BIOSINTESIS PROTEINBIOSINTESIS PROTEIN

TERMINOLOGITERMINOLOGI

ASAM NUKLEAT DNA & RNAASAM NUKLEAT DNA & RNA RIBOSOMRIBOSOM KODE GENETIKKODE GENETIK MEKANISME BIOSINTESIS PROTEINMEKANISME BIOSINTESIS PROTEIN PENGATURAN BIOSINTESIS PROTEINPENGATURAN BIOSINTESIS PROTEIN INHIBITOR BIOSINTESIS PROTEININHIBITOR BIOSINTESIS PROTEIN

AsamAsam NukleatNukleat DNA & RNADNA & RNA

DNA (DeoxDNA (Deoxyy Ribonucleic Acid ) Ribonucleic Acid ) Bahan Genetik dari : Organisme Bahan Genetik dari : Organisme

satu sel Multi sel dan Visatu sel Multi sel dan Virusrus Polimer tidak bercabang (dAMP, Polimer tidak bercabang (dAMP,

dGMP, dCMP dan dTMP)dGMP, dCMP dan dTMP) lkatan ester : dari 3lkatan ester : dari 3’’ hidroksil ke 5 hidroksil ke 5’’

fosfat fosfat BerBeruutas rangkap ( A-T dan Ctas rangkap ( A-T dan C--G ). G ).

2H 2H 3H 3H

Setiap sel pada organisme multi seluler Setiap sel pada organisme multi seluler mempunyai jumlah DNA yang sama. mempunyai jumlah DNA yang sama.

Inti sel manusia Inti sel manusia 66 xx 101099 pasangan basa pasangan basa (23 pasang kromosom linear) (23 pasang kromosom linear)

Bakteri (E.coli) Bakteri (E.coli) 4 x 10 4 x 1066 pasangan basa pasangan basa ( sirkuler ) ( sirkuler )

GENOM SEL : DNA total dari satu sel GENOM SEL : DNA total dari satu sel

GEN SELGEN SEL : DNA yang menyandi : DNA yang menyandi masing-masing fmasing-masing fungsiungsi

REPLIKASIREPLIKASI DNADNA

Salinan bahan genetik baru sebelum sel membelah Salinan bahan genetik baru sebelum sel membelah ( turunan )( turunan )

Sifatnya : Semi konservatif Sifatnya : Semi konservatif DNA sel anak (I utas lama, I utas baru) DNA sel anak (I utas lama, I utas baru) DiperlukanDiperlukan : * Template, RNA primer : * Template, RNA primer

* Deoksi RibonukIeosida trifosfat * Deoksi RibonukIeosida trifosfat * DNA polimerase * DNA polimerase * Fragmen Okazaki* Fragmen Okazaki

TRANSKRIPSI DNATRANSKRIPSI DNA(Sintesis RNA)(Sintesis RNA)

Perubahan DNA menjadi RNA , sebelum Perubahan DNA menjadi RNA , sebelum Kode Genetik ini dapat diekspresikan Kode Genetik ini dapat diekspresikan

Diperlukan Diperlukan : * Template: * Template

* Ribonukleosida trifosfat * Ribonukleosida trifosfat

* RNA polimerase * RNA polimerase

* Peleburan duplek DNA (A-T)* Peleburan duplek DNA (A-T)

RNARNA (Ribonucleic(Ribonucleic acid)acid)Tipe RNATipe RNA : :

mRNAmRNA (messenger RNA) (messenger RNA)

menyandi stmenyandi struruktur primer protein ktur primer protein

tRNAtRNA (transfer RNA) (transfer RNA)

membaca sandi mRNA dan membawamembaca sandi mRNA dan membawa

asam amino asam amino

rRNArRNA (ribosomal RNA) (ribosomal RNA)

mengkatalisis polimerisasi asam aminomengkatalisis polimerisasi asam amino

DNA DNA RNA RNA POLIPEPTIDAPOLIPEPTIDA

DNA AnakDNA Anak

transkripsi translasi

replikasi

Polipeptida dapat berupa : - Protein

- Enzim

- Hormon

RIBOSOMRIBOSOMRIBOSOM :RIBOSOM :- Komponen subselular tempat merakit molekul Komponen subselular tempat merakit molekul

proteinprotein- Bentuk agak bulat, diameter 200 ABentuk agak bulat, diameter 200 A°°- Mengandung RNA dan proteinMengandung RNA dan protein- Terdiri dari 2 subunit yang tidak sama Terdiri dari 2 subunit yang tidak sama

POLIRIBOSOM : Gabungan unit ribosom yang POLIRIBOSOM : Gabungan unit ribosom yang secara serentak dapat mentranslasi satu secara serentak dapat mentranslasi satu molekul mRNA tunggal.molekul mRNA tunggal.

