LTM Biomol Asam Nukleat

8/18/2019 LTM Biomol Asam Nukleat

1/14

SINTESIS ASAM NUKLEAT Adinda Diandri Putri – 1406553013 – Teknik Kimia

ABSTRAK Asam nukleat berada pada setiap makhluk hidup baik manusia, hewan, tumbuhan, danmikrooranisme !an terdiri dari dua bentuk !aitu asam deoksiribosa "deo#!ribonu$lei$ a$id% D&A'

dan asam ribonukleat "ribonu$lei$ a$id% (&A' dimana pada sel eukariotik, D&A terdapat di dalamnukleus sedankan (&A han!a sedikit !an terdapat pada nukleus, (&A ban!ak terdapat padasitoplasma terutama pada ribosom, Pada sel prokariotik, D&A terdapat dalam sitoplasma ataunukleoid) Asam nukleat dalam bentuk D&A dan (&A ini memiliki peran !an sanat pentin baikehidupan, dimana D&A berperan sebaai molekul hereditas dan membawa *ariasi pada setiaporanisme, sedankan (&A berperan dalam sintesis protein) Peran dan +unsi ini dapat di$apaiapabila sintesis D&A dan (&A berlansun denan baik) intesis asam nukleat dapat ter-adikarena si+at autokatalis dan heterokatalis D&A, dimana D&A dapat mensintesis dirin!a sendiri danmenhasilkan molekul lain seperti (&A) D&A disintesis melalui proses replikasi dimana D&Amenduplikasi dirin!a, sedankan (&A disintesis dari D&A melalui proses transkripsi) Adabeberapa perbedaan pada mekanisme D&A dan (&A pada sel prokariotik dan sel eukariotik)

Proses replikasi ini berlansun denan bantuan beberapa en.im seperti en.im helikase, dnapolimerase, dan en.im liase dimana setiap en.im mempun!ai +unsi dan perann!a masin/masin) Proses transkripsi D&A menhasilkan (&A dibai men-adi 3 +ase !aitu +ase inisiasi, +aseelonasi, dan +ase terminasi)

Kata kun$i Asam nukleat, D&A, (&A, replikasi, eukariotik, prokariotik

PEMBAHASAN

1. Sintesis DNA atau Deoxyribonucleic Acid intesis asam deoksiribosa "D&A' ter-adi melalui proses replikasi D&A) (eplikasi D&Amerupakan proses sintesi D&A "autokatalis' karena D&A mampu mensintesis dirin!a sendiri)

(eplikasi D&A dapat ter-adi denan diawali terhidrolisisn!a ikatan hidroen antara basa –basa pada rantai nukleotida oleh en.im nuklease sehina ter-adi pemisahan pasanan duapita D&A !an salin berpilin) asin/masin pita D&A induk akan mempersiapkan dirin!asebaai $etakan "tempelate', kemudian en.im D&A polimerase akan menentukan urutannukleotida !an akan disusun sepan-an rantai komplementern!a) etelah itu, nukleotida –nukleotida !an terbentuk akan dihubunkan satu sama lain membentuk keranka ula +os+atuntuk pita D&A !an baru)

Kemampuan D&A melakukan replikasi disebabkan karena adan!a si+at otokatalistik !andimilikin!a, sedankan si+at heterokatalistik !an dimiliki D&A men!ebabkan D&A dapatmembentuk molekul lain seperti (&A) Proses terputusn!a rantai double heli# D&A dapatdipenaruhi oleh +aktor suhu tini, adan!a basa kuat, atau oleh en.im helikase) ebelum

mekanisme replikasi D&A dapat dibuktikan se$ara eksperimental oleh atthew eselson dan2rankrin tahl pada tahun 15, terdapat tia hipotesis !an berkemban tentan mekanismedan hasil dari replikasi D&A) Ketia hipotesis tersebut antara lain1' Teori Konser*ati+

aitu dua rantai D&A lama tetap tidak berubah, ber+unsi sebaai $etakan untuk duarantai D&A baru)

