Sintesis Protein Ltm Biomol

  • View
    251

  • Download
    1

Embed Size (px)

Text of Sintesis Protein Ltm Biomol

  • 8/17/2019 Sintesis Protein Ltm Biomol

    1/12

     

    Deteksi Asam Nukleat

    Meidina Sekar Nadisti (1406553045)

    Abstrak

    Biosintesis protein merupakan polimer yang berfungsi sebagai penyusun protoplasma dan

    struktur tubuh lainnya. Protein dapat berupa enzim atau hormon, antara alin sebagai penyusun pigmen pada tumbuhan. Penyusun hemoglobin dalam darah manusia dan hewan. Serta

    penyusunan serum dalam plasma. Jenis dan rangkain yang menyususn protein berbeda antara protein yang satu dengan protei yang lainnya. Mekanisme sisntesis protein terjadi melalui dua tahap utama yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi terdiri dari 3 tahap utama yaitu inisiasi,

    elongasi dan terminasi. Translasi terdiri dari 5 tahap utama yaitu aktifasi asam amino, inisiasi rantai polipeptida, pamanjangan, terminasi dan pembebasan dan pelipatan dan pengolahan.

    Kata kunci: biosintesis protein, transkripsi, translasi, rna, protein

    1. Biosintesis Protein Biosintesis protein yang terjadi dalam sel merupakan reaksi kimia yang kompleks dan

    melibatkan beberapa senyawa penting, terutama DNA dan RNA.molekuk DNA merupakan rantai polinukleutida yang mempunyai beberapa jenis basapurin dan piramidin, dan berbentuk heliks ganda.

    Dengan demikian akan terjadi heliks ganda yang baru dan proses terbentunya molekulDNA baru ini disebut replikasi, urutan basa purin dan piramidin pada molekul DNA menentukan

    urutan asam amino dalam pembentukan protein. Peran dari DNA itu sendri sebagai pembawa informasi genetic atau sifat-sifat keturunan pada seseorang . dua tahap pembentukan protein: 1) Tahap pertama disebut transkripsi, yaitu pembentukan molekul RNA sesuai pesan yang

    diberikan oleh DNA. 2) Tahap kedua disebut translasi, yaitu molekul RNA menerjemahkan informasi genetika

    kedalam proses pembentukan protein. Biosintesis protein terjadi dalam ribososm, yaitu suatu partikel yang terdapat dalam

    sitoplasma r RNA bersama dengan protein merupakan komponen yang membentuk ribosom dalam sel, perananya dalam dalam sintesis protein yang berlangsung dalam ribosom belum

    diketahui.

    m RNA diproduksi dalam inti sel dan merupakan RNA yang paling sedikit jumlahnya. kode genetika yang berupa urutan basa pada rantai nukleutida dalam molekul DNA. tiap tiga buah basa yang berurutan disebut kodon, sebagai contoh AUG adalah kodon yang terbentuk dalam dari kombinasi adenin-urasil-guanin, GUG adalah kodon yang terbentuk dari kombinasi

    guanin-urasil-guanin. kodon yang menunjuk asam amino yang sama disebut sinonim, misalnya CAU dan CAC adalah sinonim untuk histidin. perbedaan antara sinonim tersebut

    pada umumnya adalah basa pada kedudukanketiga misalnya GUU,GUA,GUC,GUG.. Bagian molekut t RNA yang penting dalam biosintesis protein ialah lengan asam amino

    yang mempunyai fungsi mengikat molekul asam amino tertentu dalam lipatan anti kodon.

    lipatan anti kodon mempunyai fungsi menemukan kodon yang menjadi pasangannya dalam m RNA yang tedapat dalam ribosom. pada prosese biosintesis protein, tiap molekuln t RNA

    membawa satu molekul asam amino masuk kedalam ribosom. pembentukkan ikatan asam

    amino dengan t Rna ini berlangsung dengan bantuan enzim amino asli t RNA sintetase dan  ATP melalui dua tahap reaksi:

    •  Asam aminon dengan enzim dan AMP membentuk kompleks aminosil-AMP-enzim.

  • 8/17/2019 Sintesis Protein Ltm Biomol

    2/12

    •  Reaksi antara kompleks aminoasil-AMP-enzim dengan t RNA

    Proses biosintesis akan berhenti apabila pada m RNA terdapat kodon UAA,UAG,UGA. karena dalam sel normal tidak terdapat t RNA yang mempunyai antikodon komplementer.

    2. Transkripsi RNA

    Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetic yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA. Transkripsi adalah proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetic yang nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah satu untaian molekul DNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA yang

    komplementer. Molekul RNA yang disintesis dalam proses transkripsi pada garis besarnya dapat dibedakan menjadi tiga kelompok molekul RNA,yaitu :

    •  mRNA (messenger RNA)

    •  tRNA (transfer RNA)

    •  rRNA (ribosomal RNA)

    molekul mRNA adalah RNA yang merupakan salinan kode-kode genetic pada DNAyang dalam proses selanjutnya (yaitu proses translasi ) akan diterjemahkan menjadi urutan asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein tertentu. Molekul tRNA adalah RNA yang berperan membawa asam-asam amino spesifik yang akan digabungkan dalam proses sintesa protein (translasi ). Molekul rRNA dan RNA yang digunakan untuk menyusun ribosom, yaitu suatu partikel di dalam sel yang digunakan sebagai tempat sintesis protein. Molekul tRNA dan rRNA tidak pernah ditranslasi karena molekul yang digunakan

    adalah RNA-nya itu sendiri.

