekspor mrna ke sitoplasma dan juga melindungi rna dari "de-capping".
modifikasi lain adalah "pembelahan" "dan polyadenylation" ujung 3'.
proses ini terjadi jika sekuens sinyal poliadenilasi (5'- aauaaa-3 ') hadir dalam pre-mrna, yang biasanya antara sekuens kode protein dan terminator.
pre-mrna pertama kali dibelah dan kemudian serangkaian ~ 200 adenin (a) ditambahkan untuk membentuk ekor poli(a), yang melindungi rna dari degradasi.
ekor poli (a) diikat oleh berbagai "poly(a)-binding proteins" (pabp) yang diperlukan untuk ekspor mrna dan re-inisiasi translasi.
modifikasi pre-mrna eukariotik lainnya adalah penyambungan rna ("rna splicing").
sebagian besar pre-mrna eukariotik terdiri dari segmen bergantian yang disebut ekson dan intron.
selama proses penyambungan, kompleks katalitik protein rna yang dikenal sebagai spliceosome mengkatalisasi dua reaksi trans-esterifikasi, yang membuang intron dan melepaskannya dalam bentuk struktur menjerat, dan kemudian menggabungkan ekson tetangga yang berdekatan bersama-sama.
dalam kasus tertentu, beberapa intron atau ekson dapat dihilangkan atau disimpan dalam mrna dewasa.
proses disebut juga penyambungan alternatif yang menciptakan serangkaian transkrip berbeda yang berasal dari satu gen.
karena transkrip ini dapat berpotensi ditranslasi menjadi protein yang berbeda, penyambungan memperluas kompleksitas ekspresi gen eukariotik.
pada sebagian besar organisme, gen non-coding (ncrna) ditranskripsi sebagai prekursor yang menjalani proses lebih lanjut.
pada kasus rna ribosom (rrna), mereka sering ditranskripsi sebagai pre-rrna yang mengandung satu atau lebih rrna.
pre-rrna dibelah dan dimodifikasi (2′-o-metilasi dan pembentukan pseudouridin) di lokasi tertentu oleh sekitar 150 spesies rna kecil yang dibatasi nukleolus, yang disebut snorna.
snorna berasosiasi dengan protein, membentuk snornp.
sementara bagian snorna didasarkan pada target rna dan dengan demikian memposisikan modifikasi pada lokasi yang tepat, bagian protein melakukan reaksi katalitik.
dalam eukariota, khususnya snornp yang disebut rnase, mrp memecah pre-rrna 45s menjadi rrna 28s, 5.8s, dan 18s.
faktor pengolah rrna dan faktor pengolah rna membentuk agregat besar yang disebut nukleolus.
pada kasus rna transfer (trna), misalnya urutan 5 'dihilangkan oleh rnase p, sedangkan ujung 3' dihilangkan oleh enzim trnase z, dan ekor cca 3 'yang bukan cetakan ditambahkan oleh nukleotidil transferase.
pada kasusrna-mikro (mirna), mirna pertama-tama ditranskripsikan sebagai transkrip primer atau pri-mirna dengan topi dan ekor poli-a dan diproses menjadi struktur loop-70-nukleotida batang pendek yang dikenal sebagai pre-mirna dalam inti sel oleh enzim drosha dan pasha.
setelah diekspor, kemudian diproses menjadi mirna matang dalam sitoplasma melalui interaksi dengan dicer endonuklease, yang juga memulai pembentukan "rna-induced silencing complex" (risc), yang terdiri dari protein argonaute.
bahkan snrna dan snorna sendiri menjalani serangkaian modifikasi sebelum menjadi bagian dari kompleks rnp fungsional.
hal ini dilakukan baik dalam nukleoplasma atau di kompartemen khusus yang disebut badan cajal.
selama proses, basa dimetilasi atau dipseudouridinilasi oleh sekelompok rna spesifik badan cajal kecil (scarnas), yang secara struktural mirip dengan snorna.
pada eukariota, sebagian besar rna dewasa harus diekspor ke sitoplasma dari nukleus.
sementara beberapa fungsi rna di dalam nukleus, banyak rna diangkut melalui pori-pori inti dan masuk ke sitosol.
secara khusus ini termasuk semua jenis rna yang terlibat dalam sintesis protein.
