Stop kodon: Perbedaan antara revisi

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Jelajahi riwayat secara interaktif
← Revisi sebelumnyaRevisi selanjutnya →
Konten dihapus Konten ditambahkan
VisualTeks wiki
Herryz (bicara | kontrib)
Pengurus
20.264 suntingan
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Suntingan visualeditor-wikitext
Herryz (bicara | kontrib)
Pengurus
20.264 suntingan
Tidak ada ringkasan suntingan
Tag: Suntingan visualeditor-wikitext
Baris 110: Baris 110:
== Sistem pemberian istilah ==
== Sistem pemberian istilah ==
Secara historis, stop kodon memiliki beragam nama yang berbeda, dan semuanya memiliki kaitan dengan kelas [[mutan]] yang berbeda namun semuanya berperilaku sama. Mutan ini terlebih dahulu diisolasi dalam [[bakteriofag]] ([[Enterobacteria phage T4|T4]] dan [[Lambda phage | lambda]]), [[virus]] yang menginfeksi bakteri ''[[Escherichia coli]]''. Mutasi pada gen [[virus]] akan melemahkan kemampuan infeksi, dan ada kemungkinan akan menciptakan virus yang mampu menginfeksi dan tumbuh hanya dalam [[varietas]] ''E. coli'' tertentu.
Secara historis, stop kodon memiliki beragam nama yang berbeda, dan semuanya memiliki kaitan dengan kelas [[mutan]] yang berbeda namun semuanya berperilaku sama. Mutan ini terlebih dahulu diisolasi dalam [[bakteriofag]] ([[Enterobacteria phage T4|T4]] dan [[Lambda phage | lambda]]), [[virus]] yang menginfeksi bakteri ''[[Escherichia coli]]''. Mutasi pada gen [[virus]] akan melemahkan kemampuan infeksi, dan ada kemungkinan akan menciptakan virus yang mampu menginfeksi dan tumbuh hanya dalam [[varietas]] ''E. coli'' tertentu.

=== Mutasi ''amber'' (<tt>UAG</tt>) ===
Mutasi amber merupakan rangkaian [[mutasi nonsense]] pertama yang ditemukan, kemudian diisolasi oleh Richard H. Epstein dan Charles Steinberg, lalu diberikan nama sesuai nama teman mereka yang juga seorang [[mahasiswa]] [[pascasarjana]], Caltech Harris Bernstein, yang nama belakangnya dalam bahasa [[Jerman]] berarti '''"[[amber]]"''' (''cf.'' [[:wikt:Bernstein#German|Bernstein]]).<ref>{{cite journal |author=Stahl FW |year=1995 |title=The amber mutants of phage T4 |journal=Genetics |volume=141 |issue=2 |pages=439–442 |pmid=8647382 |pmc=1206745}}</ref><ref name="Lewin2011">{{Cite book |last1=Lewin |first1=Benjamin |url=https://books.google.com/books?id=HZ34Ac2bS9sC&pg=PA204 |title=Lewin's Essential GENES |last2=Krebs |first2=Jocelyn E. |last3=Goldstein |first3=Elliott S. |last4=Kilpatrick |first4=Stephen T. |date=2011-04-18 |publisher=Jones & Bartlett Publishers |isbn=978-1-4496-4380-5 |language=en }}</ref>

Virus dengan mutasi amber memiliki ciri kemampuan untuk menginfeksi hanya [[strain]] bakteri tertentu, dan dikenal sebagai penekan amber. Bakteri ini akan membawa mutasinya sendiri berguna untuk pemulihan fungsi pada [[virus]] [[mutan]]. Contoh, mutasi pada tRNA yang mengenali stop kodon amber dan memungkinkan terjadi translasi untuk "membaca" kodon dan menghasilkan protein berukuran penuh. Maka bentuk protein akan pulih normal dan "menekan" terjadinya mutasi amber.<ref>{{cite encyclopedia|url=http://www.bookrags.com/research/amber-ocher-and-opal-mutations-wog/|title=Amber, Ocher, and Opal Mutations Summary|encyclopedia=World of Genetics|author=Robin Cook|publisher=Gale}}</ref>

