KATA PENGANTAR

Puji dan syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat dan rahmat

–Nya lahsaya dapat menyelesaikan makalah berjudul “Sintesa protein”. Adapaun

makalah ini saya buat untuk melengkapi tugas dalam mata kuliah Biologi

molekuler.

Semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak terjadi tanpa

adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita,

dan proses dasar atau awal pembuatan enzim berasal dari proses sintesa protein.

Makalah ini mencoba mengulas Segala hal mengenai sintesa protein.

Dalam pembuatan makalah ini, penulis menyadari bahwa makalah ini

teramat jauh dari kata sempurna, oleh karena itu, semua bentuk perbaikan, saran,

kritik, masukan dari teman- teman mahasiswa dan terutama dari dosen sangat saya

hargai untuk peningkatan kualitas tulisan saya di kemudian hari. Akhir kata,

harapan besar saya adalah semoga makalah ini membawa manfaat bagi kita

semua, Amin.

Banjarbaru, April 2016

Mellinda Putriana Devi

i

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR...............................................................................................................i

DAFTAR ISI.......................................................................................................................... ii

BAB I...................................................................................................................................1

PENDAHULUAN..................................................................................................................1

1.1 Latar belakang.....................................................................................................1

1.2 Rumusan masalah...............................................................................................2

1.3 Tujuan.................................................................................................................2

BAB II..................................................................................................................................4

PEMBAHASAN....................................................................................................................4

2.1 Penemuan awal sintesa protein..........................................................................4

2.2 Pengertian protein..............................................................................................5

2.3 Pengertian Sintesa protein..................................................................................5

2.4 Proses sintesa protein.........................................................................................6

2.4.1 Poin penting terkait langkah sistesa protein berikut ini :.......................8

2.4.2 Peran ribosom dalam sintesa protein....................................................8

2.5 Tahapan Sintesa protein.....................................................................................9

2.5.1 Replikasi DNA.......................................................................................10

2.5.2 Transkripsi............................................................................................12

2.5.3 Translasi...............................................................................................17

2.6 Ringkasan transkripsi dan translasi dalam sel eukariotik..................................26

BAB III...............................................................................................................................27

PENUTUP..........................................................................................................................27

DAFTAR PUSTAKA.............................................................................................................29

ii

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara

pengendalian ini berkaitan dengan aktivitas nukleus memproduksi protein,

dimana protein ini merupakan penyusun utama dari semua organel sel

maupun penggandaan kromosom. Contoh protein yang dapat dihasilkan

seperti: protein struktural yang digunakan sebagai penyusun membran sel

dan protein fungsional (misalnya enzim) yang digunakan sebagai

biokatalisator untuk berbagai proses sintesis dalam sel.

Protein merupakan polipeptida (gabungan dari beberapa asam amino).

Maka untuk membentuk suatu protein diperlukan bahan dasar berupa asam

amino. Polipeptida dikatakan protein jika paling tidak memiliki berat

molekul kira-kira 10.000. Di dalam ribosom, asam amino-asam amino

dirangkai menjadi polipeptida dengan bantuan enzim tertentu. Polipeptida

dapat terdiri atas 51 asam amino (seperti pada insulin) sampai lebih dari

1000 asam amino (seperti pada fibroin, protein sutera). Macam molekul

polipeptida tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang

pendeknya rantai polipeptida. Ada 20 macam asam amino penting yang

dapat dirangkai membentuk jutaan macam kemungkinan polipeptida.

Sintesa protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida.

Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai

polipeptida karena harus melalui RNA. DNA merupakan bahan informasi

1

2

genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang

dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama

sintesa protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA

untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik.

Protein yang dibentuk melalui sintesa protein akan mengalami banyak

modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim

(biokatalisator). Semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak

terjadi tanpa adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim

dalam tubuh , dan proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal

dari proses sintesa protein.

1.2 Rumusan masalah

1.2.1 Bagaimana penemuan awal sintesa protein ?

1.2.2 Apa Pengertian protein dan sintesa protein?

1.2.3 Apa saja proses yang dilalui sintesa protein?

1.2.4 Bagaimana Tahapan sintesa protein ?

1.3 Tujuan

1.3.1 Memahami bagaimana penemuan awal sintesa protein.

1.3.2 Memahami Pengertian protein dan sintesa protein.

1.3.3 Memahami proses yang dilalui sintesa protein.

1.3.4 Memahami Tahapan sintesa protein.

1.4 Manfaat

1.4.1 sebagai bahan informasi bagi penulis mengenai proses sintesa protein

yang terdiri dari replikasi, transkripsi dan translasi.

3

1.4.2 Sebagai informasi bagi pembaca mengenai mekanisme – mekanisme

pada proses sintesa protein.

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Penemuan awal sintesa protein

Jauh sebelum DNA dinyatakan menjadi materi genetik sebagai unit

pewarisan sifat, protein telah diyakini sebagai molekul pengatur

metabolisme pada suatu sel.  Pada masa itu, protein dikenal sebagai molekul

organik yang penting yang berperan dalam proses perubahan suatu molekul

kecil menjadi molekul kompleks. 

Pada tahun 1878, teminologi enzim digunakan untuk menyebut katalis

biologi yang berperan dalam mempercepat proses biokimia dalam sel. 

