Arabiyatuna Arabiyatuna
Proses transkripsi yang dikatalisis RNA polimerase I
RNA polimerase I hanya dapat mengkatalisasi transkripsi gen-gen RNA r yang berasal dari spesies-spesies berkerabat dekat pada sistem transkripsi in vitro. DNA kekhasan spesies tersebut ditentukan oleh faktor transkripsi yang dibutuhkan oleh transkripsi DNAr (Corebima, 2002). Molekul RNAr precursor mengandung tiga urutan RNAr serta urutan yang menjadi penyela antara urutan RNA r tersebut. Urutan antara pada moelekul RNA precursor itu adalah hasil transkripsi dari urutan antara yang memang ada pada DNA r. Urut-urutan antara yang menjadi penyela itu disebut sebagai urutan penyela atau spacer sequences (Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Urutan penyela tersebut akan disingkirkan dari RNA r precusor pada tahap proses lebih lanjut. Berkenaan dengan urutan antara atau urutan penyela pada DNA r yang ditranskripsikan tersebut maka ada dua tipe urutan tersebut yaitu ETS (external transcribed spacer) dan ITS (internal transcribed spacer).
Urut-urutan promoter untuk RNA polimerase ini terletak pada posisi ke arah hulu dari tapak inisiasi transkripsi. RNA polimerase I tak melekat langsung pada promoter, yang melekat langsung pada promoter adalah faktor-faktor transkripsi. Faktor transkripsi tersebut pada promoter membentuk suatu kompleks dan pada kompleks itulah RNA polimerase itu melekat. Pada manusia sudah ditemukan dua faktor transkripsi. Faktor protein yang disebut HUBF (human upstraeam binding factor) atau faktor pengikatan/pelekatan hulu manusia melekat langsung pada kedua daerah/bagian promoter DNAr manusia. Pelekatan tersebut mengaktivasi transkripsi (Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Selain itu, terdapat faktor/protein kedua yaitu SLI yang dibutuhkan untuk pengenalan promoter serta inisiasi trankripsi yang dikatalisasi oleh RNA polimerase I. SLI tidak langsung melekat pada DNA tetapi berinteraksi dengan promoter melalui interaksinya dengan hUBF-DNA segera setelah faktor hUBF dan SLI melekat pada promoter RNA polimerase I ikut melekat dan proses transkripsi dapat mulai berlangsung.
Terminasi transkripsi RNA r precursor bervariasi pada berbagai makhlluk hidup, misal pada Xenopus terdapat dua tapak terminasi transkripsi yang penting, yaitu: T2 dan T3. Tapak T2 berukuran sekitar 235 pasang basa ke arah hilir ujung 3’ dari urutan DNA r 28S, T2 tanda akhir dari tahap elongasi dan awal tahap terminasi. T3 berukuran sekitar 200 pb ke arah hulu dari tapak insiasi transkripsi dari untai transkripsi DNAr, tapak T2 dan T3 sama sama mengandung suatu urutan identik seukuran tujuh nukleotida 5’GACTTGC3’
T2 merupakan tapak primer yang digunakan untuk mengakhiri transkripsi RNA precursor, sedangkan T3 tampaknya berfungsi sebagai tapak terminasi yang aman dari kegagalan atau fail safe termination site (Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Unit transkrip DNA r tersusun dalam suatu urutan berjejer berurutan langsung maka sistem terminasi yang aman dari kegagalan tersebut memungkinkan molekul RNA polimerase secara potensial mulai beraktivitas pada satu unit transkripsi dan diteruskan ke unit transkripsi berikutnya dalam deretan tersebut.
Proses transkripsi yang dikatalisis RNA polimerase II
RNA polimerase II mentranskripsi gen-gen yang mengkode protein, menghasilkan molekul-molekul RNA dan juga mentranskripsikan beberapa RNA sn, suatu gen pengkode protein dapat memiliki sejumlah regulator transkripsi yang dikatalisasi oleh RNA polimerase II. Elemen-elemen regulator tersebut terletak pada posisi ke arah hulu maupun hilir, tapak inisiasi RNA pada DNA. Regulator adalah urutan DNA yang merupakan tapak pelekatan/pengikatan bagi faktor transkripsi spesifik maupun faktor regulator (Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Faktor-faktor tersebut adalah proein yang terlibat pada aktivasi atau represi transkripsi pada saat ini elemen regulator yang letaknya berdekatan langsung dengan tapak inisiasi transkripsi disebut promoter sedangkan yang letaknya jauh disebut enhancer (terkait dengan elemen enhancer dikenal juga elemen silencer yang kerjanya berlawanan dengan enhancer, yaitu menghalangi transkripsi). Peranan promoter adalah untuk menentukan apakah suatu transkripsi dapat terjadi, sedangkan elemen enhancer dibutuhkan untuk menjamin transkripsi gen secara maksimal.
. Faktor Enancer yaitu suatu elemen pengatur transkripsi yang dapat bekerja tanpa tergantung orientasi, berada di bagian hulu tetapi juga bisa bekerja didaerah hilir gen, salah satu contoh enhancer adalah sekuens berulang sepanjang 72 pb pada SV40 yang dapat memacu transkripsi gen globin beberapa ratus kali lipat tanpa memperhatikan orientasi sekuensnya. Silencer merupakan elemen pengatur yang dapat menghambat ekspresi gen. Bukti yang ada menunjukkan bahwa silencer dapat bekerja karena elemen ini menyebabkan kromatin mengggulung menjadi suatu bentuk yang terkondensasi sehingga tidak dapat diakses dan mencegah terjadinya transkripsi pada gen-gen yang terletak didekatnya (Yuwono, 2005).
