MAKALAH KONTROL EKSPRESI GEN

PEMBAHASAN KONTROL EKSPRESI GEN

BAB II

     PEMBAHASAN

A.  Mekanisme Pengaturan Ekspresi Gen  

Produk-produk gen tertentu seperti protein ribosomal, rRNA, tRNA, RNA polimerase, dan enzim-enzim yang mengatalisis berbagai reaksi metabolisme yang berkaitan dengan fungsi pemeliharaan sel merupakan komponen esensial bagi semua sel. Gen-gen yang menyandi pembentukan produk semacam itu perlu diekspresikan terus-menerus sepanjang umur individu di hampir semua jenis sel tanpa bergantung kepada kondisi lingkungan di sekitarnya. Sementara itu, banyak pula gen lainnya yang ekspresinya sangat ditentukan oleh kondisi lingkungan sehingga mereka hanya akan  diekspresikan pada waktu dan di dalam jenis sel tertentu. Untuk gen-gen semacam ini harus ada mekanisme pengaturan ekspresinya.

Pengaturan ekspresi gen dapat terjadi pada berbagai tahap, misalnya transkripsi, prosesing mRNA, atau translasi. Namun, sejumlah data hasil penelitian menunjukkan bahwa pengaturan ekspresi gen, khususnya pada prokariot, paling banyak terjadi pada tahap transkripsi.

Mekanisme pengaturan transkripsi, baik pada prokariot maupun pada eukariot, secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua kategori utama, yaitu (1) mekanisme yang melibatkan penyalapadaman (turn on and turn off) ekspresi gen sebagai respon terhadap perubahan kondisi lingkungan dan (2) sirkit ekspresi gen yang telah terprogram (preprogramed circuits). Mekanisme penyalapadaman sangat penting bagi mikroorganisme untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan lingkungan yang seringkali terjadi secara tiba-tiba. Sebaliknya, bagi eukariot mekanisme ini nampaknya tidak terlalu penting karena pada organisme ini sel justru cenderung merespon sinyal-sinyal yang datang dari dalam tubuh, dan di sisi lain, sistem sirkulasi akan menjadi penyangga bagi sel terhadap perubahan kondisi lingkungan yang mendadak tersebut. Pada mekanisme sirkit, produk suatu gen akan menekan transkripsi gen itu sendiri dan sekaligus memacu transkripsi gen kedua, produk gen kedua akan menekan transkripsi gen kedua dan memacu transkripsi gen ketiga, demikian seterusnya. Ekspresi gen yang berurutan ini telah terprogram secara genetik sehingga gen-gen tersebut tidak akan dapat diekspresikan di luar urutan. Oleh karena urutan ekspresinya berupa sirkit, maka mekanisme tersebut dinamakan sirkit ekspresi gen.

B.       Mengapa Ekspresi Gen Harus Dikontrol

DNA terdiri atas ribuan bahkan ratusan ribu gen tergantung pada jenis organisme apakah uniseluler atau multiseluler. Semua organisme lengkap langsung atau tidak langsung adalah produk dari gen. Tidak semua sel bekerja untuk karakter yang sama walaupun memiliki gen-gen yang sama karena tidak semua gen diekspresikan pada level yang sama pada tiap sel. Proses kontrol suatu gen terekspresi atau tidak pada waktu berbeda dan pada kondisi yang berbeda disebut regulasi ekspresi gen.

Sel meregulasi gen-gen karena banyak alasan. Suatu sel mungkin hanya mengekspresikan gen yang yang dibutuhkan pada lingkungan tertentu, sel sangat efesien sehingga tidak membuang energi untuk membuat mRNA yang tidak dibutuhkan pada waktu tersebut. Atau sel dapat menginaktifkan gen yang menghasilkan produk yang bertentangan/menghambat proses lain yang berlangsung dalam sel pada waktu tersebut. Sel juga meregulasi gen-gen yang merupakan bagian dari proses perkembangan sepertii embriogenesis dan sporulasi.

