Click here to load reader

5 sintesis protein

  • View
    161

  • Download
    10

Embed Size (px)

Text of 5 sintesis protein

SINTESIS PROTEINYuli Kusuma Dewi, S.Pd.,M.Si

Segala aktivitas metabolisme, reproduksi sel, pertumbuhan dan perkembangan organisme dipengaruhi oleh enzim dan hormonJika tubuh kekurangan salah satu enzim dan hormon , maka tubuh akan menaggapinya dan memerintahkan DNA untuk memproduksi Enzim dan hormon yang dibutuhkanEnzim dan hormon yang bekerja pada tubuh kita adalah proteinDNA membentuk RNA melalui proses transkripsiRNA dengan kode tertentu membentuk protein melalui proses translasiProtein yang telah terbentuk tidak menyusun suatu kode untuk pembentukan protein, RNA, ataupun DNA ulangan ( begitu informasi diterjemahkan menjadi protein, maka informasi tersebut tidak dapat berbalik lagi ).TRANSKRIPSITranskripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA

Molekul RNA yang disintesis dalam transkripsi adalah mRNA, tRNA dan rRNA

mRNA adalah RNA yg merupakan salinan kode-kode genetik pada DNA yang dalam proses selanjutnya (translasi) akan diterjemahkan menjadi urutan asam-asam amino yang menyusun polipeptida atau protein tertentu

Molekul tRNA adalah RNA yang berperanan membawa asam-asam amino spesifik yang akan digabungkan dlm proses sintesis protein (translasi)

Molekul rRNA adalah RNA yang digunakan untuk menyusun ribosom.

Molekul tRNA dan rRNA tidak pernah ditranslasi karena molekul yang digunakan adalah RNA-nya sendiri

DNA menyediakan suatu cetakan untuk penyusunan urutan nukleotida RNA

transkripsi berlangsung di dalam inti sel (nukleus) atau di dalam matriks pada mitokondria

Prinsip yang harus dipegangadanya sumber basa nitrogen berupa nukleosida trifosfat (ribosa, ATP, GTP, CTP, dan UTP). (tidak ada Timin pada RNA). Bedakan dg replikasi !!Reaksi polimerisasi atau pemanjangan RNA sama dengan replikasi DNA yaitu dengan arah 5 3 (5-PO4 ke 3-OH). Gugus 3- OH pada suatu nukleotida bereaksi dengan gugus 5- trifosfat pada nukleotida berikutnya menghasilkan ikatan fosofodiester dengan membebaskan dua atom pirofosfat anorganik (PPi).Enzim yang bekerja adalah RNA polimerase yang mampu melakukan inisiasi sintesis RNA tanpa adanya molekul primerUntai DNA yang berperan sebagai cetakan hanya salah satu untai (pita antisens) mempunyai urutan basa yg komplementer dg RNA hasil transkripsi, sementara pita sens mempunyai urutan basa yang sama dg RNA hasil transkripsiHasil transkripsi berupa molekul RNA untai tunggal.

Pita sense/coding strandPita anti sense/template strandGen yang lengkap terdiri dari 3 bagian utama: daerah pengendali (regulatory region) yang disebut promoter yang terletak pada ujung 5,

bagian struktural gen yang berisi urutan DNA yang akan ditranskripsikan

bagian terminator yang terletak di hilir (downstream) daerah struktural. Dalam proses transkripsi, DNA akan diterjemahkan menjadi kode-kode dalam bentuk RNA.

Tahapan Umum Pada TranskripsiSecara garis besar transkripsi berlangsung dalam tiga tahap yaitu , inisiasi, elongasi, dan teminasi. Inisiasi (Permulaan)Tahap inisiasi berupa pengenalan RNA polimerase pada bagian awal inisiasi (promoter). Pengenalan promoter ini berlangsung melalui pelekatan/pengikatan RNA polimerase pada posisi promoter

2.Elongasi (Pemanjangan)Pada tahap ini, RNA polimerase memutuskan ikatan hidrogen, serta membuka lilitan heliks ganda. RNA polimerase bergerak sepanjang molekul DNA dan menghubungkan ribonukleotida-ribonukleotida ke ujung 3 pada molekul RNA yang sedang tumbuh, sesuai dengan macam basa pada DNA yang menjadi cetakannyaTerminasi (Pengakhiran)Proses elongasi pada akhirnya harus dihentikan, penghentian ini dinamakan terminasi.

Inisiasi pada prikariotSemua promoter mempunyai urut-urutan nukleotida yang sama atau sangat mirip. Pada E. coli diketahui ada dua macam urut-urutan promoter yaitu 5'-TTGACA-3' dan 5'-TATAAT-3

Cat : awal inisiasi terjadi setelah bagian TATAAT dan dikenal sebagai TATA BOX. Selain itu, daerah ini merupakan tempat pembukaan heliks DNA untuk membentuk kompleks promoter yg terbuka

Setelah tahap inisiasi selesai, tahapan dilanjutkan dengan elongasi atau pemanjangan atau penyusunan urutan basa-basa dari DNA menjadi mRNA

Setelah tahap elongasi selesai, masuklah ke tahap terminasi.