=== Mutasi ''ochre'' (<tt>UAA</tt>) ===
Mutasi ''ochre'' merupakan mutasi stop kodon kedua yang telah ditemukan. Apabila warna-warna kuning-oranye-coklat memiliki asosiasi dengan mutasi amber, maka stop kodon yang diberi nama '''"[[ochre]]"''' ini, merupakan [[pigmen]] [[mineral]] yang memiliki asosisasi warna oranye-kemerahan-coklat.<ref name="Lewin2011"/>

Virus mutan ochre memiliki kemiripan sifat dengan mutan amber yakni dapat memulihkan kemampuan infeksi dalam [[strain]] bakteri penekan tertentu. Kumpulan penekan oker berbeda dari penekan kuning, sehingga mutan oker disimpulkan sesuai dengan triplet nukleotida yang berbeda. Melalui serangkaian eksperimen mutasi yang membandingkan mutan ini satu sama lain dan kodon asam amino lain yang diketahui, [[Sydney Brenner]] menyimpulkan bahwa mutasi kuning dan oker berhubungan dengan triplet nukleotida "UAG" dan "UAA".<ref name=brenner_1965>{{cite journal |pages=994–8 |doi=10.1038/206994a0 |pmid=5320272 |title=Genetic Code: The 'Nonsense' Triplets for Chain Termination and their Suppression |year=1965 |last1=Brenner |first1=S. |last2=Stretton |first2=A. O. W. |last3=Kaplan |first3=S. |journal=Nature |volume=206 |issue=4988|bibcode=1965Natur.206..994B |s2cid=28502898 }}</ref>

=== Mutasi ''opal'' atau ''umber'' (<tt>UGA</tt>) ===
Kodon pemberhentian ketiga dan terakhir dalam kode genetik standar ditemukan segera setelah itu, dan sesuai dengan triplet nukleotida "UGA".<ref>{{cite journal |pages=449–50 |doi=10.1038/213449a0 |title=UGA: A Third Nonsense Triplet in the Genetic Code |year=1967 |last1=Brenner |first1=S. |last2=Barnett |first2=L. |last3=Katz |first3=E. R. |last4=Crick |first4=F. H. C. |journal=Nature |volume=213 |issue=5075 |pmid=6032223|bibcode=1967Natur.213..449B |s2cid=4211867 }}</ref> Untuk terus mencocokkan dengan tema mineral berwarna, kodon nonsense ketiga kemudian dikenal sebagai '' '"[[opal]]"' '', yang merupakan sejenis silika yang menunjukkan berbagai warna.<ref name="Lewin2011"/> Mutasi nonsens yang menciptakan kodon stop prematur ini kemudian disebut mutasi opal atau mutasi [[umber]].


== Referensi ==
== Referensi ==

Revisi per 23 November 2020 13.52

Stop kodon (titik merah) dari mitokondria DNA manusia gen MT-ATP8, dan start Kodon (lingkaran biru) pada gen MT-ATP6. Untuk setiap triplet nukleotida (tanda kurung siku), asam amino yang sesuai diberikan (kode satu huruf), baik di +1 di dalam bingkai untuk MT-ATP8 (warna merah) atau di +3 bingkai untuk MT-ATP6 (warna biru). Di wilayah genom ini, dua gen tumpang tindih.

Stop kodon atau Kodon stop (Inggris: Stop Codon) atau disebut juga "Terminasi kodon" atau "Penghentian kodon", di dalam molekuler biologi merupakan sebuah Kode genetik atau kodon (nukleotida triplet dalam messenger RNA) yang menandakan penghentian proses translasi pada protein.[1] Kebanyakan kodon dalam messenger RNA (mRNA) berhubungan dengan penambahan asam amino ke rantai polipeptida yang tumbuh, dan pada akhirnya dapat menjadi protein. Stop kodon akan memberi sinyal penghentian proses ini dengan mengikat faktor pelepasan, yang menyebabkan sub-unit ribosom terlepas, melepaskan rantai asam amino.

