Click here to load reader

Bagaimana Proses Sintesis Protein

  • View
    611

  • Download
    14

Embed Size (px)

DESCRIPTION

Sintesis Protein

Text of Bagaimana Proses Sintesis Protein

Bagaimana Proses Sintesis ProteinBagaimana Proses Sintesis Protein. Proses sintesis protein terjadi dalam dua langkah utama didorong oleh enzim dalam sel. Pertama, asam deoksiribonukleat (DNA) ditranskripsi menjadi asam ribonukleat (RNA) dengan enzim RNA polimerase. Kedua, RNA kemudian diterjemahkan ke dalam molekul protein oleh ribosom di dalam sel. Transkripsi DNA dan translasi RNA adalah langkah-langkah kunci dalam proses pusat biosintesis protein.

Bagaimana Proses Sintesis ProteinTranskripsi adalah langkah pertama dalam proses sintesis protein, dan biasanya diprakarsai oleh berbagai sinyal molekul dalam inti sel. Untuk memulai, enzim DNA helikase membuka ritsleting dua untai DNA, memperlihatkan untai template, yang akan mengkode untuk RNA yang akan ditranskripsi. Selanjutnya, enzim RNA polimerase berikatan dengan untai cetakan, bergerak sepanjang dan mensintesiskan untai RNA (mRNA) yang melengkapi untai DNA template. Setiap nukleotida tunggal DNA akan mengkode untuk satu nukleotida RNA yang akan ditambahkan ke untai mRNA.Pada sel eukariotik, mRNA biasanya akan diubah setelah dibuat. Langkah ini dalam proses sintesis protein melibatkan penambahan tutup pada bagian depan, yang biasanya guanin nukleotida termetilasi, dan ekor poli-adenin (ekor poli-A) ke belakang. MRNA juga akan disambung, karena enzim dalam sel menghapus segmen mRNA yang tidak terlibat langsung dalam coding untuk protein target. Segmen ini dikenal sebagai intron, sedangkan segmen yang terlibat dalam coding untuk protein yang dikenal sebagai ekson.Langkah berikutnya dalam proses sintesis protein terjemahan, di mana kode RNA untuk asam amino tertentu. Proses ini dikatalisis di luar inti oleh ribosom, organel kecil yang terbuat dari RNA ribosom (rRNA) dan protein. Ribosom mengikat kedua untai mRNA dan asam amino yang akan membentuk protein akhir. Setiap set dari tiga nukleotida mRNA akan mengkode untuk satu asam amino tertentu. Ribosom berjalan menuruni untai mRNA, menambahkan satu asam amino pada suatu waktu, sampai mereka mencapai ekor poli-A dan menyelesaikan translasi protein.Kadang-kadang proses sintesis protein melibatkan langkah-langkah tambahan setelah polipeptida telah dibuat. Protein dapat mulai melipat menjadi struktur asli, atau paling stabil konformasi tiga dimensi, dengan interaksi hidrofobik. Karena sel adalah encer, atau berbasis air, lingkungan, sangat polar, dan asam amino hidrofobik akan berkumpul bersama untuk menghindari terkena lingkungan ini. Pengelompokan ke dalam residu hidrofobik memberikan protein stabilitas lebih energik, dan membantu untuk melipat.Sering, protein tidak dapat melipat ke dalam struktur asli mereka atas kemauan sendiri. Dalam hal ini, mereka membutuhkan bantuan chaperonin, satu enzim protein yang mengikat yang baru disintesis polipeptida dan melipat ke dalam bentuk yang benar. Chaperonins dan enzim lainnya juga dapat memperbaiki terdenaturasi, gagal melipat, atau protein lain yang rusak.Tahapan Proses Sintesis Protein- Gambaran tentang sintesis protein dapat diibaratkan seperti saat kita memasak makanan. Protein kita ibaratkan sebagai makanan. Agar dapat diperoleh makanan dengan cita rasa yang lezat maka diperlukan bahan dan proses yang tepat. Demikian juga dalam sintesis protein, bahan dan rangkaian prosesnya tertentu dan urut. Anda sudah mempelajari tentang DNA dan RNA. Maka di sini akan dibahas bagaimana DNA dan RNA tersebut melaksanakan proses dalam pewarisan sifat kepada keturunannya dengan melakukan sintesis protein, yaitu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengaturan sintesis protein dilakukan oleh gen (DNA) di dalam inti. Gen, dalam hal ini DNA ketika menjalankan fungsinya, yaitu menyusun protein sangat dipengaruhi oleh susunan sel serta gen-gen lain dalam lingkungannya. Kegiatan sel diatur oleh berbagai enzim, yaitu senyawa protein yang bekerjanya sangat spesifik. Senyawa-senyawa sebagai bahan dan pelaksana sintesis protein antara lain DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan enzim RNA polimerase, energi yang digunakan di dalam melakukan sintesis protein adalah berupa ATP. Secara garis besar, tahapan proses sintesis protein antara lain seperti berikut.1. TranskripsiTranskripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA (DNA template/ DNA sense) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim RNA polimerase ini akan menyebabkan rangkaian double helix sebagian akan membuka, akibatnya basa-basa pasangannya menyusun Adenin (A) pada mRNA dan seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan meninggalkan inti untuk melekat pada ribosom, yang merupakan organela pelaksana sintesis protein.Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga tahap, yaitu iniasi, elongasi, dan terminasi.1) InisiasiTahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase pada pita DNA pada titik awal. Pita DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Pita DNA ini disebut juga pita bermakna atau sense. Adapun pita yang tidak ditranskripsi disebut pita tak bermakna atau antisense. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik awal pita.2) Elongasi (pemanjangan)Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Olehkarena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.3) TerminasiPada saat enzim RNA polimerase sampai pada tempat pemberhentian (terminal site) DNA, transkripsi akan terhenti. Setelah itu, mRNA dibebaskan dan RNA polimerase terlepas dari DNA. DNA akan kembali seperti bentuknya semula. Hasil dari transkripsi, yakni mRNA selanjutnya akan keluar dari inti sel melalui membran inti menuju sitoplasma.2. TranslasiTranslasi adalah proses proses penerjemahan kodon menjadi asam amino dan menyambungkan setiap asam amino yang sesuai kodon dengan ikatan peptida menjadi protein. Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh tRNA yang terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut. Kemudian tRNA akan bergabung dengan mRNA yang sesuai dengan kode pasangan basa.Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubungan dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan kodon. Asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Dari hal ini akan terbentuk protein yang berfungsi sebagai enzim, dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi. Agar lebih jelas tentang sintesis protein, perhatikan Gambar 3.19!