1


2/14

ambar 1) Teori Konser*ati+ 7' Teori emikonser*ati+

aitu dua rantai D&A lama terpisah dan rantai baru disintesis denan prinsipkomplementasi pada masin – masin rantai D&A lama tersebut) Akhirn!a dihasilkan duarantai D&A baru !an masin – masin menandun satu rantai $etakan molekul D&Alama dan satu rantai baru hasil sintesis)

ambar 7) Teori emikonser*ati+

3' Teori Dispersi+ aitu beberapa baian dari kedua rantai D&A lama diunakan sebaai $etakan untuksintesis rantai D&A baru) 8leh karena itu, hasil akhirn!a diperoleh rantai D&A lama danbaru !an tersebar pada rantai D&A lama dan baru)

ambar 3) Teori Dipersi+

Dari ketia teori tersebut, teori semikonser*ati+ merupakan teori !an tepat untuk prosesreplikasi D&A) Teori replikasi D&A ini telah dibuktikan oleh eselon dan tahl) (eplikasi D&Asemikonser*ati+ berlaku bai oranisme prokariot maupun eukariot)

1.1 Komponen yang diutu!"an da#am Rep#i"asi DNA atau Deoxyribonucleic Acid Di dalam proses seperti haln!a denan replikasi D&A membutuhkan substrat awaln!a sepertiD&A asal untuk men-adi template dan kompenen pendukun lainn!a seperti en.im/en.im)9erikut ini adalah da+tar kompenen/kompenen !an terlibat dalam proses replikasi D&A

• D&A tempelate "sense', !aitu molekul D&A !an akan direplikasi

• :n.im D&A polimerase, !aitu en.im utama !an berperan sebaai katalis !an

mempolimerisasikan nukleotida !an terbentuk dari proses replikasi men-adi untaian D&A)elain itu,en.im ini ber+unsi untuk menoreksi D&A !an baru terbentuk, membenarkan

setiap kesalahan !an ter-adi pada replikasi, dan mempebaiki D&A !an rusak) 8lehkarena itu, rankaian nukleotida D&A hasil replikasi sanat stabil dan mutasi D&A -aranter-adi) ;alaupun, pada keadaan tertentu akibat adan!a radiasi tertentu mutasi D&A dapatter-adi)

• :n.im primase, !aitu en.im !an menkatalis sintesis primer untuk memulai replikasi D&A)

• :n.im heli$ase, !aitu en.im !an ber+unsi untuk membuka rantai D&A double heli# pada

awal proses replikasi)

• :n.im irase, !aitu suatu en.im !an dapat menhilankan superkoil positi+ ataupun

memasukkan superkoil neati+ pada D&A sehina eneri !an diunakan untukmemisahkan untai D&A tidak terlalu besar)

• :n.im


3/14

• :n.im inle strand D&A bindin Protein atau 9P, berperan menstabilkan untuk

sementara keadaan untai D&A !an terbuka)

ambar 4) 9aian – baian !an Dibutuhkan untuk (eplikasi D&A

1.$ Me"anisme Rep#i"asi DNA atau Deoxyribonucleic Acid Proses replikasi dalam molekul D&A dimulai ketika D&A !an pada mulan!a berpilin,kemudian mulai berpisah pada suatu titik !an disebut denan 8riin o+ (epli$ation "8ri') Padatitik ini, D&A akan membentuk seperti elembun ke$il, dimana pada titik ini ikatan hidroenantara basa/basa terputus sehina pasanan basan!a terpisah) etelah itu, heliks mulaimembuka untaian D&A)

Ada beberapa tahapan pada replikasi D&A1% Ta!ap Inisiasi

(eplikasi D&A dimulai pada lokasi spesi+ik disebut sebaai asal replikasi, !an memiliki

urutan tertentu !an bisa dikenali oleh protein !an disebut inisiator DnaA) erekamenikat molekul D&A di tempat asal, sehina menendur untuk perakitan protein laindan en.im pentin untuk replikasi D&A) ebuah en.im !an disebut helikase direkrut kelokasi untuk unwindin "proses penuraian%seperti membuka resletin' heliks dalam alur tunal)

>elikase melepaskan ikatan hidroen antara pasanan basa, denan $ara !an terantuneneri) Titik ini atau wila!ah D&A !an sekaran dikenal sebaai arpu replikasi "arpureplikasi atau $aban replikasi adalah struktur !an terbentuk ketika D&A bereplikasi')etelah heliks !an terbuka, protein !an disebut untai tunal menikat protein "9'menikat daerah terbuka dan men$eah mereka untuk menempel kembali) Prosesreplikasi sehina dimulai, dan arpu replikasi dilan-utkan dalam dua arah !an

berlawanan sepan-an molekul D&A)

