Proses Sintesis Protein (Tahapan atau Urutan Sintesis Protein | Transkripsi & Translasi)

Proses sintesis atau pembentukan protein memerlukan adanya molekul RNA yang merupakan materi genetik di dalam kromosom, serta DNA sebagai pembawa sifat keturunan. Informasi genetik pada double helix DNA berupa kode-kode sandi atau kode genetik. Nah, kode-kode sandi tersebut nantinya akan dibawa atau dicetak untuk membentuk RNA. Informasi berupa urutan kode-kode sandi pada RNA akan dirangkai menjadi asam-asam amino, peptida, polipeptida, sampai terbentuk protein.
     Protein-protein yang terbentuk akan menyusun sebagian besar komponen di dalam tubuh. Contoh protein sebagai komponen penyusun tubuh adalah miosin, aktin, keratin, kolagen, hemoglobin, dan insulin.
     Variasi dari 20 macam asam amino yang ada, dapat membentuk protein yang berbeda-beda. Oleh karena itu, setiap individu akan mempunyai bermacam-macam protein yang berbeda pula satu sama
lain. Lalu, bagaimana hubungan sintesis protein dengan sifat-sifat individu?
Nah, seperti telah disebutkan sebelumnya, protein akan menyusun komponen tubuh. Setiap komponen yang berbeda tentunya akan menghasilkan sifat dan fungsi yang berbeda pula. Dengan demikian, protein dikatakan dapat mengekspresikan sifat pada individu. Sebagai contoh, individu yang mempunyai kadar hemoglobin yang rendah akan menunjukkan sifat atau ciri yang berbeda dengan individu yang berkadar hemoglobin tinggi. Apa sajakah tahapan dalam sintesis protein?
Gambaran proses sintesis secara umum
Tahapan Sintesis Protein
     Pada tahun 1950, Paul Zamecnik melakukan percobaan untuk mengetahui tahapan dan tempat terjadinya sintesis protein. Paul menginjeksikan asam amino radioaktif ke tubuh tikus dan berhasil
menjelaskan tempat terjadinya sintesis protein, yaitu di dalam ribosom. Selanjutnya, penelitian dilakukan bersama dengan Mahlon dan menyimpulkan bahwa molekul RNA pemindah (RNA t) berperan dalam sintesis protein. Akhirnya, Francis Crick menemukan bahwa RNA pemindah harus mengenali urutan nukleotida untuk disusun sebagai asam amino sesuai pemesanan, yang kemudian dibawa oleh RNA pembawa pesan.
       Tahapan sintesis protein mengikuti aturan dogma sentral, dimana informasi genetik dipindahkan dari DNA ke DNA melalui tahap replikasi. Dari DNA ke RNA melalui tahap transkripsi. Selanjutnya
dari RNA ke protein melalui sintesis protein. Sebelum terjadi sintesis protein, DNA pada struktur nukleosom akan lepas dari protein histon oleh bantuan kerja enzim polimerase.
Mekanisme sintesis protein terjadi melalui dua tahap, yakni transkripsi dan translasi
1. Transkripsi
      Tahap pertama dari sintesis protein adalah transkripsi. Proses ini berlangsung di dalam inti sel. Transkripsi merupakan proses sintesis langsung RNA dari DNA. Pada saat inti sel memerintahkan perlunya sintesis protein, informasi DNA dialihkan melalui RNA pembawa pesan yang disebut RNA messenger (mRNA). mRNA berisikan salinan langsung pasangan basa dari DNA. Tahap inilah yang dinamakan dengan transkripsi. Transkrip berarti salinan. Kode genetik disalin dari DNA untuk dibawa keluar dari nukleus menuju lokasi
pembuatan protein di ribosom yang berada di sitoplasma. Urutan basa nitrogen yang dibawa ke luar nukleus dalam mRNA ini dinamakan sebagai kodon. Dalam proses transkripsi, banyak proses enzimatik yang terjadi, seperti pemutusan ikatan-ikatan hidrogen pada rantai DNA serta pembacaan urutan basa nitrogen yang prosesnya mirip dengan duplikasi DNA.
      Tahap inisiasi transkripsi dimulai dengan pengenalan daerah gen di DNA oleh enzim RNA polimerase. Daerah ini dinamakan dengan promoter, yakni tempat dimulainya sintesis pasangan DNA oleh mRNA. Daerah DNA yang disalin hanyalah satu bagian rantai saja yang dinamakan dengan sense (daerah template) dan rantai yang lainnya dinamakan rantai antisense. Pembacaan DNA
oleh RNA polimerase ini dimulai dari ujung 3' menuju ujung 5' dan tidak pernah sebaliknya. RNA polimerase akan membuka ikatan double helix pada bagian gen yang dikenali dan kemudian akan menyalin urutan basa yang ada pada DNA sense (template) sehingga terbentuk DNA baru dari arah ujung 5' menuju ujung 3'. Proses ini dinamakan dengan elongasi.
      Proses transkripsi diakhiri jika gen di daerah rantai template telah selesai dibaca (terdapat kodon stop). DNA memiliki mekanisme agar RNA polimerase dapat mengenali akhir dari gen dengan kode basa tertentu, daerah ini dikenal dengan nama terminator. Proses akhir dari transkripsi ini dinamakan dengan terminasi. Setelah itu, rantai mRNA akan keluar dari DNA menuju ribosom di sitoplasma (Campbell, et al, 2006: 193).