Gambar 3.19 Sintesis proteinKodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA. Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG AAA UCA UUA maka urutanantikodonya adalah UAC UUU AGU AAU. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA. Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon.Translasi dimulai ketika mRNA dan tRNA inisiator berikatan dengan ribosom subunit kecil. Molekul tRNA inisiator merupakan molekul yang membawa asam amino pertama dan merupakan komplemen kodon AUG (kodon start). Biasanya membawa asam amino metionin. Antikodon pada tRNA inisiator adalah UAC. Setelah itu, ribosom subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil. Fase inisiasi ini sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan kodon selanjutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start adalah GUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA CAG yang membawa asam amino valin. Kedua asam amino, metionin dan valin, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.Setelah metionin dan valin berikatan, tRNAmet yang awalnya membawa metionin, dilepaskan dari ribosom. Kemudian, ribosom bergerak pada molekul mRNA sepanjang satu kodon. Pergerakan ini membuat tRNAval bergerak ke tempat yang ditinggalkan tRNAmet. Molekul tRNA ketiga, kemudian berikatan dengan kodon mRNA ketiga dan membawa asam amino lainnya. Proses elongasi ini terus mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.Translasi terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun ia berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas). Faktor pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya.Pada proses sintesis protein, satu macam gen umumnya hanya mengatur satu sintesis polipeptida. Polipeptida yang terbentuk terlebih dahulu dimodifikasi untuk menjadi protein yang fungsional. Misalnya, beberapa polipeptida harus disatukan untuk membentuk satu protein yang memiliki fungsi tertentu.Mengenal Bagaimana Transkripsi prokariotikadmin | September 7, 2013 | Leave your commentMengenal Bagaimana Transkripsi prokariotik . Tidak seperti sel eukariotik, sel prokariotik seperti bakteri umumnya tidak memiliki struktur individual yang disebut organel di dalamnya. Tidak biasanya ada nukleus, mitokondria, atau daerah lain di mana proses metabolisme terpisah terjadi, semuanya sebagian besar mengambang bebas di dalam dinding sel dan membran plasma. Seperti sel eukariotik, biasanya ada helai asam deoksiribonukleat (DNA) serta asam ribonukleat (RNA) yang dapat disalin melalui transkripsi. Transkripsi prokariotik biasanya dikontrol oleh enzim yang disebut RNA polimerase prokariotik, yang harus memulai transkripsi DNA, sedangkan penghentian proses ini biasanya dipicu oleh urutan nukleotida lain.Ketika enzim polimerase RNA melakukan perjalanan panjang untai DNA, itu membongkar ini di lokasi transkripsi dan RNA messenger, transfer, dan RNA ribosom dapat dibuat. Ada biasanya dua jenis enzim dalam transkripsi prokariotik, salah satunya adalah enzim inti yang dapat membuat salinan, tetapi tidak dapat menemukan lokasi yang tepat pada gen. Bentuk molekul holoenzim sering dapat memulai transkripsi di wilayah tertentu, dan karena itu dirancang untuk menemukan urut