Ekspresi gen melalui banyak tahap, tiap gen memiliki kesempatan diregulasi. Pertama RNA ditranskripsi dari gen (segmen DNA tertentu). walaupun RNA adalah produk akhir dari gen, molekul RNA tersebut membutuhkan proses-proses untuk dapat menjadi aktif (pasca transkripsi dan paca translasi). mRNA akan ditranslasi menjadi protein. Protein kemudian membutuhkan proses atau transpor untuk dapat melakukan aktifitas biologis secara aktif. Walaupun setelah produk gen telah disintesis dalam bentuk final, aktivitasnya juga dimodulasi pada kondisi lingkungan  yang sesuai.  

Regulasi yang berlangsung pada tahap transkripsi dari gen ke mRNA disebut regulasi transkripsional. Regulasi atau kontrol transkripsional adalah kontrol sintesis rantai polipeptida dari cetakan mRNA-nya. Kontrol transkripsional merupakan mekanisme utama dalam pengaturan ekspresi gen bakteri (Lehninnger, 1994). Bentuk regulasi ini ini lebih efesien; mRNA yang tidak ditranslasi akan tidak berguna. Tidak semua gen yang ditranskripsi diregulasi, tidak bersifat ekslusif. Tiap regulasi yang terjadi setelah transkripsi disebut regulasi postranskripsional. Terdapat banyak tipe regulasi postranskripsional, yang paling utama adalah regulasi posttranlasi, Jika gen diregulasi pada tahap translasional, mRNA mungkin dapat dilanjutkan pada tahap transkripsi , tapi translasinya memungkinkan untuk dihambat.

Kontrol ekspresi gen (kemampuan gen untuk menghasilkan protein biologis aktif) lebih kompleks pada eukariotik daripada prokariotik. Perbedaan utama dari kedua regulasi ini adalah adanya membran inti pada eukariotik, yang mencegah transkripsi dan translasi terjadi secara sumultan. Pada eukariotik kontrol inisasi transkripsi dalah titik utama regulasi sedangkan pada eukarioptik regulasi ekspresi gen dapat dikatakan ekuivalen dari banyak titik berbeda dari transkripsi sampai posttranslasi (King, M. 2006).

Dapat disimpulkan regulasi ekspresi gen adalah kontrol seluler dari jumlah dan waktu daro penampilan dan fungsi dari produk gen. Regulasi gen memngkinkan sel untuk mengatur struktur dan fungsi yang menjadi dasar dari diferensiasi, morfogenesis dan kemampuan adaptif setiap organisme (Wikipedia, 2006).

C. Kontrol Ekspersi Gen Pada Sel Prokariot

Pada bakteria, gen dikat pada satu operon. Operon adalah kelompok gen yang mengkode protein penting dalam fungsi metabolisme tertentu yang terkoordinasi seperti biosintesis asam amino tertentu. RNA yang ditranskripsi dari operon prokariotik berisifat polisistrinik yaitu terdiri atas gen-gen struktural yang mengkode beberapa protein dalam satu kali transkripsi.

            Operon bakteri adalah wilayah pada DNA yang meliputi gen-gen cotranskripsi menjadi RNA yang sama ditambah semua cis-acting sequences yang dibutuhkan untuk mentranskripsi gen-gen ini, termasuk gen promotor sebagai operator dan sequen lain yang termasuk pada regulasi transkripsi gen-gen ini. Karena gen-gen dari satu operon semua telah ditranskripsi dari promotor yang sama dan menggunakan sekuen regulator yang sama, semua gen pada satu operon dapat diregulasi transkripsinya secara simultan.

Sebelum membahas conbtoh pengaturan transkripsi pada bakteri, perlu diketahui tipe-tipe regulasi terjadi dan istilah-istilah yang menjelaskan faktor-faktir regulasi transkripsi. Regulasi transkripsi bakteri  diregulasi oleh produk gen regulator, yang umumnya protein dan sibeut represor atau aktivator. Protein regulatur berikatan dengan operon promotor dan meregulasi transkripsi daru promotor. Kadang-kadang protein regulator dapat berperan rangkap dan dapat juga menunjukkan reaksi enzimatis pada jalur yang dikode oleh operon. Karena berikatan dengan DNA, represor dan aktivator sering memiliki helix-turn-helix motif shared oleh banyak ikatan DNA protein.