2. Translasi
      mRNA mengandung urutan basa yang akan diterjemahkan menjadi protein (asam amino). Kode genetik, yang dibawa di dalamnya (kodon) dibaca dalam urutan tiga basa (triplet) menjadi protein. Proses penerjemahan kodon menjadi protein atau yang disebut dengan translasi. Langkah-langkah transkripsi dan translasi dapat diperhatikan pada gambar berikut.
      Ribosom, sebagai tempat pembuatan protein terdiri atas dua bagian yang disebut subunit kecil dan subunit besar. Secara garis besar, translasi dibagi menjadi tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Pada tahap inisiasi, mRNA akan menempel pada subunit kecil ribosom. Subunit kecil ini akan mengenali kode awal genetik AUG dari mRNA yang disebut sebagai start kodon. Subunit besar ribosom kemudian akan bergabung dengan subunit kecil membentuk kompleks ribosom.
     Proses penerjemahan ini dibantu oleh tRNA yang membawa pasangan kodon dari mRNA. Pasangan basa tRNA di ribosom ini dinamakan sebagai antikodon. tRNA akan datang membawakan pasangan basa yang sesuai dengan kodon dari mRNA. tRNA mengandung gugus asam amino yang sesuai dengan antikodon yang berada di ujung struktur rantai tunggal RNA.
     Tahapan selanjutnya adalah elongasi dari pembacaan kodon oleh tRNA sehingga terbentuk rantai polipeptida. Elongasi akan berhenti pada tahap pembacaan urutan basa spesifik yang memerintahkan proses translasi dihentikan (tahap terminasi). Urutan ini biasanya terdiri atas UAA, UAG, dan UGA yang dikenal dengan nama stop kodon.
Berikut adalah contoh bagaimana penerjemahan kodon pada mRNA terjadi sehingga dapat dihasilkan polipeptida.
a. DNA membentuk messenger RNA (membentuk pasangan) (mRNA). mRNA mentranskripsi kode genetik yang terdapat pada DNA
b. mRNA keluar dari inti sel (nukleus) melalui retikulum endoplasma menuju ribosom dan menempelkan dirinya pada ribosom.
c. Di dalam sitoplasma tRNA mengadakan translasi kodon pada mRNA menjadi antikodon pada tRNA yang susunan antikodonnya seperti berikut.
d. tRNA yang memiliki antikodon SGU akan mengangkut asam amino arginin, tRNA berantikodon ASG mengangkut treonin, dan tRNA berantikodon AAA mengangkut lisin.
e. tRNA mengangkut asam amino ke ribosom yang kemudian disusun menjadi polipeptida atau protein
f. Dalam pembentukkan polipeptida, asam amino yang satu digabung dengan asam amino yang lain oleh ikatan peptida. Proses ini berjalan terus sampai akhirnya ditemukan kodon, misalnya stop (UAG).

0 Response to "Proses Sintesis Protein (Tahapan atau Urutan Sintesis Protein | Transkripsi & Translasi)"

Posting Komentar

Iklan Atas Artikel

Iklan Tengah Artikel 1

Iklan Tengah Artikel 2

Iklan Bawah Artikel