pada beberapa kasus, rna juga diangkut ke bagian sitoplasma tertentu, seperti sinaps; kemudian ditarik oleh protein motor yang mengikat melalui protein penghubung ke urutan tertentu (disebut "kode pos") pada rna.
untuk beberapa rna (rna non-coding), rna matang adalah produk gen akhir.
pada kasus messenger rna (mrna), rna adalah pembawa informasi yang menyandi untuk sintesis satu atau lebih protein.
mrna membawa sekuens protein tunggal (umum pada eukariota) bersifat monosistronik sedangkan mrna membawa sekuens protein multipel (umum pada prokariota) dikenal sebagai polisistronik.
setiap mrna terdiri dari tiga bagian: daerah 5' yang tidak diterjemahkan (5'utr), daerah penyandi protein atau bingkai pembacaan terbuka (orf), dan daerah 3' yang tidak diterjemahkan (3'utr).
wilayah penyandi membawa informasi untuk sintesis protein yang disandikan oleh kode genetik untuk membentuk triplet.
setiap triplet nukleotida dari wilayah penyandi disebut kodon dan sesuai dengan situs pengikatan yang saling melengkapi dengan triplet antikodon dalam rna transfer.
rna transffer dengan urutan antikodon yang sama selalu membawa jenis asam amino yang identik.
asam amino kemudian dirangkai bersama oleh ribosom sesuai dengan urutan triplet di wilayah penyandi.
ribosom membantu mentransfer rna untuk mengikat rna messenger dan mengambil asam amino dari masing-masing rna transfer dan membuat protein tanpa struktur.
setiap molekul mrna ditranslasi menjadi banyak molekul protein, rata-rata ~ 2800 pada mamalia.
pada translasi prokariota, umumnya terjadi pada titik transkripsi (ko-transkripsi), sering menggunakan messenger rna yang masih dalam proses pembuatan.
pada translasi eukariota dapat terjadi di berbagai daerah sel tergantung di mana protein yang seharusnya ditargetkan.
lokasi utama adalah sitoplasma untuk protein sitoplasma terlarut dan membran retikulum endoplasma untuk protein yang untuk ekspor dari sel atau dimasukkan ke dalam membran sel.
protein yang seharusnya diekspresikan pada retikulum endoplasma dikenali sebagian melalui proses translasi.
proses ini diatur oleh partikel pengenal sinyal — suatu protein yang berikatan dengan ribosom dan mengarahkannya ke retikulum endoplasma ketika menemukan peptida sinyal pada rantai asam amino yang baru tumbuh.
polipeptida terlipat menjadi struktur tiga dimensi karakteristik dan fungsional dari koil acak.
setiap protein terdapat sebagai polipeptida terbuka atau koil acak ketika ditranslasi dari sekuens mrna menjadi rantai linier asam amino.
kemudian, asam amino berinteraksi satu sama lain untuk menghasilkan struktur tiga dimensi yang terdefinisi dengan baik, protein terlipat (sisi kanan gambar) yang dikenal sebagai keadaan asli.
struktur tiga dimensi yang dihasilkan ditentukan oleh urutan asam amino (dogma anfinsen).
struktur tiga dimensi yang benar sangat penting untuk fungsi, meskipun beberapa bagian protein fungsional dapat tetap terbuka.
kegagalan untuk melipat ke dalam bentuk yang dimaksud biasanya menghasilkan protein tidak aktif dengan sifat yang berbeda, misalnya prion.
beberapa penyakit neurodegeneratif dan penyakit lain diyakini merupakan hasil dari akumulasi protein yang "gagal melipat".
banyak alergi disebabkan oleh lipatan protein, karena sistem imun tidak menghasilkan antibodi untuk struktur protein tertentu.
banyak protein yang dikirimkan untuk bagian lain dari sel selain di sitosol, dan berbagai sekuens pensinyalan atau peptida sinyal digunakan untuk mengarahkan protein ke tempat mereka seharusnya.
pada prokariota, hal ini biasanya proses sederhana karena kompartmentalisasi sel yang terbatas.
namun, pada eukariota ada banyak variasi proses penargetan yang berbeda untuk memastikan protein tiba di organel yang benar.
regulasi ekspresi gen mengacu pada kontrol jumlah dan waktu penampilan produk fungsional gen.
kontrol ekspresi sangat penting untuk memungkinkan sel menghasilkan produk gen yang dibutuhkannya saat dibutuhkan; pada gilirannya, ini memberi sel fleksibilitas untuk beradaptasi dengan lingkungan yang berubah-ubah, sinyal eksternal, kerusakan sel, dan rangsangan lainnya.