Represor dan aktivator bekerja berlawanan arah seperti pada represor berikatan pada sisi yang disebut operator dan menginkatifkan promotor, bertujuan mencegah transkripsi dari gen-gen operon. Aktivator, sebaliknya berikatan pada sisi ikatan dan mengaktifkan promotor, untuk memfasilitasi proses transkripsi dari gen-gen pada operon.

A.    Kontrol Ekpresi Gen Eukariotik

Pada eukariot tingkat tinggi gen-gen yang berbeda akan ditranskripsi pada jenis sel yang berbeda. Hal ini menunjukkan bahwa mekanisme pengaturan pada tahap transkripsi, dan juga prosesing mRNA, memegang peran yang sangat penting dalam proses diferensiasi sel. Pada sel eukariot gen yang mengkode protein yang berfungsi bersama-sama biasanya terletk pada kromosom yang berbeda. Situasi ini berbeda dari bakteri, dimana gen yang mengkode protein berfungsi bersama-sama berletak berdampingan satu sama lain dalam operan. operan tidak terdapat pada sel eukariot. Ekspresi gen pada sel eukariot, berlangsung di sejumlah tahapan yang berbeda yaitu : transkripsi, pasca transkripsi, translasi dan pasca tarnslasi.

1)  Pengaturan di tingkat transkripsi

Kontrol utama dari ekspresi gen terjadi pada tingkat awal transkripsi. Transkripsi di awali oleh pada unsur promotor proksimal yang membentuk sekitar 30 nukelotida di hulu dari tempat start transkripsi. daerah ini mengandung yang disebut sebagai books TATA dengan rangkaian TATA atau rangkaian yang serupa. Struktur ini mengikat suatu kompleks protein yang dikenal sebagai faktor books TATA, dalam hal ini termasuk protein-protein pengikatan books TATA (TBP atau TFIID). Faktor lain seperti TFII, TFIII dan polimerase RNA. Beberapa promotor tidak mengandung kotak TATA dan mengawali transkripsi melalui faktor-faktor yang sama. Secara umum faktor-faktor ini diesbut faktor piranti umum dan basal. Protein lain dapat berikatan dengan faktor basal pada regio promotor dan enhancer DNA untuk bertindak bersama dengan RNA polimerase untuk dapat mengatur awal transkripsi. Protein ini disebut sebagai faktor transkripsi.

Transkivator adalah protein yang digabungkan dengan protein lain (koaktivator) ke kompleks protein yang terikat ke promotor basak books TATA. Apabila terjadi interaksi yang sesuai antara transkivator, koaktivator, dan kompleks promotor basal, RNA polimerase lebih sering berikatan dengan promotor basal sehingga kecepatan transkripsi gen meningkat. Interaksi protein pengatur ini dengan DNA melibatkan gamabaran struktural motif helix-turn-helix atau zink finger. Banyak dari protein ini membentuk dimer melalui gamabaran struktural misalnya leucine zipper.

Ditingkat transkripsi gen spesifik, elemen di dalam urutan DNA (disebut elelemen sis) berikatan dengan faktor lain yang dikenal sebagai elemen trans (biasanya protein) yang mendorong atau menghambat pengikatan RNA plimerase ke gen. Senyawa, misalnya hormon steroid dapat berfungsi sebagai inducer, merangsang pengikatan elemen trans ke elemen sis DNA. Inducer seperti hormon steroid yang masuk ke dalam sel dan berikatan dengan protein reseptor. Reseptor ini juga memiliki domain yang mengikat elemen respon spesifik (elemen sis). Apabila kompleks inducer-reseptor berikatan dengan DNA, gen mungkin menjadi aktif, atau pada beberapa kasus menjadi tidak aktif.

