Sintesis Protein - proses sintesis protein merupakan proses pembuatan protein dengan penyusunan asam- asam amino pada rantai polinukleotida. Selama proses sintesis protein terdapat komponen komponen genatik yang terlibat yaitu DNA sebagai perancang jenis protein atau kodon pada DNA menjadi penentu jenis protein yang akan terbentuk, RNA yang terdiri dari rRNA (ribosoma RNA), tRNA (transfer RNA) dan mRNA (mesangger RNA), dimana ketiga jenis RNA tersebut menjadi pelaksana proses sintesis protein yang sebenarnya. Proses sintesis protein sendiri dibagi menjadi dua tahap yaitu Transkripsi dan Translasi, masing- masing tahapan ini dibagi menjadi tiga tahap yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan) dan terminasi (pengakhiran).
 |
| Sintesis Protein |
Sintesis protein
Sintesis protein dimulai dari proses replikasi DNA yang kemudian salah satu rantainya yang lebih dikenal dengan DNA Sense atau DNA Template yang kemudian diterjemahkan oleh RNA. Lebih Rinci proses tersebut diurai dalam rangkaian proses sebagai berikut :
Rantai double heliks DNA diputus oleh struktur yang disebut RNA Polimerase, proses tersebut membagi struktur rantai DNA menjadi 2 bagian yaitu : DNA Sense atau DNA Template dan DNA Anti sense. Bagian dari rantai DNA yang digunakan pada proses sintesa polipeptida adalah DNA Sense atau DNA Template yang kemudian diterjemahkan oleh kodon-kodon yang terdapat pada RNA messenger. Proses ini terjadi di sitoplasma, proses yang mengkode ulang urutan basa pada rantai DNA sesuai dengan pasangan basanya yang terdapat pada rantai RNA messenger.
Secara detail proses tersebut dapat dilihat dari ilustrasi contoh sebagai berikut :
 |
| Tahapan proses yang mengkode ulang urutan basa pada rantai |
Rantai double helix DNA diputus oleh RNA polymerase. Proses ini membagi DNA menjadi 2 yaitu DNA Sense (Template) dan DNA Anti Sense. DNA Sense diterjemahkan oleh kodon-kodon yang terdapat pada RNA messenger. Proses ini terjadi di sitoplasma. Polaritas dari rantai DNA ditunjukkan dengan sebutan ujung 5` dan ujung 3`. Arah pembacaan basa nukleotida dari ujung 5` menuju ujung 3`.
Secara garis besar, mekanisme sintesis protein ada 2 tahapan. Yaitu transkripsi dan translasi.
a. Transkripsi
Seperti namanya, transkripsi merupakan proses pencetakan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA. Transkripsi ini terjadi di dalam nucleus, setelah proses penterjemahan selesai maka serangkaian M RNA akan keluar menuju sitoplasma. Dalam sitoplasma M RNA akan segera ditangkap oleh ribosom, yang kemudian akan melaksanakan proses selanjutnya yaitu Translasi.
 |
| Proses Transkripsi pada sintesis protein |
Pada tahapan ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah ACC AAA CCG AGT, maka urutan mRNA hasil transkripsi adalah UGG UUU GGC UCA. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat pada gambar di bawah ini:
b. Translasi
Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Translasi menjadi tiga tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.
 |
| Proses Translasi pada sintesis protein |
Proses translasi dalam sintesis protein ini sendiri mencakup serangkaian penerjemahan mRNA atau kondon menjadi senyawa asam amino. Termasuk pula penyambungan setiap asam amino yang cocok dengan mRNA dengan gugus peptide yang kemudian menjadi protein. Organ sel atau organel yang bertugas secara aktif melakukan proses penerjemahan tersebut adalah ribosom. Apabila ribosom telah melekat pada triplet mRNA atau kondon maka t-RNA yang ada di bagian sitoplasma selanjutnya membawa asam amino yang cocok atau sesuai dengan mRNA atau kondon.
Tiga tahap translasi :
a. Inisiasi (Permulaan)
Inisiasi diawali dengan melekatnya enzim RNA polimerase pada pita DNA di titik awal. Pita DNA akan terbuka, sehingga basa nitrogen pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik awal pita.
b. Elongasi (Pemanjangan)
Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi atau tahap pemanjangan.
c. Terminasi (Pengakhiran)
Proses transkripsi akan berhenti setelah sampai pada terminator. Fungsi dari terminator sendiri adalah menghentikan transkripsi (kodon stop). Setelah proses penterjemahan selesai, maka serangkaian mRNA akan keluar menuju sitoplasma. Di dalam sitoplasma, mRNA akan segera ditangkap oleh ribosom, yang kemudian akan berlanjut pada proses translasi.
3.Simulasi Proses Sintesa Asam Amino
Misalkan urutan Rantai DNA Double Helix
DNA antisense
3’ TAG-CCG-GGA-CTG-GAT-TCG-TAC-CAT-ATC 5’ (Legging strand)
Maka, DNA sense nya :
5’ ATC-GGC-CCT-GAC-CTA-AGC-ATG-GTA-TAG 3’ (Leading strand)
Rantai DNA ganda tersebut, kemudian dipotong oleh RNA polimerase dan yang digunakan adalah DNA sense :
5’ ATC-GGC-CCT-GAC-CTA-AGC-ATG-GTA-TAG 3’ (Leading strand)
Maka, M RNA (ARN d) sebagai hasil dari Proses Transkripsi :
UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (m RNA)
Kemudian M RNA keluar menuju sitoplasma dan akan ditangkap oleh ribosom,
pada ribosom :
UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (m RNA)
Kode tersebut, kemudian ditranslasikan oleh T RNA (ARN t) :
AUC—GGC—CCU—GAC—CUA—AGC—AUG—GUA—UAG (t RNA kodon)
T RNA kodon, dikode ulang menjadi T RNA antikodon :
UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (t RNA antikodon)
T RNA antikodon inilah yang kemudian disintesis menjadi asam amino :
Stop—Prolin—Glisin—Arginin—Asam Aspartat—Serin—Tyrosin—Histidin—Isoleusin
0 Comments