3


4/14

ambar 5) Pelepasan (antai D&A

$% Ta!ap Sintesis P&ime& intesis baru, untai komplementer D&A menunakan untai !an ada sebaai template

!an dibawa oleh en.im !an dikenal sebaai D&A polimerase) elain replikasi mereka -ua memainkan peran pentin dalam perbaikan D&A dan rekombinasi)&amun, D&A polimerase tidak dapat memulai sintesis D&A se$ara independen, danmembutuhkan 3?uus hidroksil untuk memulai penambahan nukleotida komplementer) @nidisediakan oleh en.im !an disebut D&A primase !an merupakan -enis D&A dependent/(&A polimerase) @ni mensintesis bentanan pendek (&A ke untai D&A !an ada) @nisemen pendek disebut primer, dan terdiri dari /17 nukleotida) >al ini memberikan D&Apolimerase plat+orm !an diperlukan untuk mulai men!alin sebuah untai D&A) etelahprimer terbentuk pada kedua untai, D&A polimerase dapat memperpan-an primer inimen-adi untai D&A baru)

Pembukaan resletin D&A dapat men!ebabkan super$oilin "bentukan seperti spiral !anmenanu' di wila!ah arpu berikutn!a) @ni superkoil D&A dibuka oleh en.im khusus!an disebut topoisomerase !an menikat ke bentanan D&A depan arpu replikasi) @nimen$iptakan memoton pada untai D&A dalam ranka untuk merinankan super$oiltersebut)

ambar 6) intesis D&A Primer

'% Sintesis Leading Strand (untaian penga)a#%D&A polimerase dapat menambahkan nukleotida baru han!a untuk u-un 3? dari untai !anada, dan karenan!a dapat mensintesis D&A dalam arah 5? 3? sa-a) Tapi untai D&Aber-alan di arah !an berlawanan, dan karenan!a sintesis D&A pada satu untai dapatter-adi terus menerus) >al ini dikenal sebaai untaian penawal "leadin strand')

Di sini, D&A polimerase @@@ "D&A pol @@@' menenali 3? 8> u-un (&A primer, danmenambahkan nukleotida komplementer baru) aat arpu replikasi berlansun,nukleotida baru ditambahkan se$ara terus menerus, sehina menhasilkan untai baru)

4


5/14

ambar ) (eplikasi D&A Bntaian Penawal "leadin strand'

*% Sintesis Lagging Strand (untai te&tingga#%

Pada untai berlawanan, D&A disintesis se$ara terputus denan menhasilkan serankaian+ramen ke$il dari D&A baru dalam arah 5 C 3) 2ramen ini disebut +ramen 8ka.aki,!an kemudian berabun untuk membentuk sebuah rantai terus menerus nukleotida)Bntai ini dikenal sebaai lain trand "untai tertinal' se-ak proses sintesis D&A padauntai ini hasil pada tinkat !an lebih rendah)

Di sini, primase menambahkan primer di beberapa tempat sepan-an untai terbuka) D&Apol @@@ memperpan-an primer denan menambahkan nukleotida baru, dan -atuh ketikabertemu +ramen !an terbentuk sebelumn!a) Denan demikian, perlu untuk melepaskanuntai D&A, lalu bereser lebih lan-ut kebaian atas untuk memulai perluasan primer (&Alain) ebuah pen-epit eser memean D&A di tempatn!a ketika bererak melalui prosesreplikasi)

ambar E) intesis


6/14

denan men$iptakan ikatan +os+odiester antara 5 C+os+at dan 3 uus hidroksil +ramen!an berdekatan)

ambar 10)


7/14

1.' Pe&edaan Rep#i"asi DNA pada &ganisme Eu"a&ioti" dan P&o"a&ioti"Pada dasarn!a proses replikasi D&A eukariot sama denan replikasi D&A prokariotik, namunterdapat perbedaan pada beberapa baian, !aitu

No Rep#i"asi DNA P&o"a&ioti" Rep#i"asi DNA Eu"a&ioti"