Hormon polipeptida dan faktor pertumbuhan juga mengatur ekspresi gen, walaupun senyawa ini tidak masuk ke dalam sel. Senyawa tersebut bereaksi dengan reseptor yang terletak di permukaan sel, merangsang reaksi yang menghasilkan second messenger di dalam sel, yang akhirnya mengaktifkan gen. Inducer yang sama dapat mengaktifkan banyak gen yang berbeda apabila setiap gen tersebut memiliki elemen respon yang umum di regio pengaturnya. Pada kenyataannya sebuah inducer dapat mengaktifkan serangakaian gen dalam suatu cara yang terprogram dan teratur. Inducer mula-mula mengaktifkan satu kumpulan gen. Salah satu protein produk kumpulan gen tersebut kemudian dapat berfungsi sebagai inducer bagi kumpulan gen yang lain. Aapabila proses ini di ulang-ulang, hasil akhirnya adalah bahwa satu inducer dapat merangsang serangakain proses yang mengaktifkan banyak kumpulan gen yang berlainan. Selain serangkain gen yang berespon terhadap hormon, serangakaian gen yang lain, disebut heat shock genes, berespon terhadap peningkatan suhu, menghasilkan protein yang melindungi sel dari kerusakan akibat panas. Dengan demikian masing-masing gen memiliki banyak elemen respon yang berbeda di regio pengaturnya. Setiap gen tidak memiliki protein khusus yang mengatur transkripsinya. Namun terdapat sejumlah kecil protein pengatur yang bekerja bersama-sama untuk menghasilkan berbagai respon dari gen yang berlainan

2. Pengaturan di tingkat pasca transkripsi

Meruapakan pengaturan setelah terbentuknya mRNA dan selama transport RNA dari inti ke sitoplasma.

a.  Penyuntingan RNA

Pada beberapa keadaan, RNA mengalami beberapa perubahan setelah transkripsi. Pada semua jaringan urutan gen adalah sama. Namun mRNA yang di transkripsikan dari gen tersebut berbeda. Walaupun belum sepenuhnya di pahami, tampaknya mekanisme yang digunakan melibatkan perubahan basa, penambahan atau pengurangan sebuah nukleotida setelah transkrip disintesa. salah satu contoh penyuntingan RNA terjadi pada pembentukan apoprotein B (apo B) yang di sintesa di sel hati dan usus dan berfungsi sebbagai lipoprotein yang dihasilkan oleh jaringan tersebut. Walaupun apoprotein tersebut di kode oleh gen yang sama, versi protein yang dibentuk di hati (B-100) mengandung 4563 residu asam amino, sedangkan yang dibentuk di sel usus (B-48) hanya memiliki 2152 asam amino.

b.  Transport mRNA

Pada sel eukariot, mRNA harus berpindah dari inti melalui pori-pori inti ke sitoplasma agar dapat di translasikan. Nuklease menguraikan mRNA, mencegah pembentukan protein yang di kode oleh mRNA. selama transportasi ini mRNA terikat pada protein yang membantu penguraiannya.

3. Pengaturan tingkat translasi

Pengaturan pada pembentukan protein. Faktor inisiasi untuk translas, teruta ma faktor inisiasi eukariotik 2 (elF2) merupakan pusat mekanisme pengatur ini. Kerja elF2 dapat di hambat oleh fosforilasi. mRNA lain memiliki lengking tajam yang menghambat inisiasi translasi.

4. Pengaturan di tingkat post translasi

Pengaturan setelah terbentuknya protein. Setelah di sintesis, lama hidup protein di atur oleh degradasi proteolitik. Protein memiliki waktu apruh yang berbeda-beda. sebagian hanya bertahan beberapa jam atau hari, sementara yang lain menetap sampai beberapa bulan atau tahun. Sebagian protein mengalami degradasi oleh enzim lisosom sementara protein yang lain di degradasi oleh protease di dalam sitoplasma. Sebagian protein ini tampaknya mengalami degradasi melalui pengikatan suatu protein yang dikenal dengan nama ubikuitin. Ubikuitin adalah protein yang sangat hemat. Urutan asam aminonya hanya memiliki sedikit variasi antara berbagai organisme.