KODE GENETIKKODE GENETIK- Kelompok nukleotida yang mengkode asam Kelompok nukleotida yang mengkode asam

amino disebut dengan Kodon.amino disebut dengan Kodon.- Kodon terdiri dari 3 nukleotida berdekatan Kodon terdiri dari 3 nukleotida berdekatan

(triple kodon), menghasilkan 64 kodon spesifik(triple kodon), menghasilkan 64 kodon spesifik- Disusun dalam suatu Kode Genetik dengan ciri-Disusun dalam suatu Kode Genetik dengan ciri-

ciri sbb : - berdegenerasiciri sbb : - berdegenerasi- tidak ambigu- tidak ambigu- tidak tumpang tindih- tidak tumpang tindih- tanpa pungtuasi- tanpa pungtuasi- universal- universal

MEKANISME BIOSINTESIS MEKANISME BIOSINTESIS

PROTEINPROTEIN

Semua RNA (tRNA, mRNA dan rRNA) Semua RNA (tRNA, mRNA dan rRNA) yang berbeda terlibat dalam sintesis yang berbeda terlibat dalam sintesis protein. Proses biosintesis protein protein. Proses biosintesis protein disebut disebut Penerjemahan,Penerjemahan, karena karena informasi harus dipindahkan dari informasi harus dipindahkan dari bahasa empat huruf asam nukbahasa empat huruf asam nuklleat eat (U,C,A,G) menjadi bahasa 20-huruf (U,C,A,G) menjadi bahasa 20-huruf unsur-unsur pokok asam amino unsur-unsur pokok asam amino protein. protein.

Proses sintesis protein dapat dilukiskan Proses sintesis protein dapat dilukiskan dalam 3 fase: dalam 3 fase: 1.1. Fase inisiasi Fase inisiasi 2.2. Fase elongasi dan Fase elongasi dan 3.3. Fase terminasi Fase terminasi

Fase inisiasi (permulaan)Fase inisiasi (permulaan) Pada sel bakteri dimulai dengan Pada sel bakteri dimulai dengan formilmetionil-tRNA dan memerlukan 3 formilmetionil-tRNA dan memerlukan 3 faktor inisiasi (IF-1, IF-2 dan IF-3). Pada faktor inisiasi (IF-1, IF-2 dan IF-3). Pada eukariot tidak perlu formilasi dan eukariot tidak perlu formilasi dan diperlukan faktor inisiasi 7 atau 10 diperlukan faktor inisiasi 7 atau 10 buah. buah.

TAHAP FASE INISIASITAHAP FASE INISIASI : :

1.1. Disosiasi Ribosom menjadi 40S dan Disosiasi Ribosom menjadi 40S dan 60S60S

2.2. Pembentukan Kompleks Prainisiasi 43SPembentukan Kompleks Prainisiasi 43S3.3. Pembentukan Kompleks Inisiasi 43SPembentukan Kompleks Inisiasi 43S4.4. Pembentukan Kompleks Inisiasi 80SPembentukan Kompleks Inisiasi 80S terdiri dari : - mRNAterdiri dari : - mRNA

- Ribosom 80S- Ribosom 80S - Metionil-tRNA- Metionil-tRNA - Tapak P dan tapak A- Tapak P dan tapak A

Fase elongasi (perpanjangan)Fase elongasi (perpanjangan) Pada fase ini ada 2 tempat (site A dan Pada fase ini ada 2 tempat (site A dan

site P) yg penting untuk site P) yg penting untuk mencantelkan tRNA. Diperlukan 2 mencantelkan tRNA. Diperlukan 2 faktor perpanjangan (EF-1 dan EF-2) faktor perpanjangan (EF-1 dan EF-2) serta enzim peptidil-tranferase untuk serta enzim peptidil-tranferase untuk translokasi pada site P translokasi pada site P

Tahap fase elongasi :Tahap fase elongasi :1.1. Pengikatan aminoasil-tRNA ke tapak APengikatan aminoasil-tRNA ke tapak A2.2. Pembentukan ikatan peptidaPembentukan ikatan peptida3.3. TranslokasiTranslokasi

Fase terminasi (pengakhiran)Fase terminasi (pengakhiran) Pengakhiran sintesis protein baik pada Pengakhiran sintesis protein baik pada

hewan maupun pada bakteri selalu hewan maupun pada bakteri selalu membutuhkan satu atau lebih faktor- membutuhkan satu atau lebih faktor- faktor pelepas protein (RF-1 dan RF-faktor pelepas protein (RF-1 dan RF-2) dan enzim peptidil transferase.2) dan enzim peptidil transferase.

Hasil akhir :Hasil akhir :1.1. mRNAmRNA2.2. tRNAtRNA3.3. Ribosom 40S dan 60SRibosom 40S dan 60S4.4. Peptida (protein, enzim atau hormon)Peptida (protein, enzim atau hormon)

PENGATURAN BIOSINTESIS PENGATURAN BIOSINTESIS PROTEINPROTEIN

Tahun 1961 Jacob dan Monod dengan Model operon (laktosa operon = lac operon E.coli)

Pengaturan negatif

Glukosa ada

Tanpa induksi represor + operator

Pengaturan positif

Induksi ada

Tanpa glukosa represor + penginduksi

INHIBITOR BIOSINTESIS PROTEININHIBITOR BIOSINTESIS PROTEIN

• KloramfenikolBakteriostatikPada pemanjangan

• Tetrasiklinlkatan tRNA pd site A

Perubahan warna gigi

• StreptomisinSub unit kecil ribosom

Kodon mRNA salah baca

• EritromisinTranslokasi ribosom

• SikloheksimidEnz.peptidil transferasePada eukariot

• PuromisinMengikat site ATerminasi dini

• Toksin DifteriEnzim pd pemanjangan Pada eukariot

• Interferon menghambat inisiasi