1 Ter-adi di dalam sitoplasma Ter-adi di dalam nukleus

7 >an!a ada satu asal replikasi per molekulD&A

Asal replikasi ban!ak "lebihd ari 1000'dalam setiap kromosom eukariotik

3 Asal replikasi terbentuk sekitar 100 – 700atau lebih nukleotida

etiap asal replikasi terbentuk darisekitar 150 nukleotida

4 (eplikasi D&A ter-adi pada satu titik di setiapmolekul D&A prokariotik

(eplikasi D&A ter-adi di beberapa titikse$ara bersamaan di setiap kromosom

5 >an!a dua $aban replikasi dibentuk disetiap kromosom prokariotik replikasi,replikasi D&A adalah dua arah

e-umlah $aban replikasi terbentukse$ara bersamaan di setiap D&Areplikasi

6 Kromosom prokariotik memiliki satu replikon olekul D&A eukariotik memilikise-umlah besar repli$on "50)000 dan diatas', tetapi replikasi tidak ter-adi se$ara

bersamaan pada semua replikon atu replikasi elembun terbentuk selama

replikasi D&A9an!ak elembun replikasi terbentukdalam satu molekul D&A bereplikasi

E @nisiasi replikasi D&A di prokariota dilakukanoleh DnaA protein dan Dna9

@nisiasi replikasi D&A dilakukan olehprotein multisubunit

8ka.aki +ramen besar, 1000 – 7000nukleotida pan-an)

8ka.aki +ramen pendek, 100 – 700nukleotida pan-an)

10 (eplikasi sanat $epat, ditambahkan sekitar7000 nukleotida per detik

(eplikasi lambat, ditambahkan sekitar100 nukleotida per detik

Tabel 1) Perbedaan (eplikasi pada el Prokariotik dan :ukariotik

$. Sintesis RNA atau Rionu/#ei/ A/idintesis (&A "ribonu$lei$ a$id' ter-adi melalui proses transkripsi pada D&A) Transkripsimerupakan proses pembentukan%sintesis (&A dari salah satu rantai D&A, sehina ter-adiproses pemindahan in+ormasi enetik dari D&A ke (&A)Pada proses transkripsi terdapat beberapa proses pentin !aitu

1) Adan!a basa nitroen) &amun perbedaann!a adalah (&A tidak memiliki basa timin!an akan diantikan oleh basa urasil) 8leh karena itu, (&A han!a memiliki basaadenin, uanin, $ito$in, dan urasil)

7) Adan!a untai molekul D&A sebaai $etakan, dimana han!a satu untaian dari untaiananda pada D&A !an ber+unsi sebaai tempelate pada sintesis molekul (&A) Bntai!an menandun in+ormasi untuk membuat sebuah molekul (&A dan !an akanFdiba$aG oleh (&A polimerase disebut sebaai /eta"an (tempe#ate% atau untai sense)Bntai tan merupakan komplemen $etakan kadan – kadan disebut untai antisensekarena tidak memiliki in+ormasi untuk membuat (&A atau protein) &amun demikian,tidak semua $etakan !an menkodekan (&A terletak pada untai D&A !an sama) (&Amessener !an menentukan sintesis protein disebut (&A sense, sedankan (&Akomplementer bai (&A sense disebut (&A antisense)

3) intesis berlansun denan arah 5 / 3 seperti pada sintesis D&A4) :n.im dalam membuat untaian (&A adalah (&A polimerase berbeda denan proses

sintesis D&A dimana en.im !an berperan adalah D&A polimerase) :n.im (&Apolimerase dapat melakukan inisiasi sintesis (&A tanpa adan!a molekul primer)

$.1 Me"anisme T&ans"&ipsi RNA atau Rionu/#ei/ A/idTranskripsi terdiri dari empat tahap, !aitu p&omote& , inisiasi "permulaan', e#ongasi"peman-anan', dan te&minasi "penakhiran' rantai (&A) Transkripsi mensintesis baik (&Ad,

7


8/14

(&At, maupun (&Ar) &amun, han!a basa nitroen !an terdapat pada (&Ad sa-a !annantin!a diter-emahkan men-adi asam amino "protein')

1% P&omote& :n.im (&A polimerase menikat untai D&A $etakan dan menawali transkripsi pada suatudaerah !an mempun!ai urutan basa tertentu sepan-an 70 hina 700 basa) Daerah inidinamakan promoter) uatu promoter men$akup titik awal "start point ' transkripsi

"nukleotida dimana sintesis (&A sebenarn!a dimulai' dan biasan!a membentan beberapapasanan nukleotida di depan titik awal tersebut) elain menentukan di mana transkripsidimulai, promoter -ua menentukan !an mana dari kedua untai heliks D&A !andiunakan sebaai $etakan)