Properti

Standar kodon

Dalam kode genetik standar, ada tiga jenis kodon terminasi yang berbeda, yakni:

Kodon Kode Standar
(Translasi tabel 1) 		Nama
DNA RNA
TAG UAG STOP = Ter (*) "amber"
TAA UAA STOP = Ter (*) "ochre"
TGA UGA STOP = Ter (*) "opal" (atau "umber")

Stop kodon alternatif

Terdapat variasi pada kode genetik standar, dan stop kodon alternatif yang telah ditemukan dalam genom mitokondria dari vertebrate,[2] Scenedesmus obliquus,[3] dan Thraustochitrid.[4]

Tabel stop kodon alternatif dan perbandingan dengan kode genetik standar
Kode Genetik Tabel
Translasi 		Kodon Translasi
dengan kode ini 		Translasi standar
DNA RNA
Vertebrate mitochondrial 2 AGA AGA STOP = Ter (*) Arg (R)
AGG AGG STOP = Ter (*) Arg (R)
Scenedesmus obliquus mitochondrial 22 TCA UCA STOP = Ter (*) Ser (S)
Thraustochytrium mitochondrial 23 TTA UUA STOP = Ter (*) Leu (L)
sifat biokimia Amino-acid Nonpolar Polar Basic Acidic Penghentian: stop kodon

Penugasan ulang stop kodon

Kode genetik inti fleksibel seperti yang diilustrasikan oleh varian kode genetik, akan menugaskan kembali stop kodon standar menjadi asam amino.[5]

Tabel syarat stop kodon dan perbandingan dengan kode genetik standar
Kode genetik Tabel
translasi 		Kodon Syarat
translasi 		Standar translasi
DNA RNA
Nuklir Karaorelict 27 TGA UGA Ter (*) or Trp (W) Ter (*)
Nuklir Condylostoma 28 TAA UAA Ter (*) or Gln (Q) Ter (*)
TAG UAG Ter (*) or Gln (Q) Ter (*)
TGA UGA Ter (*) or Trp (W) Ter (*)
Nuklir Blastocrithidia 31 TAA UAA Ter (*) or Glu (E) Ter (*)
TAG UAG Ter (*) or Glu (E) Ter (*)

Translasi

Tahun 2007, kodon UGA diidentifikasi sebagai kodon yang mengkode selenosistein (Sec) dan ditemukan pula di 25 selenoprotein yang terdapat pada situs aktif protein. Kodon UAG dapat juga diterjemahkan ke dalam pirolisis (Pyl) dengan cara yang sama, dan terjemahan kodon ini diaktifkan oleh kedekatan elemen SECIS (SElenoCysteine Incorporation Sequence) atau Urutan Penggabungan SElenoCysteine.[6]

Distribusi genomik

Pembagian stop kodon dalam genom suatu organisme tidak terjadi secara acak dan bisa jadi berkorelasi dengan konten GC.[7][8] Sebagai contoh, genom K-12 E. coli mengandung 2705 TAA (63%), 1257 TGA (29%), dan 326 TAG (8%) stop kodon (konten GC 50.8%).[9]

Substrat untuk stop kodon faktor pelepasan 1 atau faktor pelepasan 2 memiliki korelasi dengan kelimpahan stop kodon.[10] Skala besar studi tentang bakteri dengan berbagai kandungan GC menjelaskan bahwa frekuensi terjadinya TAA memiliki korelasi negatif dengan konten GC sementara frekuensi terjadinya TGA memiliki korelasi positif dengan konten GC, dan frekuensi terjadinya stop kodon TAG, menjadi paling sedikit dipakai dalam genom, dan tidak dipengaruhi oleh konten GC.[11]

Pengenalan

Pengenalan stop kodon terhadap bakteri telah dikaitkan dengan sebutan 'antikodon tripeptida',[12] motif asam amino yang sangat dilestarikan di RF1 (PxT) dan RF2 (SPF). Walaupun hal ini telah didukung oleh sebuah studi struktural, namun terbukti bahwa hipotesis antikodon tripeptida merupakan sebuah penyederhanaan yang berlebihan.[13]

Sistem pemberian istilah

Secara historis, stop kodon memiliki beragam nama yang berbeda, dan semuanya memiliki kaitan dengan kelas mutan yang berbeda namun semuanya berperilaku sama. Mutan ini terlebih dahulu diisolasi dalam bakteriofag (T4 dan lambda), virus yang menginfeksi bakteri Escherichia coli. Mutasi pada gen virus akan melemahkan kemampuan infeksi, dan ada kemungkinan akan menciptakan virus yang mampu menginfeksi dan tumbuh hanya dalam varietas E. coli tertentu.

