Q & A : Apa yang Dimaksud dengan Gen Fungsional (Functional Genes)?

Gene Structure

Gambar 1. Suatu rangkaian nukleotida disebut sebagai gen fungsional jika mempunyai minimal tiga komponen utama: (1) promoter, (2) transcriptional unit, dan (3) terminator. Pada eukariot, bagian transcription unit dapat terdiri atas 5'-non coding region (NCR), beberapa ekson dan intron, dan 3'-NCR. Heteronuclear RNA (hnRNA) atau transkrip primer merupakan hasil transkripsi dari gen fungsional, yaitu sebagai representasi transcriptional unit.

Karena kegiatan kuliah AGH634. Rekayasa Genetika Tanaman sedang berjalan, ada baiknya diulas (review) pertanyaan-pertanyaan dan diskusi yang berkembang di dalam kelas. Salah satunya adalah “Apa yang Dimaksud dengan Gen Fungsional (Functional Genes)?

Dalam konteks kuliah AGH634. Rekayasa Genetika Tanaman secara sederhana, yang dimaksud dengan gen biasanya diasosiasikan dengan rangkaian nukleotida yang mempunyai runutan basa nitrogen tertentu. Tentu saja tidak sembarang runutan nukleotida akan disebut sebagai gen. Hanya runutan nukleotida yang mempunyai fungsi dan struktur yang spesifik saja yang bisa dikategorikan sebagai gen fungsional (lihat Gambar 1).

Secara struktural, gen fungsional paling tidak harus mempunyai tiga komponen, yaitu: (1) bagian yang disebut sebagai promoter, (2) bagian unit transkripsi (transcriptional unit), dan (3) bagian terminator. Secara fungsional, bagian promoter berfungsi dalam inisiasi proses transkripsi, bagian unit transkripsi berfungsi sebagai pembawa informasi yang akan diterjemahkan menjadi polipeptida (coding sequence), dan bagian terminator berkaitan dengan fungsi penyelesaian proses transkripsi dengan benar.

Jika dilihat lebih detil, pada bagian unit transkripsi terdapat (1) 5′-non coding region (NCR) yang yang fungsinya berkaitan dengan ribosom dalam proses inisiasi translasi, (2) Ekson yang merupakan bagian dari coding region (open reading frame=ORF) dan intron (bagian hnRNA yang akan dihilangkan dalam proses pembentukan mRNA), serta 3′-NCR yang berperanan dalam membantu proses translasi mRNA dan menjaga stabilitas molekul mRNA.

Keberadaan intron yang tidak jelas apa fungsinya dan tidak menjadi bagian dari mature mRNA merupakan salah satu ciri gen-gen pada organisme eukariot. Namun demikian, ada juga gen yang ada pada genom eukariot yang tidak mempunyai intron. Pada prokariot, tidak dijumpai adanya intron sebagai bagian dari unit transkripsi suatu gen fungsional.

Berdasarkan Gambar 1 di atas, di dalam genom tanaman kemungkinan ada runutan nukleotida yang mirip atau sama dengan suatu gen fungsional tetapi tidak dapat diekspresikan. Hal ini antara lain karena tidak mempunyai komponen promoter (promoterless) atau promoternya tidak berfungsi. Istilah pseudogenes seringkali dikaitkan dengan duplikat runutan nukleotida mirip gen tetapi yang tidak dapat terekspresi karena kehilangan salah satu komponen yang diperlukan pada struktur gen fungsional.

Jika dikaitkan dengan mutasi yang dapat membuat gen fungsional menjadi tidak dapat terekspresi, maka mutasi bisa terjadi pada bagian promoter, bagian unit transkripsi, atau bagian terminator. Mutasi pada bagian promoter dapat menyebabkan promoter tidak mampu untuk (tidak berfungsi dalam) menginisiasi proses transkripsi sehingga ekspresi gen tidak terjadi. Mutasi pada bagian ekson dapat merubah susunan asam amino pada polipeptida yang dihasilkan sehingga menyebabkan proteinnya tidak fungsional. Mutasi pada bagian intron umumnya tidak berpengaruh (silent mutation). Sedangkan mutasi pada bagian terminator dapat menyebabkan kesalahan proses terminasi transkripsi yang bisa berakibat pada  instabilitas transkrip primer (menjadi terdegradasi sebelum diproses menjadi mRNA).

Demikianlah sedikit penjelasan tentang gen fungsional (functional genes). Semoga sedikit penjelasan yang diuraikan diatas dapat membantu menambah pemahaman bagi kolega yang membacanya. Semoga juga dapat menjadi sepotong kecil ‘gading atau belang yang dapat ditinggalkan bagi kolega yang membacanya. Feedback dan masukan dari teman-teman sangat diharapkan untuk meningkatkan pemahaman bersama, silakan berikan feedback dan masukan di kolom komentar.

Related articles
About these ads

About PMB Lab: Prof. Sudarsono

This blog is dedicated as a communication media among alumni associated with PMB Lab, Dept. of Agronomy and Horticulture, Fac. of Agriculture, IPB, Bogor – Indonesia. It contains various information related to alumni activities, PMB Lab’s on going activities and other related matters.
This entry was posted in Kuliah (Courses), Pertanyaan dan Jawaban (Question & Answer), Serbaneka Info (Miscelaneous Info) and tagged , , , , , , . Bookmark the permalink.

One Response to Q & A : Apa yang Dimaksud dengan Gen Fungsional (Functional Genes)?

  1. Indriati Husain says:

    This blog’s very interesting and qualified.

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s