9aik pada prokariot maupun eukariot, promoter selalu membawa suatu urutan basa !antetap atau hampir tetap sehina urutan ini dikatakan sebaai urutan konsensus) Padaprokariot urutan konsensusn!a adalah TATAAT dan disebut kotak Pribnow, sedankanpada eukariot urutan konsensusn!a adalah TATAAAT dan disebut kotak TATA) Brutankonsensus akan menun-ukkan kepada (&A polimerase tempat dimulain!a sintesis)Kekuatan penikatan (&A polimerase oleh promoter !an berbeda sanat ber*ariasi) >alini menakibatkan perbedaan kekuatan ekspresi en)

$% Inisiasi:n.im polimerase menikat urutan basa spesi+ik atau urutan tanda permulaan D&A !aiturankaian 10 nukleotida !an ka!a pirimidin) Penikatan ini men!ebabkan terbukan!aheliks anda D&A denan pan-an tertentu) (&A polimerase pada bakteri menhasilkanketia -enis (&A) ementara pada sel mamalia memerlukan (&A polimerase berbeda/beda untk mensintesis ketia -enis (&A)

'% E#ongasiPada tahap elonasi, ter-adi peman-anan rantai komplementer hasil replikasi pada untaianD&A sense "tempelate') elama sintesis (&A berlansun (&A polimerase bererak di

sepan-an molekul D&A $etakan sambil menambahkan nukleotida kepada untai (&A !ansedan diperpan-an) Penikatan en.im (&A polimerase beserta ko+aktor/ko+aktorn!apada untai D&A $etakan membentuk kompleks transkripsi) elama sintesis (&Aberlansun kompleks transkripsi akan bereser di sepan-an molekul D&A $etakansehina nukleotida demi nukleotida akan ditambahkan kepada untai (&A !an sedandiperpan-an pada u-un 3 n!a) Hadi, elonasi atau polimerisasi (&A berlansun dariarah 5 ke 3, sementara (&A polimerasen!a sendiri bererak dari arah 3 ke 5 disepan-an untai D&A $etakan)

8


9/14

ambar 13) Tahap :lonasi

*% Te&minasiPen!usunan untaian nukleotida (&A !an telah dimulai dari daerah promoter berakhir di

daerah terminator) etelah transkripsi selesai, rantai D&A men!atu kembali seperti semuladenan menunakan en.im liase dan (&A polimerase seera terlepas dari D&A) Akhirn!a, (&A terlepas dan terbentuklah (&A m !an baru) Pada sel prokariotik, (&A hasiltranskripsi dari D&A, lansun berperan sebaai (&A m) ementara itu, (&A hasiltranskripsi en penkode protein pada sel eukariotik, akan men-adi (&A m !an +unsional"akti+' setelah malalui proses tertentu terlebih dahulu) Denan demikian, pada rantaitunal (&A m terdapat beberapa urut/urutan basa nitroen !an merupakan komplemen"pasanan' dari pesan enetik "urutan basa nitroen' D&A) etiap tia ma$am urutan basanitroen pada nukleotida (&A m hasil transkripsi ini disebut sebaai triplet atau kodon)

ambar 14) ekanisme Transkripsi

$.$ Pe&edaan T&ans"&ipsi RNA pada &ganisme Eu"a&ioti" dan P&o"a&ioti"

No T&ans"&ipsi RNA P&o"a&ioti" T&ans"&ipsi RNA Eu"a&ioti"

1 en terdiri dari 3 baian !aitu daerahpromoter, daerah stru$tural, dan daerahterminator)

• Daerah promoter merupakan

baian en !an berperan dalam

menendalikan proses transkripsi!an terletak di u-un 5

• Daerah stru$tural menandun

en terdiri dari 3 kelas !aitu en kelas @,en kelas @@, dan en kelas @@@

• en kelas @ mempun!ai 7 ma$am

promoter !aitu promoter antara danpromoter utama

•en kelas @@ terdiri atas 4 elemen!aitu initiator !an terletak padadaerah inisiasi transkripsi, elemen

9


10/14

kode – kode eneti$ !an akanditranskripsikan an terletak dibaian hilir promoter

• Daerah terminator ber+unsi untuk

memberikan sin!al pada en.im(&A pol!merase untukmenhentukan proses transkripsi

hilir !an terletak di sebelah hilir titikawal transkripsi, kotak TATA, danelemen hulu