Penamaan faktor transkripsi disesuaikan dengan macam RNA polimerase
(Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Dalam hal ini dikenal TF I untuk RNA polimerase I, TF II untuk RNA polimerase II, dan TF III untuk RNA polimerase III. Oleh karena diketahui TF I, II, III terdiri dari beberapa macam, maka penamaan tiap TF dilengkapi dengan notasi A, B, C, dan seterusnya, misal: TF IIA, TF IIB, dan sebagainya (Corebima, 2002).
Kejadian transkripsi yang dikatalisis RNA polimerse II dengan bantuan faktor transkripsi yaitu faktor trankripsi melekat pada urutan spesifik promoter sedangkan yang lain tampaknya melekat pada RNA polimerase II disaat inisiasi, selama tahap insisiasi faktor trankripsi kunci adalah TF IID karena langsung melekat pada promoter TATA, itulah sebebnya TFIID disebut juga sebagai faktor TATA. TFIID juga berikatan pada TFIIA yang tidak langsung melekat pada molekul DNA disamping berikatan dengan protein pengikat DNA hulu (upstream DNA binding protein) yang berikatan pada urutan enhancer, mengakibatkan urutan enhancer berdekatan dengan urutan promoter, dan mengakibatkan terbentuknya struktur lengkung/melipat antara urutan promoter dan enhancer. Fenomena ini yang menyebebkan elemen enhancer dapat bekerja dari suatu jarak yang jauh dari promoter. Apabila TFIID sudah melekat pada promoter TATA, RNA polimerase II dapat ikut melekat dan bersama TF IIB, TF IIF, TF IIE ikut pula melekat sehingga membentuk suatu kompleks inisiasi transkripsi (Russel, 1992 dalam Corebima, 2002). Ketiga TF terakhir ini dibutuhkan terutama untuk merangsang transkripsi atau mempermudah inisiasi transkripsi secara tepat. Segera setelah transkripsi sudah dimulai dan sedang berlangsung dalam tahap elongasi, distribusi faktor-faktor transkripsi berubah. Dalam hal ini TFIIB dan TFIIE terpisah dari RNA polimerase seakan TFIIF masih tetap melekat, dilain pihak ada pula faktor transkripsi lain yaitu TFIIIS ikut melekat pada RNA polimerase selama tahap elongasi disaat TFIID tetap melekat pada promoter TATA maupun protein pengikatan DNA hulu kenyataan tersebut mempersiapkan promoter untuk berikatan dengan RNA polimerase II lain mempermudah trankripsi berulang hingga ke saat munculnya sinyal represi transkripsi.
Proses transkripsi yang dikatalisis oleh RNA polimerase III
Transkripsi gen RNAr 5S serta gen RNA t dan beberapa RNA sn dikatalisis oleh RNA polimerase III. Pelaksanaan posisi promoter gen-gen RNA r 5S maupun gen-gen RNA t dilakukan dengan cara melakukan delesi tumpang tindih atas urutan nukleotida ke arah hulu ataupun hilir dari gen disamping dalam gen itu sendiri. Efek delesi terhadap kemampuan gen untuk ditranskripsi selanjutnya ditetapkan. Dalam hubungan ini kemudian terungkap bahwa promoter gen-gen itu justru terletak di dalam gen itu sendiri TFIIIA, TFIIIB TFIIIC dibutuhkan untuk transkrisi DNA-r 5S, tetapi hanya TFIIIB dan TFIIIC yang diperlukan untuk transkripsi DNA. Pada pembentukan kompleks inisiasi, pertama kali TF IIIA melihat pada box C dari promoter internal, sehingga mempermudah pengikatan TFIIIC pada molekul DNA di daerah box A. Lebih lanjut TFIIIB ditambahkan tampaknya TFIIIB hanya melekat pada TFII lain dan bukan melekat langsung ke molekul DNA. TFIIIB juga tampaknya merupakan protein penting yang secara tepat menempatkan RNA polimerase III pada gen. Dalam hal ini TFIIB berfngsi sebagai faktor inisiasi transkripsi atau transcription initiation factor. Selanjutnya RNA polimerase III mulai menegkatalisis transkripsi 50 pasang basa ke arah hulu dari awal box A. Kompleks inisiasi yang terbentuk bersifat stabil dan bisa mempermudah siklus transkripsi seterusnya selama dibutuhkan.
Terminasi transkripsi kedua tipe gen untuk RNA r 5S dan gen untuk DNAt bersangkut paut dengan urutan sederhana yang terdapat pada ujung dari gen-gen itu dalam hubungan ini untuk DNA r 5S pada unting yang bukan template ada sederetan nukleotida berbasa T berjumlah empat atau lebih yang dikelilingi oleh urutan nukleotida yang kaya akan basa GC. Di lain pihak untuk DNA t ada serta nukleotida berbasa T digunakan untuk menandai terminasi transkripsi. Dalam hal ini jika suatu urutan nukleotida berbasa T sejumlah 4-6 ditambahkan ke dalam gen maka transkripsi akan segera terhenti pada daerah itu.
Selain peran promoter internal (ICR) sebagai pelekatan faktor-faktor transkripsi TF yang mempermudah inisisasi takripsi oleh RNA polimerase telah diketahui ada juga urutan nukleotida lain yang ikut berperan urutan itu dapat berada di luar gen pengkode dan biasanya ke arah hulu dalam hal ini sudah diketahui bahwa mutasi atau delesi yang melibatkan urutan tersebut biasanya mengurangi aktivitas transkripsi, atau pada beberapa kasus bahan hampir meniadakannya. Urutan semacam itu, pada beberapa kasus juga ditemukan pada posisi ke arah hilir gen pengkode.
