SINTESIS PROTEIN

Pada tahun 1950, Paul Zamecnik

Melakukan percobaan dan berhasil menjelaskan tempat terjadinya sintesis protein, yaitu di dalam ribosom.

Penelitian dilakukan bersama dengan Mahlon dan menyimpulkan bahwa molekul RNA pemindah (RNA t) berperan

dalam sintesis protein

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(Umum)

Tahap replikasi :

DNA DNA

Tahap transkripsi :

DNA RNA

sintesis protein :

RNA PROTEIN

Tahapan Utama

a. Replikasi DNA

Replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau penggandaan DNA di dalam nukleus.

Model DNA bereplikasi, antara lain:

1) Model Konservatif

Rantai ganda DNA induk langsung membentuk salinan berupa rantai ganda DNA baru tanpa ada pemisahan rantai ganda DNA induk terlebih dahulu.

2) Model Semi Konservatif

rantai ganda DNA induk membuka atau

memisah terlebih dahulu sehingga terbentuk dua buah rantai tunggal DNA. Masing-masing rantai tunggal tersebut berfungsi sebagai cetakan

untuk membentuk rantai tunggal DNA baru, melalui pembentukan pasangan basa yang komplementer dengan basa nitrogen DNA induk.

3) Model Dispersif

Rantai ganda DNA hasil replikasi pertama maupun replikasi ke dua dari DNA induk mengandung segmen campuran antara rantai

DNA induk dan rantai DNA baru.

Tahapan Replikasi

Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifi k dari rantai

DNA, disebut pangkal replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang

berperan dalam sintesis protein, antara lain:

a) DNA helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA

induk.

b) Enzim primase, membentuk primer yang merupakan segmen

pendek dari RNA sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.

c) Dari ujung 3´ RNA primer, DNA polimerase menambahkan pasangan

basa nitrogen (dari nukleotida-nukleotida) pada rantai tunggal

DNA induk dan terbentuk rantai DNA yang bersambungan secara

kontinyu (tanpa terpisah-pisah) yang disebut leading strand.

d) Pada rantai tunggal DNA induk yang lain, DNA polimerase

membentuk lagging strand (merupakan keseluruhan rantai kopian

DNA yang pertumbuhannya tidak kontinyu) dengan memperpanjang

RNA primer-RNA primer di beberapa tempat sehingga membentuk segmen-segmen DNA baru yang saling terpisah. Segmen-

segmen itulah yang disebut fragmen Okazaki.

e) DNA polimerase yang lainnya, menggantikan RNA primer dengan

DNA dan enzim ligase menghubungkan segmen-segmen

okazaki, sehingga terbentuk salinan DNA baru.

Nah, DNA baru yang telah terbentuk (identik dengan DNA induk)

akan melanjutkan tahapan untuk mensintesis protein yaitu tahapan

transkripsi dan translasi.

b. Transkripsi

1) Inisiasi (Permulaan)

Jika pada proses replikasi dikenal daerah pangkal replikasi, pada transkripsi ini dikenal promoter, yaitu daerah DNA sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk memulai transkripsi. RNA polimerase melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter berikatan dengan kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi. Nah, kumpulan antara promoter, RNA polimerase, dan faktor transkripsi ini disebut kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNA polimerase membuka rantai ganda DNA.

2) Elongasi (Pemanjangan)

Setelah membuka pilinan rantai ganda DNA, RNA polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dengan arah5´ ke 3´. Pada tahap elongasi ini, RNA mengalami pertumbuhan memanjang seiring dengan pembentukan pasangan basa nitrogen DNA. Pembentukan RNA analog dengan pembentukan

pasangan basa nitrogen pada replikasi.

3) Terminasi (Pengakhiran)

Penyusunan untaian nukleotida RNA yang telah dimulai dari daerah promoter berakhir di daerah terminator. Setelah transkripsi selesai, rantai DNA menyatu kembali seperti semula dan RNA polimerase segera terlepas dari DNA. Akhirnya, RNA terlepas dan terbentuklah

RNA m yang baru.

c. Translasi

1) Inisiasi Translasi

Ribosom sub unit kecil mengikatkan diri pada RNA m yang telah

membawa sandi bagi asam amino yang akan dibuat, serta mengikat pada

bagian inisiator RNA t. Selanjutnya, molekul besar ribosom juga ikut

terikat bersama ketiga molekul tersebut membentuk kompleks inisiasi.

Molekul-molekul RNA t mengikat dan memindahkan asam

amino dari sitoplasma menuju ribosom dengan menggunakan energi

GTP dan enzim. Bagian ujung RNA t yang satu membawa antikodon,

berupa triplet basa nitrogen. Sementara, ujung yang lain membawa

satu jenis asam amino dari sitoplasma. Kemudian, asam amino tertentu

tersebut diaktifkan oleh RNA t tertentu pula dengan menghubungkan

antikodon dan kodon (pengkode asam amino) pada RNA m.

2) Elongasi

Tahap pengaktifan asam amino terjadi kodon demi kodon sehingga dihasilkan asam amino satu demi satu. Asam-asam amino yang telah diaktifkan oleh kerja RNA t sebelumnya, dihubungkan melalui ikatan peptida membentuk polipeptida pada ujung RNA t pembawa asam amino.

3) Terminasi

Proses translasi berhenti setelah antikodon yang dibawa RNA t bertemu dengan kodon UAA, UAG, atau UGA. Dengan demikian,

rantai polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.