• en kelas @@@ meliputi en – en

!an menkode m(&A dan

beberapa (&A ke$il dalam nukleus

$en dioranisasikan dalam strukturoperon

Tidak ada s!stem operon karena satupromoter menendalikan seluruh enstruktural

'asin – masin polipeptida akanditranslasikan se$ara independen dari satuhelai m(&A !an sama

atu transkrip !an dihasilkan han!amenkode satu ma$am produk ekspresisa-a

*

(&A pol!merase menempel se$aralansun pada D&A di daerah promotertanpa melalui suatu ikatan denan protein

lain

(&A pol!merase tidak menempel se$aralansun pada D&A di daerah promoter,melainkan melalui perantaraan protein –

protein lain

+Proses transkripsi dan translasiberlansun serentak

Proses transkripsi dan translasi tidakberlansun serentak, melainkan ada -eda!an disebut pas$a – transkripsi

,Brutan nukleotida (&A hasil sintesisadalah urutan nukleotida komplementerdenan $etakann!a

en mempun!ai struktur berselan – selinantara ekson dan intron

-Tidak ada intron ke$uali pada ar$haeatertentu

Keberadaan intron merupakan hal !anserin di-umpai meskipun tidak semua eneukariotik mempun!ai intron

'. T&ans#asiTranslasi adalah proses pener-emahan kode enetik oleh t(&A dari m(&A ke dalam urutan asamamino)e$ara umum translasi dibai men-adi 5 tahap !aitu 1' Akti*asi asam amino7' @nisiasi rantai polipeptida3' Peman-anan "e#ongasi' rantai polipeptida4' Penhentian "te&minasi' dan penebasan rantai polipeptida5' Pelipatan dan penolahan "de+ormilmetionilasi'

1' Akti*asi asam amino merupakan proses perubahan asam amino men-adi aminoasi#0RNAtdenan bantuan ATP) Artin!a proses biosintesis protein tiap molekul t(&A membawa satumolekul asam amino masuk kedalam ribosom) Pada sel eukariot tahap akti*asi ter-adi disitosol "$airan sitoplasma') Pembentukan ikatan asam amino denan t(&A berlansundenan bantuan en.im aminoasil/(&At sintetase dan ATP melalui 7 tahap reaksi)

• Tahap pertama asam amino denan en.im dan AP membentuk kompleks aminoasil/

AP/en.im) Asam amino I ATP :n.im/aminoasil/AP I Ppi"denan bantuan :n.im I 7I'

• Kedua, ter-adi reaksi antara kompleks aminoasil/AP/en.im denan t(&A) Pada reaksi

ini terbentuk kompleks t(&A/asam amino, sedankan AP dan en.im sintetasedilepaskan kembali)

aminoasil/AP I t(&A aminoasil/t(&A I AP"denan bntuan :n.im I 7I'

10


11/14

Pada kompleks aminoasil t(&A, asam amino berikatan denan nukleotida adenosin padau-un (&A, !aitu pada uus –8> atom = nomor 3)

7' Di dalam ribosom terdapat sebaian dari rantai nukleotida m(&A !an telah siap menerimat(&A !an membawa asam amino) Tiap molekul aminoasil/t(&A masuk ke dalam ribosomse$ara berurutan, membentuk pasanan kodon dan anti kodon !an sesuai) Bntukmemulai biosintesis protein, t(&A !an mempun!ai antikodon BA= menikat +ormil/

metionin dan masuk ke dalam ribosom menempati baian dari m(&A !an mempun!aikodon AB) 2ormil metionin ini terbentuk setelah t(&A berikatan denan metionin,kemudian berikutn!a denan +ormil 2>7 denan bantuan en.im +ormilase)

• Tahap inisiasi ter-adi karena adan!a tia komponen !aitu m(&A, sebuah t(&A !an

memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom)

• m(&A !an keluar dari nukleus menu-u sitoplasma didatani oleh ribosom, kemudian

m(&A masuk ke dalam F$elahG ribosom)

• Ketika m(&A masuk ke ribosom, ribosom Fmemba$aG kodon !an masuk)

• Pemba$aan dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hina selesai seluruhn!a)