B.     Transkripsi pada Sel Prokariotik dan Eukariotik

Transkripsi pada dasarnya adalah proses penyalinan urutan nukleotida yang terdapat pada molekul DNA menajadi RNA. Dalam proses transkripsi, hanya salah satu untaian DNA yang disalin menjadi urutan nukleotida RNA (transkip RNA). Urutan nukleotida pada transkrip RNA bersifat komplemeter dengan urutan DNA cetakan (DNA template), tetapi identik dengan urutan nukleotida DNA pada untaian pengkode.  

Perbedaan transkripsi pada sel Prokariotik dan eukariotik dapat dijelaskan sebagai berikut :

1.      Waktu dan Lokasi

·      Sel Prokariotik

Proses trankripsi terjadi terjadi didalam sitoplasma.

·      Sel Eukariotik

Proses transkripsi terjadi di dalam inti sel

2.      Gen

·      Sel Prokariotik

Pada sel prokariotik terdiri dari 3 macam gen yakni:

a.         Promoter,

Adalah bagian yang berperan dalam mengendalikan proses transkripsi dan terletak pada ujung 5’. Fungsi promoter adalah sebagai tempat awal pelekatan enzim RNA polimerase yang nantinya melakukan transkripsi pada bagian gen struktural. Salah satu bagian penting promoter disebut sebagai Pribnow box pada urutan nukleotida -10 dan -35. Oleh karena urutan consensus pada Pribnow box adalah TATAAT, maka seringkali disebut juga TATA box. Pribnow box berperanan dalam mengarahkan enzim RNA polymerase sehingga arah transkripsinya adalah dari ujung 5’→3’. Selain itu, daerah ini merupakan tempat pembukaan heliks DNA untuk membentuk kompleks promoter yang yang terbuka.

b.      Struktural

Adalah bagian yang mengandung urutan DNA spesifik (kode genetik) yang akan ditranskripsi.

c.       Terminator

Adalah bagian yang memberikan sinyal pada enzim RNA polimerase untuk menghentikan proses transkripsi. Signal terminasi dicirikan oleh struktur jepit rambut /hairpin dan lengkungan yang kaya yang akan urutan GC yang terbentuk pada molekul RNA hasil transkripsi

Proses terminasi pada sel prokariotik dipengaruhi oleh :

a.         Urutan nukleotida (rho independent)

Terminasi dilakukan tanpa harus melibatkan protein khusus, namun ditentukan oleh adanya urutan nukleotida tertentu pada bagian terminator. Ciri urutan adalah adanya struktur jepit rambut/hairpin yang kaya akan basa GC. Akibat struktur itu, RNA polimerase berhenti dan membuka bagian dari sambungan (hibrid) DNA-RNA. Sisa hibrid merupakan urutan oligo U (rU) yang tidak cukup stabil berpasangan dengan A (dA)→ ikatan hidrogen hanya 2 buah, akibatnya ikatan lemah terlepas dan RNA hasil transkripsi lepas

b.        Protein / faktor rho (rho dependent)

Terminasi memerlukan protein rho. Faktor rho terikat pada RNA transkrip kemudian mengikuti RNA polimerase sampai ke daerah terminator. Faktor rho membentuk destabilisasi ikatan RNA-DNA hingga akhirnya RNA terlepas.

·      Sel Eukariotik

Pada sel eukariotik, gen dibedakan menjadi 3 macam kelas yakni:

a.      Gen kelas I

Meliputi gen-gen yg mengkode 18SrRNA, 28SrRNA dan 5,8SrRNA (ditranskripsi oleh RNA polimerase I). Pada gen kelas I terdapat dua macam promoter yaitu promoter antara (spacer promoter) dan promoter utama.

b.    Gen kelas II

Meliputi semua gen yang mengkode protein dan beberapa RNA berukuran kecil yang terdapat di dalam nukleus (ditranskripsi oleh RNA polimerase II). Promoter gen kelas II terdiri atas 4 elemen yaitu sekuens pemulai (initiator) yg terletak pada daerah inisiasi transkripsi, elemen hilir (downstream) yang terletak disebelah hilir dari titik awal transkripsi, kotak TATA dan suatu elemen hulu (upstream).

c.    Gen kelas III

Meliputi gen-gen yg mengkode tRNA, 5SrRNA dan beberapa RNA kecil yang ada di dalam nukleus (ditranskripsi oleh RNA polimerase III). Sebagian besar gen kelas III merupakan suatu cluster dan berulang.