secara lebih umum, regulasi gen memberikan kendali sel atas semua struktur dan fungsi, dan merupakan dasar untuk diferensiasi sel, morfogenesis, dan keserbagunaan dan kemampuan beradaptasi dari setiap organisme.
setiap langkah ekspresi gen dapat dimodulasi, dari langkah transkripsi dna-rna ke modifikasi protein pasca-translasi.
stabilitas produk gen akhir, apakah itu rna atau protein, juga berkontribusi pada tingkat ekspresi gen — produk yang tidak stabil menghasilkan tingkat ekspresi rendah.
secara umum ekspresi gen diatur melalui perubahan dalam jumlah dan jenis interaksi antara molekul yang secara kolektif mempengaruhi transkripsi dna dan translasi rna.
interaksi langsung dengan dna merupakan metode paling sederhana dan paling langsung dimana protein mengubah tingkat transkripsi.
gen sering memiliki beberapa situs pengikatan protein di sekitar wilayah penyandi dengan fungsi spesifik mengatur transkripsi.
terdapat banyak kelas situs pengikatan dna resmi yang dikenal sebagai "enhancer", "insulator", dan "silencer".
mekanisme untuk mengatur transkripsi sangat bervariasi, dari memblokir situs pengikatan kunci pada dna untuk rna polimerase hingga bertindak sebagai aktivator dan mempromosikan transkripsi dengan membantu pengikatan rna polimerase.
aktivitas faktor-faktor transkripsi dimodulasi lebih lanjut oleh sinyal-sinyal intraseluler yang menyebabkan modifikasi protein pasca-translasi termasuk fosforilasi, asetilasi, atau glikosilasi.
perubahan-perubahan ini memengaruhi kemampuan faktor transkripsi untuk mengikat, secara langsung atau tidak langsung ke dna promotor, untuk merekrut rna polimerase, atau untuk mendukung perpanjangan molekul rna yang baru disintesis.
membran inti pada eukariota memungkinkan pengaturan lebih lanjut dari faktor-faktor transkripsi dengan durasi kehadirannys dalam nukleus, yang diatur oleh perubahan reversibel dalam struktur mereka dan dengan mengikat protein lain.
rangsangan lingkungan atau sinyal endokrin dapat menyebabkan modifikasi protein pengatur memunculkan kaskade sinyal intraseluler, yang menghasilkan regulasi ekspresi gen.
baru-baru ini telah menjadi jelas bahwa ada pengaruh signifikan efek spesifik sekuens non-dna pada transkripsi.
efek ini disebut sebagai epigenetik dan melibatkan struktur urutan tinggi dari dna, protein pengikat dna non-sekuens spesifik, dan modifikasi kimiawi dari dna.
secara umum efek epigenetik mengubah aksesibilitas dna menjadi protein sehingga memodulasi transkripsi.
metilasi dna adalah mekanisme luas untuk pengaruh epigenetik pada ekspresi gen dan terlihat pada bakteri dan eukariota serta memiliki peran dalam penghilangan transkripsi yang diwariskan dan regulasi transkripsi.
dalam eukariota, struktur kromatin yang dikendalikan oleh kode histon, mengatur akses ke dna dengan dampak signifikan pada ekspresi gen di daerah eukromatin dan heterokromatin.
sebagian besar promotor gen mengandung pulau cpg dengan banyak situs cpg.
ketika banyak situs cpg promotor gen dimetilasi, gen menjadi tidak teraktifkan (dihilangkan).
kanker kolorektal biasanya memiliki 3 hingga 6 mutasi <nowiki>driver</nowiki> dan 33 hingga 66 <nowiki>hitchhiker</nowiki> atau mutasi penumpang.
namun, penghilangan transkripsi mungkin lebih penting daripada mutasi dalam menyebabkan perkembangan menjadi kanker.
sebagai contoh, pada kanker kolorektal, sekitar 600 hingga 800 gen secara transkripsi dihilangkan oleh metilasi pulau cpg (lihat regulasi transkripsi pada kanker).
represi transkripsional pada kanker juga dapat terjadi dengan mekanisme epigenetik lainnya, seperti perubahan ekspresi rna-mikro.