• ebaai $atatan ribosom !an datan untuk meba$a kodon biasan!a tidak han!a satu,

melainkan beberapa ribosom !an dikenal sebaai polisom membentuk rankaian miriptusuk sate

• Artin!a tusukn!a adalah Fm(&AG dan dain adalah Fribosomn!aG)

• Denan demikian, proses pemba$aan kodon dapat berlansun se$ara berurutan)

• Ketika kodon @ terba$a ribosom "misal kodonn!a AB', t(&A !an membawa antikodon

BA= dan asam amino metionin datan) t(&A masuk ke $elah ribosom)

• (ibosom di sini ber+unsi untuk memudahkan perlekatan !an spesi+ik antara antikodon

t(&A denan kodon m(&A selama sintesis protein) ub unit ribosom dibanun olehprotein/protein dan molekul/molekul (&A ribosomal)

ambar 15) @nisiasi

3' elan-utn!a t(&A kedua !an telah menikat asam amino, misaln!a t(&A/metionin, masuk

kedalam ribosom dan menempati kodon AB berikutn!a) Denan $ara in+ormil metionin!an men-adi asam amino awal membentuk ikatan peptida denan metionin) etelah ter-adiikatan peptida, maka t(&A !an pertama dilepaskan dan keluar dari ribosom) 8leh karenadalam ribosom han!a dapat ditempati oleh 7 t(&A, maka t(&A ketia masuk setelah t(&A!an pertama keluar dari ribosom) isaln!a t(&A !an ketia ialah t(&A !an mempun!aianti/kodon =A= dan berpasanan denan kodon ketia pada m(&A !aitu B) t(&Aketia ini menikat *alin dan denan masukn!a t(&A/*alin ke dalam ribosom, maka ter-adiikatan antara metionin–*alin) Proses pembentukan ikatan peptida ini berlansun terussesuai denan kode enetika !an terdapat pada molekul m(&A) (eaksi pembentukanikatan peptida antara molekul asam – asam amino ini dapat berlansun karena ikutsertan!a uanosintri+os+at "TP' !an berubah men-adi uanosindi+os+at "DP', denanmelepaskan satu uus +os+at dan ener!)

• Pada tahap elonasi dari translasi, asam amino – asam amino ditambahkan satu per

satu pada asam amino pertama "metionin')

11


12/14

• (ibosom terus bereser aar m(&A lebih masuk, una memba$a kodon @@)

• isaln!a kodon @@ B=A, !an seera diter-emahkan oleh t(&A berarti kodon AB

sambil membawa asam amino serine)

• Di dalam ribosom, metionin !an pertama kali masuk dirankaikan denan serine

membentuk dipeptida)

• (ibosom terus bereser, memba$a kodon @@@)

• isalkan kodon @@@ A, seera diter-emahkan oleh antikodon =B= sambilmembawa asam amino lisin) t(&A tersebut masuk ke ribosom)

• Asam amino lisin dirankaikan denan dipeptida !an telah terbentuk sehina

membentuk tripeptida)

• Demikian seterusn!a proses pemba$aan kode enetika itu berlansun di dalam

ribobom, !an diter-emahkan ke dalam bentuk asam amino una dirankai men-adipolipeptida)

• Kodon m(&A pada ribosom membentuk ikatan hidroen denan anti$odon molekul

t(&A !an baru masuk !an membawa asam amino !an tepat)

• olekul m(&A !an telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma

untuk menulani kembali penankutan asam amino)

•olekul r(&A dari sub unit ribosom besar ber+unsi sebaai en.im, !aitumenkatalisis pembentukan ikatan peptida !an menabunkan polipeptida !anmeman-an ke asam amino !an baru tiba)

ambar 16) :lonasi

4' Proses biosintesis protein akan berhenti apabila pada m(&A terdapat kodon BAA, BAatau BA, karena dalam sel normal tidak terdapat t(&A !an mempun!ai antikodonkomplementer terhadap ketia kodon tersebut) Ketia kodon ini merupakan tanda berhenti"stop' pada proses pembentikan ikatan peptida) ebaai anti t(&A, ada 7 -enis protein!an dapat menikat ketia -enis kodon tersebut) Protein ini berlaku sebaai sebaai +aktor/+aktor pelepas "releasing factor J (2', ikatan asam amino terakhir denan t(&A) Kedua -enis protein ini diberi tanda (21 dan (27) (21 dapat menadakan ikatan denan kodonBAA dan BA, sedankan (27 denan BAA dan BA) Terbentukn!a ikatan kedua proteintersebut denan m(&A dapat menakti+kan en.im trans+erase peptidil, sehina en.im ini

dapat beker-a sebaai katalis dalam reaksi hidrolisis !an menakibatkan terlepasn!a asamamino terakhir dari molekult(&A)