Ujung gen struktural pada terminasi berupa kodon STOP (TAA, TAG atau TGA)

Transkripsi dilakukan sampai beberapa basa di sebelah hilir dari kodon STOP yaitu sampai pada daerah terminatorRNA PolymeraseRNA Polymerase merupakan enzim spektakuler, mempunyai fungsi:

Mengenali promoter regionRNA PolymerizationMengenali urutan terminatorTranskripsi pada EukariotMekanisme transkripsi secara umum pada organisme eukariot sama dengan pada prokariot, yaitu melalui tahapan inisiasi, elongasi dan terminasi.

Perbedaan antara transkripsi pada eukariot dengan prokariotik adalah RNA polimerase tidak melekat pada DNA selama proses inisiasi, melainkan melalui beberapa faktor transkripsipada eukariot transkripsi terjadi tidak bersamaan dengan translasi. Dengan adanya membran inti, pada eukariot dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya pun tidak dapat terjadi secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi, harus merampungkan terlebih dahulu proses transkripsi.Perbedaan transkripsi Eukariot dengan ProkariotPada prokariot, RNA polimerase menempel secara langsung pada DNA di daerah promoter tanpa melalui suatu ikatan dengan protein lain (yang membedakan dengan eukariot)Proses transkripsi dan translasi pada prokariotik berlangsung secara hampir bersamaan, sedangkan pada eukariotik ada jeda untuk pre-mRNAPada prokariotik, transkripsi dan translasi berlangsung di tempat yg sama, sedangkan untuk eukariot, transkripsi terjadi di nukleus, sedangkan translasi di sitoplasma/ribosomPada prokariotik, dihasilkan RNA polisitronik, sedangkan untuk eukariot, dihasilkan RNA monositronik

Tahap Pasca Transkripsi (Eukariot)Pada fase ini, terjadi proses : 1). Pemotongan dan penyambungan RNA (RNA-splicing) intron (non coding segment) dipotong, dan sisa ekson (coding segment) saja2). Poliadenilasi (penambahan gugus poli-A pada ujung 3mRNA)3). Penambahan tudung (cap) pada ujung 5 mRNA4). Penyuntingan mRNAPenghilangan intron

Processing mRNA eukariotUjung 5 dimodifikasi dengan menambahkan Guanosin tri phosfat Mencegah degradasiRibosome binding site Ujung 3 ditambahi nukleotida adenin 50 250 (poly A tail)Mencegah degradasiMembantu export

Fungsi ujung2Melindungi m RNA dari perombakan oleh enzim hidrolitik [nukleus]Tempat melekat ribosom [sitoplasma]Pada saat ini terdapat segmen leader dan trailer adalah tempat lekat tutup, RNA yg tidak ditranslasiAktivasi dan pengikatan asam amino pada tRNATerjadi di sitosolE.aminoasil-tRNA sintetase2 tahap :Pengaktifan asam aminoPerlu ATPPengikatan aminoasil AMP ke tRNATerbentuk aminoasil tRNA (charge tRNA)TRANSLASI-Suatu sel menginterpretasikan/menerjemahkan suatu pesan genetik dan membentuk protein yg sesuai - Pesan berupa serangkaian kodon dise- panjang molekul mRNA - Interpreternya adalah RNA transfer [ t RNA] Translasi: Sintesis ProteinProtein disintesis dari mRNA templateMelibatkan Ribosom & amino acyl-tRNAAsam-asam amino akan dirangkaikan membentuk polipeptidaDimulai pada Start Kodon yaitu AUGAs. Amino yang pertama selalu = Met (formyl-Methionine)NH2 terminus of proteinDiakhiri pada Kodon STOP yaitu UAG, UAA, UGACOOH terminus of proteinTranslasi

53AUGUAANH2COOHmRNAProteinCarboxy-TerminusAmino-TerminusProses translasi meliputi tahap :Fase InisiasimRNA sampai di ribosom dan tRNA mengkode dan membawa asam amino sesuai dengan informasi genetik yang dibawa mRNA. Start kodon adalah AUG (metionin)2.Fase translasimRNA sebagai cetakan mulai bekerja menerjemahkan kode triplet (kodon) yang sesuai dengan antikodon pada tRNA3.Fase ElongasiRNA menggabungkan asam-asam amino yang sesuai menjadi suatu polipeptida/protein4.Fase terminasikodon yang berisi nonsense code akan bertindak sebagai terminator (sinyal penghentian proses). Kodon terminator pada RNA adalah UAA, UAG, dan UGA.Kodon Asam amino

TERIMA KASIH