    Gambar 1. Transkripsi RNA

    (sumber: chemistry.elmhurst.edu)

    Salah satu pita DNA tunggal mencetak mRNA. Pita tersebut dinamakan  pita sense,

    sedangkan pita yang tidak mencetak mRNA disebut pita antisense. mRNA yang telah dicetak

    kemudian keluar dari inti sel melalui pori-pori nukleus masuk ke dalam sitoplasma ,Susunan tiga basa mRNA komplementer dengan susunan tiga buah pita sense DNA. Sintesis RNA ini selalu terjadi menurut arah 5’ ke 3’. Transkripsi akan berakhir jika RNA polimerase

    mentranskripsi urutan DNA terminator yang berfungsi sebagai sinyal terminasi.

    Dalam proses transkripsi, beberapa komponen utama yang terlibat adalah :

    •  urutan DNA yang akan ditranskripsi (cetakan/template) •  enzim RNA polymerase •  factor-faktor transkripsi

    •  precursor untuk sintesis RNA

    Urutan DNA yang ditranskripsi adalah gen yang diekspresikan. Secara garis besar gen dapat diberi batasan sebagai suatu urutan DNA yang mengkode urutan lengkap asam amino suatu polipeptida atau molekul RNA tertentu. Gen yang lengkap terdiri atas tiga bagian utama,

  • 8/17/2019 Sintesis Protein Ltm Biomol

    3/12

    yaitu (1) daerah pengendali (regulatory region) yang secara umum disebut promoter , (2)

    bagian structural, dan (3) terminator. promoter   adalah bagian gen yang berperanan dalam mengendalikan proses transkripsi dan terletak pada ujung 5’. Bagian structural adalah bagian gen yang terletak di sebelah hilir (downstream) dari promoter. Bagian inilah yang mengandung urutan DNA spesifik (kode-kode genetic ) yang akan ditranskripsi. Terminator adalah bagian gen yang terletak di sebelah hilir dari bagian structural yang berperanan dalam pengakhiran

    (terminasi ) proses transkripsi.

    Model transkripsi  Pada prokariota transkripsi berlangsung secara polisistronik. ( poli = banyak ) artinya bisa terjadi lebih dari satu tempat kodon start (memulai transkripsi  ) dan tentu

    tempat kodon mengakhiri transkripsi (kodon stop =kodon terminal ). Model transkripsi eukariota  Pada Eukariota transkripsi berlangsung secara Monosistronik (mono=satu) Sistim mengacu pada satu tempat (site ) start atau kodon memulai (AUG) dan satu kodon terminasi (UGA

    ,UAG atau UAA).

    Terdapat 3 tahapan dalam traanskripsi RNA, yaitu:

    Gambar 2 . Bagan Transkripsi RNA

    (sumber: chemistry.elmhurst.edu)

     A. Inisiasi Enzim RNA polymerase menyalin gen, sehingga pengikatan RNA polymerase

    terjadi pada tempat tertentu yaitu tepat didepan gen yang akan ditranskripsi. Tempat pertemuan

    antara gen (DNA) dengan RNA polymerase disebut promoter. Kemudian RNA polymerasemembuka double heliks DNA. Salah satu utas DNA berfungsi sebagai cetakan.

  • 8/17/2019 Sintesis Protein Ltm Biomol

    4/12

    Nukleotida promoter pada eukariot adalah 5 ! -GNNCAATCT-3!   dan 5! - TATAAAT-3! .

    Simbul N menunjukkan nukleotida (bisa berupa A, T, G, C). Pada prokariot, urutan promotornya adalah 5! -TTGACA-3!  dan 5! -TATAAT-3! .

    B. Elongasi

    Pengikatan enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya (TBP and TAFs (TFIID), TFIIB, TFIIA, TFIIF, TFIIE, and TFIIH) pada untai DNA cetakan membentuk kompleks. Pengikatan enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya (TBP and TAFs transkripsi. sintesis RNA kompleks transkripsi akan bergeser di sepanjang molekul DNA cetakan sehingga nukleotida demi nukleotida akan ditambahkan kepada untai RNA, yang sedang diperpanjang pada ujung 3" nya. Jadi, elongasi atau polimerisasi RNA berlangsung dari arah 5"  ke 3", sementara RNA

    polimerasenya sendiri bergerak dari arah 3" ke 5" di sepanjang untai DNA cetakan.

    C. Terminasi

    Berakhirnya polimerisasi RNA ditandai oleh disosiasi kompleks transkripsi atau terlepasnyaenzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya dari untai DNA cetakan. Begitu pula halnya

    dengan molekul RNA hasil sintesis. Hal ini terjadi ketika RNA polimerase mencapai urutan basa

    tertentu yang disebut dengan terminator.

    3. Translasi

    Gambar 3. Skema Umum Translasi Protein

    (sumber: www.mun.ca)

    Translasi merupakan pemindahan informasi genetik dari RNA dan membentuk protein yang sesuai. Pada proses ini terjadi penerjemahan informasi genetik yang berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA oleh tRNA menjadi asam amino. Setiap molekul tRNA

    menghubungkan kodon tRNA tertentu dengan asam amino tertentu. tRNA akan terus datang

  • 8/17/2019 Sintesis Protein Ltm Biomol

    5/12

    membawa asam amino ke ribosom dan menyatukan asam aminonya sehingga terbentuk

    polipeptida yang makin panjang. Setiap molekul tRNA akan dilepaskan dari ribosom setelah memberikan asam aminonya. Peristiwa ini berlanjut hingga ko