12


13/14

• Tahap akhir translasi adalah terminasi) :lonasi berlan-ut hina kodon stop

men$apai ribosom)

• Triplet basa kodon stop adalah BAA, BA, dan BA) Kodon stop tidak menkode

suatu asam amino melainkan bertindak sin!al untuk menhentikan translasi)

• Polipeptida !an dibentuk kemudian FdiprosesG men-adi protein)

5' etelah tahap terminasi, dilan-utkan denan tahap pelipatan dan penolahan !anbertu-uan untuk memperoleh si+at akti+ dari polipeptida "protein' !an terbentuk)Terbentukn!a ikatan kedua protein tersebut denan m(&A dapat menakti+kan en.imtrans+erase peptidil, sehina en.im ini dapat beker-a sebaai katalis dalam reaksi hidrolisis!an menakibatkan terlepasn!a asam amino terakhir dari molekul t(&A)

Proses sintesis protein "polipeptida' baru akan diawali apabila ada kodon AB !an menkodeasam amino metionin, karenan!a kodon AB disebut sebaai kodon permulaan "kode Cstart')edankan berakhirn!a proses sintesis polipeptida apabila terdapat kodon BAA, BA, dan BA"pada prokariotik' dan BAA "pada eukariotik')

• Kodon BAA,BA, dan BA tidak menkode asam amino apapun dan merupakan aen

pemoton en "tidak dapat bersambun lai denan double heli# asam amino' disebut

sebaai kodon terminasi%kodon nonsense "kode Cstop')• Kode enetik berlaku uni*ersal, artin!a kode enetik !an sama berlaku untuk semua -enis

makhluk hidup)

• Denan adan!a kodon permulaan dan kodon terminasi, berarti tidak semua urutan basa

ber+unsi sebaai kodon)

• an ber+unsi sebaai kodon han!alah urutan basa !an berada di antara kodon

permulaan dan kodon terminasi)

• Brutan basa !an terletak sebelum kodon permulaan dan setelah kodon penhenti tidak

diba$a sebaai kodon)

ambar 1) Tahap Translasi

RANKUMAN

13


14/14

Asam &ukleat adalah makromolekul !an terdapat sebaai polimer !an disebut denanpolinukleotida dan berperan pentin dalam makhluk hidup) Asam nukleat berada pada setiapmakhluk hidup baik manusia, hewan, tumbuhan, dan mikrooranisme dalam dua bentuk !aituasam deoksiribosa (deoxyribonucleic acid / DNA) dan asam ribonukleat (ribonucleic acid / RNA)dimana pada sel eukariotik D&A terdapat pada nukleus, sedankan pada sel prokariotik D&Aterdapat dalam sitoplasma) intesis asam nukleat dapat ter-adi karena si+at autokatalis danheterokatalis D&A, dimana D&A dapat mensintesis dirin!a sendiri dan menhasilkan molekul lain

seperti (&A) D&A disintesis melalui proses replikasi dimana D&A menduplikasi dirin!a, sedankan(&A disintesis dari D&A melalui proses transkripsi) Ada beberapa perbedaan pada mekanismeD&A dan (&A pada sel prokariotik dan sel eukariotik) Proses replikasi ini berlansun denanbantuan beberapa en.im seperti en.im helikase, dna polimerase, dan en.im liase dimana setiapen.im mempun!ai +unsi dan perann!a masin/masin) Proses transkripsi D&A menhasilkan(&A dibai men-adi 4 tahap !aitu promoter, inisiasi, elonasi, dan terminasi) Kemudian, terdapattahap translasi !an merupakan tahap sintesis protein dari (&A)

DA2TAR PUSTAKA

=ampbell, (ee$e, dan it$hell) 7000) Biologi ) :disi kelima, -ilid 1) Diter-emahkan oleh ;asman)Hakarta :rlana)

) 2reeman and=ompan!)

$urr!, H) 700E) !rganic "hemistry ) 9elmont Thomson >iher :du$ation)

14

Documents

LTM Biomol Asam Nukleat