3.      Sistem operon

·    Sel Prokariotik

Pada prokariotik, gen diorganisasikan dalam satu sistem operon. Satu promoter untuk mengendalikan seluruh gen struktural. Contoh dari operon adalah operon lac yang mengendalikan kemampuan metabolisme laktosa pada bakteri Eschericia coli.

·    Sel Eukariotik

Pada eukariotik, tidak dikenal adanya sistim operon karena satu promotor mengendalikan seluruh gen struktural. Pada gen struktural eukariotik, keberadaan intron merupakan hal yang sering dijumpai meskipun tidak semua gen eukariotik mengandung intron.

4.      Sifat ekspresi gen

·    Sel Prokariotik

Sifat ekspresi gen mRNA pada sel Prokariotik adalah polisistronik. Hal ini berarti dalam satu transkrip terkandung lebih dari satu rangkaian kodon (sistron) polipeptida yang berbeda.

·    Sel Eukariotik

Sifat ekspresi gen mRNA pada sel eukariotik adalah monosistronik. Hal ini berarti dalam satu transkrip yang dihasilkan hanya mengkode satu macam produk ekspresi gen. Satu mRNA mambawa satu macam rangkaian kodon untuk satu macam polipeptida.

5.      Proses splicing

·    Sel Prokariotik

Splicing merupakan proses pemotongan dan penyambungan RNA. Pada sel prokariotik tidak terjadi splicing. Hal ini dikarenakan pada sel prokariotik tidak terdapat intron dalam satu untai mRNA hasil transkripsi (kecuali pada beberapa Archaea tertentu).

·    Sel Eukariotik

Pada sel eukariotik terjadi splicing karena dalam satu untai mRNA  hasil transkripsi yang akan diterjemahkan terdapat intron dan ekson yang berseling-seling. Terjadinya splicing ini adalah ketika fase pasca transkripsi.  Awalnya, gen memiliki 2 macam kode yakni ekson dan intron. Ekson merupakan kode yang dipakai sedangkan intron merupakan kode yang tidak pakai dan akan dibuang. Selanjutnya terjadi proses pemotongan intron dan penyambungan ekson. Sehingga akan terbentuklah mRNA yang matang dan selanjutnya akan ditransfer ke sitoplasma untuk melalui tahap selanjutnya yakni translasi di ribosom.

6.      Proses capping dan poliadenilasi

·      Sel Prokariotik

Pada sel prokariotik tidak terjadi proses capping dan poliadenilasi. Hasil dari sintesis RNA polimerase dapat langsung melanjutkan proses transkripsi.

·      Sel Eukariotik

Pada sel eukariotik, setiap ujung molekul pre-mRNA yang telah terbentuk dimodifikasi dengan cara tertentu. Ujung 5’ yaitu ujung depan, pertama kali dibuat saat transkripsi segera ditutup dengan nukleotida guanin (G) yang termodifikasi. Proses capping (pemberian topi) ini mempunyai fungsi yakni :

§   Ujung ini melindingi mRNA dari degradasi enzim hidrolisis.

§   Setelah mRNA  sampai di sitoplasma, ujung 5’ berfungsi sebagai bagian tanda “lekatkan disini” untuk ribosom.

Pada ujung 3’ suatu enzim terjadi proses poliadenilasi yakni penambahan ekor yang terdiri dari 30-200 nukleotida adenin. Ekor poli(A) berfungsi mempermudah ekspor mRNA dari nukleus.