Mutasi amber (UAG)

Mutasi amber merupakan rangkaian mutasi nonsense pertama yang ditemukan, kemudian diisolasi oleh Richard H. Epstein dan Charles Steinberg, lalu diberikan nama sesuai nama teman mereka yang juga seorang mahasiswa pascasarjana, Caltech Harris Bernstein, yang nama belakangnya dalam bahasa Jerman berarti "amber" (cf. Bernstein).[14][15]

Virus dengan mutasi amber memiliki ciri kemampuan untuk menginfeksi hanya strain bakteri tertentu, dan dikenal sebagai penekan amber. Bakteri ini akan membawa mutasinya sendiri berguna untuk pemulihan fungsi pada virus mutan. Contoh, mutasi pada tRNA yang mengenali stop kodon amber dan memungkinkan terjadi translasi untuk "membaca" kodon dan menghasilkan protein berukuran penuh. Maka bentuk protein akan pulih normal dan "menekan" terjadinya mutasi amber.[16]

Mutasi ochre (UAA)

Mutasi ochre merupakan mutasi stop kodon kedua yang telah ditemukan. Apabila warna-warna kuning-oranye-coklat memiliki asosiasi dengan mutasi amber, maka stop kodon yang diberi nama "ochre" ini, merupakan pigmen mineral yang memiliki asosisasi warna oranye-kemerahan-coklat.[15]

Virus mutan ochre memiliki kemiripan sifat dengan mutan amber yakni dapat memulihkan kemampuan infeksi dalam strain bakteri penekan tertentu. Kumpulan penekan oker berbeda dari penekan kuning, sehingga mutan oker disimpulkan sesuai dengan triplet nukleotida yang berbeda. Melalui serangkaian eksperimen mutasi yang membandingkan mutan ini satu sama lain dan kodon asam amino lain yang diketahui, Sydney Brenner menyimpulkan bahwa mutasi kuning dan oker berhubungan dengan triplet nukleotida "UAG" dan "UAA".[17]

Mutasi opal atau umber (UGA)

Kodon pemberhentian ketiga dan terakhir dalam kode genetik standar ditemukan segera setelah itu, dan sesuai dengan triplet nukleotida "UGA".[18] Untuk terus mencocokkan dengan tema mineral berwarna, kodon nonsense ketiga kemudian dikenal sebagai '"opal"' , yang merupakan sejenis silika yang menunjukkan berbagai warna.[15] Mutasi nonsens yang menciptakan kodon stop prematur ini kemudian disebut mutasi opal atau mutasi umber.

