Pembentukan Enzim


Proses Pembentukan Enzim - Menurut hasil penelitian Beadle dan Tatum, pembentukan enzim berdasarkan pada teori “one gene one enzyme”. Artinya, pembentukan satu enzim dikendalikan oleh satu gen. Namun, dogma ini tidak bertahan lama. Pada awal tahun 1950-an, telah banyak kemajuan di bidang genetika biokimia sehingga teori tersebut dianggap sangat mustahil.

Dimulai pada tahun 1957, ketika Vernom Ingram dan rekan penelitinya menunjukkan adanya variasi genetik pada protein (seperti pada kasus hemoglogin berbentuk bulan sabit/sickle cell hemoglobin). Perubahan hemoglobin normal ke bentuk bulan sabit ini hanya terjadi akibat adanya perubahan pada salah satu rantai polipeptida pada protein kompleks. Hal ini memunculkan teori baru yaitu" gen one polypeptide".

Namun, pada perkembangan selanjutnya, teori ini juga mendapatkan tantangan, dimana ternyata tidak semua gen selalu mentranskripsi mRNA untuk membentuk polipeptida. Kita telah mengetahui bahwa beberapa gen juga mentranskripsi tRNA dan rRNA, dimana keduanya tidak ditranslasikan untuk memproduksi polipeptida.

Berdasarkan hal tersebut maka teori "one gene one polipeptide" juga tidak tepat.

Perkembangan selanjutnya dari teori ini adalah munculnya pandangan baru dari Benjamin Lewin pada bukunya yang berjudul Gene VII yang diterbitkan pada tahun 2000. Ia mengembangkan hipotesis baru yaitu "one polypeptide one gene". Sampai saat teori ini belum bertentangan dengan kenyataan yang ada. Satu polipetida dihasilkan dari satu gen tampaknya lebih masuk akal untuk diterima dibandingkan 2 teori sebelumnya. Penjelasan dari teori "one polypeptide one gene" adalah bawa satu polipeptida selalu dihasilkan oleh satu gen sedangkan satu gen tidak selalu menghasilkan polipeptida.

Lalu bagaimanakah pembentukan enzim ?

Tahapan pembentukan enzim hampir sama dengan sintesis protein, dimana dimulai dengan transkripsi lalu translasi. Lalu apa bedanya antara protein dan enzim? Enzim juga termasuk protein, lebih tepatnya adalah protein fungsional. Enzim memiliki sisi aktif, yang berfungsi untuk bereaksi dengan substrat. Jadi sisi aktif inilah yang membedakan enzim dengan protein biasa. Intinya : Enzim termasuk protein sedangkan protein belum tentu enzim.

Berikut ini adalah salah satu contoh mekanisme regulasi gen pada pembentukan enzim selulase.
Model induksi terhadap enzim selulase
Model induksi terhadap enzim selulase. [1]

Pada gambar di atas dapat kita lihat bahwa CLR-1 (faktor transkripsi-1) merupakan elemen penting untuk Neurospora crassa cellobiose sensing mechanism atau mekanisme deteksi adanya selubiosa pada fungi N. crassa. Jika gen clr-1 ini direpresi menggunakan carbon catabolite atau dilemahkan ekspresinya, maka ekspresi gen yang mengkode selulase,  β-glucosidases, cellobiose transporters, akan CLR-1 akan berkurang atau lemah. Namun, pada kondisi normal, jika ada selubiosa atau produk transglikosilasinya yang masuk ke dalam sel fungi, CLR-1 akan aktif. Aktifnya CLR-1 memicu ekspresi beberapa gen yang diperlukan untuk pemasukan selubiosa secara efisien ke dalam sel untuk dimetabolisme. CLR-1 akan menginduksi gen clr-2 untuk memproduksi CLR-2. Selanjutnya CLR-2 (faktor transkripsi-2) secara langsung menginduksi ekspresi gen hemiselulase (hemiselulase merupakan salah satu enzim yang termasuk kelompok selulase). Induksi secara langsung ini kemungkinan disebabkan oleh aktifnya gen CLR-1. Aktifnya CLR-1 sangat penting untuk  meningkatkan level ekspresi gen clr-2. CLR-1 ini seperti ditunjukkan oleh gambar di atas memicu ekspresi regulon avicel sehingga terjadi produksi selubiosa (selain glukosa yang dimetabolisme secara langsung) dalam jumlah lebih besar untuk menciptakan umpan balik yang positif bagi gen yang terkait dengan produksi selulase.

Anda sekarang sudah mengetahui Pembentukan Enzim. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Rochmah, S. N., Sri Widayati, Mazrikhatul Miah. 2009. Biologi : SMA dan MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 282.

Referensi Lainnya :

[1] Samuel T. Coradetti, James P. Craig, Yi Xiong, Teresa Shock1, Chaoguang Tian2, and N. Louise Glass. 2012. Conserved and essential transcription factors for cellulase gene expression in ascomycete fungi. PNAS. pp. 6. DOI : 10.1073/pnas.1200785109



Pengunjung dapat menyalin materi di blog ini menggunakan Browser Google Chrome. Google Chrome
Bacalah terlebih dahulu Panduan Pengunjung jika anda ingin menggunakan materi dari blog ini.
DMCA.com
Judul : Pembentukan Enzim

Rating : 9 out of 10 based on 666 ratings. 9 user reviews.

Reviewer : Puri Maulana

Masukkan Kata Kunci




Artikel Terkait :