pada kanker payudara, represi transkripsional brca1 dapat terjadi lebih sering oleh microrna-182 yang diekspresikan secara berlebihan dibandingkan dengan hipermetilasi promotor brca1 (lihat ekspresi rendah brca1 pada kanker payudara dan ovarium).
ekspresi gen yang menyandi protein hanya mungkin jika mrna yang membawa kode bertahan cukup lama untuk ditranslasi.
dalam sel umumnya, molekul rna hanya stabil jika secara khusus dilindungi dari degradasi.
degradasi rna memiliki kepentingan khusus dalam regulasi ekspresi dalam sel eukariotik yang mana mrna harus menempuh jarak yang jauh sebelum ditranslasi.
pada eukariota, rna distabilkan oleh modifikasi post-transkripsional tertentu, terutama tutup 5' dan ekor poliadenilasi.
degradasi mrna yang disengaja digunakan tidak hanya sebagai mekanisme pertahanan dari rna asing (biasanya dari virus) tetapi juga sebagai rute destabilisasi mrna.
jika molekul mrna memiliki sekuens komplementer untuk rna kecil pengganggu (sirna) maka ia ditargetkan untuk dihancurkan melalui jalur interferensi rna.
regulasi translasi langsung kurang lazim daripada kontrol stabilitas transkripsi atau mrna, tetapi kadang-kadang digunakan.
penghambatan translasi protein adalah target utama toksin dan antibiotik, sehingga mereka dapat membunuh sel dengan mengabaikan kontrol ekspresi gen normalnya.
penghambat sintesis protein misalnya antibiotik neomisin dan risin.
profil seperti ini ditemukan untuk hampir semua protein yang terdaftar di wikipedia.
profil dihasilkan oleh organisasi-organisasi seperti genomics institute dari novartis research foundation dan european bioinformatics institute.
informasi tambahan dapat ditemukan dengan mencari di basis data (untuk contoh transporter glut4 yang digambarkan di sini, lihat kutipan).
profil-profil ini menunjukkan tingkat ekspresi dna (dan produksi rna) dari protein tertentu dalam jaringan tertentu, dan diberi kode warna sesuai dalam gambar yang terletak di kotak protein di sisi kanan setiap halaman wikipedia.
teknik yang paling sering digunakan untuk kuantifikasi protein yaitu western blot terhadap protein yang ingin diamati — metode ini memberikan informasi tentang ukuran protein selain identitasnya.
sampel (sering lisat seluler) dipisahkan pada gel poliakrilamida, ditransfer ke membran dan kemudian diperiksa dengan antibodi terhadap protein yang diinginkan.
antibodi dapat dikonjugasikan ke fluorofor atau horseradish peroxidase untuk pencitraan dan/atau kuantifikasi.
metode menggunakan basis gel membuat kuantifikasi kurang akurat, tetapi memiliki keuntungan untuk dapat mengidentifikasi modifikasi protein selanjutnya, misalnya proteolisis atau ubiquitination, dari perubahan ukuran.
dengan mengganti gen dengan versi baru yang menyatu dengan penanda protein berpendar hijau (atau serupa), ekspresi dapat langsung diukur dalam sel hidup.
hal ini dilakukan dengan pencitraan menggunakan mikroskop fluoresensi.
kloning protein yang tergabung gfp ke lokasi asalnya dalam genom sangat sulit tanpa memengaruhi level ekspresi sehingga metode ini sering tidak dapat digunakan untuk mengukur ekspresi gen endogen.
namun, teknik ini banyak digunakan untuk mengukur ekspresi gen yang secara artifisial dimasukkan ke dalam sel, misalnya melalui vektor ekspresi.
penting untuk dicatat bahwa dengan menggabungkan protein target ke reporter fluoresen, perilaku protein, termasuk lokalisasi seluler dan tingkat ekspresi, dapat berubah secara signifikan.
elisa bekerja menggunakan antibodi yang diimobilisasi pada pelat mikrotiter untuk menangkap protein yang diinginkan dari sampel yang ditambahkan ke dalam sumuran.
dengan menggunakan antibodi pendeteksi yang terkonjugasi pada suatu enzim atau fluorofor, jumlah protein yang terikat dapat diukur secara akurat dengan deteksi fluorometrik atau kolorimetrik.
proses deteksi sangat mirip dengan western blot, tetapi dengan menghindari tahap penggunaan gel, sehingga dapat dicapai kuantifikasi yang lebih akurat.