Referensi

  1. ^ Griffiths AJF, Miller JH, Suzuki DT, Lewontin RC, Gelbart WM (2000). "Chapter 10 (Molecular Biology of Gene Function): Genetic code: Stop codons". An Introduction to Genetic Analysis. W.H. Freeman and Company. 
  2. ^ Barrell, B. G.; Bankier, A. T.; Drouin, J. (1979-11-08). "A different genetic code in human mitochondria". Nature (dalam bahasa Inggris). 282 (5735): 189–194. doi:10.1038/282189a0. ISSN 0028-0836. PMID 226894. 
  3. ^ A. M. Nedelcu, R. W. Lee, G. Lemieux, M. W. Gray, G. Burger (June 2000). "The complete mitochondrial DNA sequence of Scenedesmus obliquus reflects an intermediate stage in the evolution of the green algal mitochondrial genome". Genome Research. 10 (6): 819–831. doi:10.1101/gr.10.6.819. PMC 310893 alt=Dapat diakses gratis. PMID 10854413. 
  4. ^ Wideman, Jeremy G.; Monier, Adam; Rodríguez-Martínez, Raquel; Leonard, Guy; Cook, Emily; Poirier, Camille; Maguire, Finlay; Milner, David S.; Irwin, Nicholas A. T.; Moore, Karen; Santoro, Alyson E. (2019-11-25). "Unexpected mitochondrial genome diversity revealed by targeted single-cell genomics of heterotrophic flagellated protists". Nature Microbiology (dalam bahasa Inggris). 5 (1): 154–165. doi:10.1038/s41564-019-0605-4. hdl:10871/39819 alt=Dapat diakses gratis. ISSN 2058-5276. PMID 31768028. 
  5. ^ Swart, Estienne Carl; Serra, Valentina; Petroni, Giulio; Nowacki, Mariusz (2016). "Genetic Codes with No Dedicated Stop Codon: Context-Dependent Translation Termination". Cell. 166 (3): 691–702. doi:10.1016/j.cell.2016.06.020. PMC 4967479 alt=Dapat diakses gratis. PMID 27426948. 
  6. ^ Papp, Laura Vanda; Lu, Jun; Holmgren, Arne; Khanna, Kum Kum (2007). "From Selenium to Selenoproteins: Synthesis, Identity, and Their Role in Human Health". Antioxidants & Redox Signaling. 9 (7): 775–806. doi:10.1089/ars.2007.1528. PMID 17508906. 
  7. ^ Povolotskaya IS, Kondrashov FA, Ledda A, Vlasov PK (2012). "Stop codons in bacteria are not selectively equivalent". Biology Direct. 7: 30. doi:10.1186/1745-6150-7-30. PMC 3549826 alt=Dapat diakses gratis. PMID 22974057. 
  8. ^ Korkmaz, Gürkan; Holm, Mikael; Wiens, Tobias; Sanyal, Suparna (2014). "Comprehensive Analysis of Stop Codon Usage in Bacteria and Its Correlation with Release Factor Abundance". The Journal of Biological Chemistry. 289 (44): 775–806. doi:10.1074/jbc.M114.606632. PMC 4215218 alt=Dapat diakses gratis. PMID 25217634. 
  9. ^ "Escherichia coli str. K-12 substr. MG1655, complete genome [Genbank Accession Number: U00096]". GenBank. NCBI. Diakses tanggal 2020-11-23. 
  10. ^ Korkmaz, Gürkan; Holm, Mikael; Wiens, Tobias; Sanyal, Suparna (2014). "Comprehensive Analysis of Stop Codon Usage in Bacteria and Its Correlation with Release Factor Abundance". The Journal of Biological Chemistry. 289 (44): 775–806. doi:10.1074/jbc.M114.606632. PMC 4215218 alt=Dapat diakses gratis. PMID 25217634. 
  11. ^ Wong, Tit-Yee; Fernandes, Sanjit; Sankhon, Naby; Leong, Patrick P; Kuo, Jimmy; Liu, Jong-Kang (2008). "Role of Premature Stop Codons in Bacterial Evolution". Journal of Bacteriology. 190 (20): 6718–6725. doi:10.1128/JB.00682-08. PMC 2566208 alt=Dapat diakses gratis. PMID 18708500. 
  12. ^ Ito, Koichi; Uno, Makiko; Nakamura, Yoshikazu (1999). "A tripeptide 'anticodon' deciphers stop codons in messenger RNA". Nature. 403 (6770): 680–684. doi:10.1038/35001115. PMID 10688208. 
  13. ^ Korkmaz, Gürkan; Sanyal, Suparna (2017). "R213I mutation in release factor 2 (RF2) is one step forward for engineering an omnipotent release factor in bacteria Escherichia coli". Journal of Biological Chemistry. 292 (36): 15134–15142. doi:10.1074/jbc.M117.785238. PMC 5592688 alt=Dapat diakses gratis. PMID 28743745. 
  14. ^ Stahl FW (1995). "The amber mutants of phage T4". Genetics. 141 (2): 439–442. PMC 1206745 alt=Dapat diakses gratis. PMID 8647382. 
  15. ^ a b c Lewin, Benjamin; Krebs, Jocelyn E.; Goldstein, Elliott S.; Kilpatrick, Stephen T. (2011-04-18). Lewin's Essential GENES (dalam bahasa Inggris). Jones & Bartlett Publishers. ISBN 978-1-4496-4380-5. 
  16. ^ Robin Cook. "Amber, Ocher, and Opal Mutations Summary". World of Genetics. Gale. 
  17. ^ Brenner, S.; Stretton, A. O. W.; Kaplan, S. (1965). "Genetic Code: The 'Nonsense' Triplets for Chain Termination and their Suppression". Nature. 206 (4988): 994–8. Bibcode:1965Natur.206..994B. doi:10.1038/206994a0. PMID 5320272. 
  18. ^ Brenner, S.; Barnett, L.; Katz, E. R.; Crick, F. H. C. (1967). "UGA: A Third Nonsense Triplet in the Genetic Code". Nature. 213 (5075): 449–50. Bibcode:1967Natur.213..449B. doi:10.1038/213449a0. PMID 6032223. 
Diperoleh dari "https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Stop_kodon&oldid=17636617"