C.    Translasi pada Sel Prokariotik dan Eukariotik

Translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. RNA yang ditranslasi adalah mRNA, sedangkan tRNA dan rRNA tidak ditranslasi. Molekul rRNA adalah salah atau molekul penyusun ribosom yaitu organel tempat berlangsungnya sintesisi protein, sedangkan tRNA adalah pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida.

Proses transalasi pada sel prokariotik dan eukariotik dapat dijelaskan sebagai berikut :

1.      Waktu dan Tempat

·    Sel Prokariotik

Pada sel prokariotik, proses translasi terjadi sebelum transkripsi selesai sempurna. Hal ini berarti proses terjadinya translasi dan transkripsi hampir bserempak dan sama-sama terjadi di sitoplasma. Ini dikarenakan tidak membrane inti.

·    Sel Eukariotik

Pada sel eukariotik, proses translasi terjadi setelah transkripsi selesai (tidak terjadi secara bersamaan). Sebelum proses translasi terdapat fase pasca transkripsi. Terjadinya proses translasi ini berbeda dengan transkripsi karena terjadi di sitoplasma. Ini dikarenakan terdapat membran yang membatasi antara nukleus dan sitoplasma.

2.      Proses Inisiasi

·      Sel Prokariotik

RNA polimerase menempel langsung pada DNA di promoter tanpa ada ikatan dengan protein tertentu. Kodon inisiasi pada prokariot adalah formil-metionin/ fMet.

·      Sel Eukariotik

Terdapat transkripsi faktor berupa protein sebagai tempat menempelnya RNA polimerase. Kodon inisiasi pada eukariot adalah metionin.

3.      Sub Unit Ribosomal

·      Sel Prokariotik

Sub unit ribosomal adalah 70S yang terdiri dari bagian besar 50S dan bagian kecil 30S.

·      Sel Eukariotik

Sub unit ribosomal adalah 80S yang terdiri dari bagian besar 60S dan bagian kecil 40S.

D.    Pegendalian Ekspresi Gen

1.      Pengendalian Negatif Ekspresi Gen

Gen regulator menghasilkan suatu protein represor yg dikode oleh gen lacI. Represor ini menempel pd daerah operator (lacO) yang terletak disebelah hilir promoter. Operator lac berukuran sekitar 28 pasang basa. Penempelan menyebabkan RNA polimerase tidak dapat melakukan transkripsi gen-gen struktural (lacZ, lacY  dan lacA) sehingga operon mengalami represi.

Pengendalian negatif disebutkan bahwa induser melekat pada bagian represor dan mengubah sisi allosterik dari represor, sehingga mengubah secara allosterik konformasi molekul represor, kemudian represor tidak dapat menempel lagi pada operator dan represor tidak mampu menghambat trankripsi. RNA polimerase akan terus berjalan. Represor yang dihasilkan oleh gen regulator tidak berikatan dengan ko-represor akan tidak aktif dan trankripsi pun akan berjalan. Represor yang berikatan dengan ko-represor pada sisi allosteriknya akan menghambat transkripsi.

2.      Pengendalian Positif Ekspresi Gen

Gen regulator menghasilkan suatu aktivator yang belum aktif, sehingga transkripsi tidak bisa berjalan. Aktivator yang dihasilkan oleh gen regulator berikatan dengan protein induser sehingga aktivator akan tereaktivasi dan trankripsi pun berjalan. gen regulator yang menghasilkan suatu aktivator yang sudah aktif dan transkripsi akan berjalan. Aktivator akan berikatan dengan dengan ko-represor sehingga menjadi tidak aktif, maka tidak terjadi transkripsi.

3.      Pengendalian Ekspresi Gen Secara Konstitutif

Pengaturan ekspresi gen selalu berjalan terus. Kelompok gen konstitutif merupakan kelompok gen yang bertanggung jawab terhadap metabolisme dasar, misalnya metabolisme energi atau sintesis komponen-komponen selular, sehingga pengaturan ekspresi gen ini harus berjalan secara kontinyu