GEN (Pengertian, Sifat, Fungsi, Struktur dan Ekspresi)

Pengertian Gen

Gen adalah unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisik adalah urutan DNA yang mengkode protein, polipeptida, atau seuntai RNA yang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya.  

Menurut Hunt Morgan, seorang ahli genetika & embriologi Amerika Serikat, mengemukakan gen sebagai substansi hereditas, yakni suatu kesatuan kimia yang memiliki sifat sebagai berikut:
-  Gen berupa zarah (zat yang berukuran sangat kecil) yang kompak & mengandung informasi genetik.
-  Peran gen sangat penting dalam pengaturan perkembangan, metabolisme individu dan pewarisan sifat atau herediter.
-  Setiap gen menempati lokus gen (kromomer) di dalam kromosom.

Beberapa pendapat terkini mendefinisikan gen sebagai suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya. 

Sifat Gen

Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. 
a. Mengandung informasi genetik. 
b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda. 
c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi. 
d. Bervariasi, ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen. 
e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom. 

Fungsi Gen

Adapun fungsi gen antara lain:
-  Mengatur dan mengontrol perkembangan tubuh dan metabolisme individu.
-  Menyampaikan informasi genetik dari generasi ke generasi berikutnya.
-  Menentukan hereditas atau pewarisan sifat pada keturunannya

Struktur Gen

Menurut Fred (2005) bahwa struktur gen tersusun dari:

1.    Daerah pengkode yaitu ekson dan intron yang mengkode RNA atau protein. Intron (intervening sequences) merupakan sekuens yg tidak mengkode asam amino sedangkan ekson merupakan merupakan bagian yang akan dikode menjadi asam amino.

2.    Promotor
Promotor adalah adalah urutan DNA spesifik yang berperan dalam mengendalaikan transkripsi gen struktural dan terletak di daerah upstream (hulu) dari bagian struktural gen. Promotor berfungsi sebagai  tempat awal pelekatan enzim RNA polimerase yang nantinya melakukan transkripsi pada bagian structural.

3.    Operator 
Operator merupakan urutan nukelotida yang terletak di antara promotor dan bagian struktural dan merupakan tempat pelekatan protein represor (penekan atau penghambat ekspresi gen). Jika ada represor yang melekat di operator maka RNA polimerase g bisa jalan trus ekspresi gen tidak bisa berlangsung.Selain adanya supresor juga terdapatenhancer.Supresor digunakan untuk menghambat sedangkan enhancer digunakan untuk meningkatkan proses transkripsi dengan meningkatkan jumlah RNA polimerase. Namun letaknya tidak pada lokasi yang spesifik seperti operator, ada yg jauh di upstream atau bahkan downstream dari titik awal transkripsi.

4.    Terminator
Terminator dicirikan dengan struktur jepit rambut / hairpin dan lengkungan yang kaya akan urutan GC yang terbentuk pada molekul RNA hasil transkripsi 

Perbedaan Struktur Gen Pada Prokariotik Dan Eukariotik
Pada umumnya struktur gen pada prokariotik dan eukariotik sama yaitu tersusun dari bagian pengkode, promotor, operator, terminor. Perbedaannya terletak pada bagian pengkode. Bagian pengkode pada prokariotik terdapat bagian intron yang tidak dapat diekspresikan sehingga semuanya ekson, kecuali pada Archaebacteria dan bakteriofag ada yang memiliki intron. Sedangkan bagian pengkode pada eukariotik terdiri dari ekson dan intron (Fred, 2005).

Ekspresi Gen

Ekspresi gen adalah proses dimana informasi dari gen yang digunakan dalam sintesis produk gen fungsional. Produk-produk ini seringkali protein, tetapi dalam non-protein coding gen seperti gen rRNA atau gen tRNA, produk adalah RNA fungsional. Proses ekspresi gen digunakan oleh semua kehidupan yang dikenal - eukariota (termasuk organisme multisel), prokariota (bakteri dan archaea) dan virus - untuk menghasilkan mesin makromolekul untuk hidup.

Proses Ekspresi Gen dalam Organisme

Dalam tubuh manusia terdapat banyak gen (unit dasar hereditas dalam kehidupan organisme) yang nantinya akan terekspresi menjadi fenotip (sifat yang tampak), misalnya rambut hitam, kulit sawo matang, hidung mancung, dan sebagainya. Bagaimana suatu gen yang ukurannya sangat kecil dapat menjadikan rambut kita berwarna hitam?

Dalam istilah biologi molekuler kita kenal dengan istilah Dogma Sentral Biologi Molekuler. Apakah itu? Dogma di sini adalah suatu kerangka kerja untuk dapat memahami urutan transfer informasi antara biopolymer (DNA, RNA, protein) dengan cara yang paling umum dalam organisme hidup. Sehingga secara garis besar, dogma sentral maksudnya adalah semua informasi terdapat pada DNA, kemudian akan digunakan untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi, dan sebagian informasi pada RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi.

Demikian materi tentang Gen meliputi pengertian gen, sifat dan fungsi gen, struktur gen, dan ekspresi gen yang dapat kami sampaikan. Semoga dapat bermanfaat.