Simulic
Bahasa Indonesia

Ekspresi gen – transkripsi, translasi, dan regulasi

BiologiGenetikaUsia 17–18

Memuat…

Bagikan ✨ Sesuaikan dengan AI Laporkan masalah

Pasang faktor transkripsi, RNA polimerase, ribosom, dan enzim pengurai mRNA pada seruas DNA yang membawa tiga gen untuk menghasilkan mRNA lalu protein. Tiga layar: Ekspresi (seret dan lepas sepanjang rangkaian transkripsi → translasi → kumpulkan protein dari setiap gen), mRNA (konsentrasi dan afinitas faktor transkripsi positif dan negatif serta RNA polimerase menentukan laju pembentukan mRNA), dan Banyak sel (jumlah protein berfluktuasi acak antarsel di sekitar nilai harapan). Diadaptasi dari simulasi "Gene Expression Essentials" karya PhET Interactive Simulations, University of Colorado Boulder (CC BY 4.0); ditulis ulang.

Pelajaran: Ekspresi gen dan regulasinya

Yang ditunjukkan

Simulasi untuk pelajaran tentang gen dan ekspresi gen dalam genetika molekuler (usia 15–18 tahun): siswa merakit sendiri molekul-molekulnya untuk melihat aliran informasi DNA → mRNA → protein dan peran daerah regulator.

Cara menggunakan

Di layar Ekspresi, DNA membawa tiga gen yang masing-masing memiliki daerah regulator, daerah pengode, dan terminator. Seret faktor transkripsi positif ke situs yang tepat pada daerah regulator, lalu seret RNA polimerase ke promotor untuk melakukan transkripsi: untai mRNA memanjang dan lepas dari DNA. Seret ribosom ke ujung 5' mRNA untuk translasi; rantai polipeptida memanjang lalu melipat menjadi protein, dan setiap gen menghasilkan jenis proteinnya sendiri untuk dimasukkan ke kotak protein. Faktor transkripsi negatif menghalangi RNA polimerase, dan enzim pengurai mRNA membuat mRNA hilang. Di layar mRNA, molekul berdifusi secara acak dan laju pembentukan mRNA diukur menurut konsentrasi dan afinitas faktor transkripsi serta RNA polimerase. Layar Banyak sel menjalankan hingga 90 sel dengan gen yang sama: jumlah protein berbeda antarsel karena peristiwa molekuler bersifat acak, sedangkan rata-ratanya mendekati nilai harapan yang ditentukan oleh laju pembentukan dan penguraian mRNA serta protein. Model kualitatif: layar Banyak sel memakai algoritma Gillespie dengan konstanta laju yang disederhanakan, bukan data hasil pengukuran gen nyata.

Parameter yang dapat diubah

  • Layar awal Ekspresi, mRNA, Banyak sel
  • Jumlah sel awal (layar Banyak sel) 1–90 sel
  • Gambar garis nilai harapan pada grafik protein
  • Tampilkan petunjuk langkah berikutnya (layar Ekspresi)

Pertanyaan untuk dijelajahi

  1. Mengapa RNA polimerase tidak dapat menempel pada promotor jika belum ada faktor transkripsi positif, atau jika faktor transkripsi negatif sedang terikat?
  2. Berapa banyak protein yang dapat dihasilkan satu molekul mRNA, dan apa yang membuatnya berhenti menghasilkan protein?
  3. Apakah sel-sel dengan gen yang sama dan kondisi yang sama memiliki jumlah protein yang sama? Bagaimana jumlah protein rata-rata berubah jika laju penguraian protein dinaikkan?

Simulasi terkait