Enzim kemudian disebut sebagai protein atau bagian dari protein oleh Emil

Fischer seorang ahli biokimia dari Jerman pada tahun 1900. 

Penelitian tentang molekul-molekul materi genetik menjadi mudah

dengan ditemukannya struktur komponen asam nukleat sebagai materi

genetik oleh Watson dan Crick. Weisman dan DeVries menunjukkan

konsep awal yang menunjukkan pengatur aktifitas di dalam sel terletak pada

sitoplasma. 

Pada awal 1900an Driesch, Verwon, dan Wilson menunjukkan bahwa

inti sel merupakan tempat berkumpulnya enzim dan menjadi pusat aktifitas

protein.  Mazia pada tahun 1952 menunjukkan bahwa inti sel lebih

berfungsi sebagai tempat pergantian daripada sebagai tempat penghasil

aktifitas seluler. 

4

5

2.2 Pengertian protein

Protein adalah senyawa organik penting yang ada dalam setiap

organisme hidup. Protein memiliki peran (untuk kebutuhan protein bagi

makhluk hidup) yang sangat penting di hampir semua fungsi sel. ada pula

protein spesifik yang terlibat dalam fungsi tertentu dalam setiap sel.

Protein terdiri dari rantai panjang asam amino, baik yang diatur dalam

pola linear atau dilipat dalam bentuk struktur yang kompleks. Berdasarkan

kompleksitas struktural, struktur protein dapat diklasifikasikan ke dalam

empat jenis, yakni primer, sekunder, tersier dan kuaterner. Protein yang di

dalamnya termasuk jenis asam amino ini juga memainkan peran penting

dalam menentukan ekspresi gen.

2.3 Pengertian Sintesa protein

Sintesis protein (protein synthesis) yang disebut juga biosintesa

protein adalah proses pembentukan partikel protein dalam bahasan biologi

molekuler yang didalamnya melibatkan sistesis RNA yang dipengaruhi

oleh DNA.  Dalam proses sintesa protein, molekul DNA adalah sumber

pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun

protein tetapi tidak terlibat secara langsung dalam prosesnya.  Molekul

DNA pada suatu sel ditranskripsi menjadi molekul RNA.  Molekul RNA

inilah yang ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein. 

Dengan demikian molekul RNA lah yang terlibat secara langsung dalam

proses sintesa protein.  Hubungan antara molekul DNA, RNA, dan asam

amino dalam proses pembentukan protein dikenal dengan istilah "Dogma

6

sentral biologi” yang dijabarkan dengan rangkaian proses DNA membuat

DNA dan RNA, RNA membuat protein, yang dinyatakan dalam persamaan

DNA >> RNA >> Protein. Seperti kebanyakan dogma, terdapat

pengecualian pada proses pembentukan protein berdasarkan bukti-bukti

yang ditemukan setelahnya, sehingga dogma ini akhirnya disebut sebagai

aturan. 

Dua kelompok protein yang dibuat DNA, yaitu protein struktural dan

protein katalis.

1. Protein struktural membentuk sel, jaringan, dan organ hingga

penampakan fisik suatu individu. Protein struktural inilah yang

menyebabkan ciri fisik tiap orang berbeda satu sama lain.

2. Protein katalis membentuk enzim dan hormon yang berpengaruh besar

terhadap proses metabolisme. Pada akhirnya, hal ini berpengaruh

terhadap sifat psikis, emosi, kepribadian, atau kecerdasan seseorang.

2.4 Proses sintesa protein

Proses sintesis atau pembentukan protein memerlukan adanya molekul

RNA yang merupakan materi genetik di dalam kromosom, serta DNA

sebagai pembawa sifat keturunan. Informasi genetik pada double helix DNA

berupa kode-kode sandi atau kode genetik. kode-kode sandi tersebut

nantinya akan dibawa atau dicetak untuk membentuk RNA. Informasi

berupa urutan kode-kode sandi pada RNA akan dirangkai menjadi asam-

asam amino, peptida, polipeptida, sampai terbentuk protein.

7

Protein-protein yang terbentuk akan menyusun sebagian besar

komponen di dalam tubuh. Contoh protein sebagai komponen penyusun

tubuh adalah miosin, aktin, keratin, kolagen, hemoglobin, dan insulin.

Variasi dari 20 macam asam amino yang ada, dapat membentuk

protein yang berbeda-beda. Oleh karena itu, setiap individu akan

mempunyai bermacam-macam protein yang berbeda pula satu sama lain.

protein akan menyusun komponen tubuh, Setiap komponen yang berbeda

akan menghasilkan sifat dan fungsi yang berbeda pula. Dengan demikian,

protein dikatakan dapat mengekspresikan sifat pada individu. Sebagai

contoh, individu yang mempunyai kadar hemoglobin yang rendah akan

menunjukkan sifat atau ciri yang berbeda dengan individu yang berkadar

hemoglobin tinggi.

Ada tiga hal penting untuk diketahui dalam mekasnisme sintesa

protein. Ketiga hal tersebut adalah:

1. lokasi berlangsungnya sintesa protein pada sel;

2. mekanisme berpindahnya informasi atau hasil transformasi dari DNA

ke tempat terjadinya sintesa protein;

3. mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah

membentuk protein-protein yang spesifik.

Proses ini melibatkan tiga hal. Zat yang terlibat dalam proses sintesa protein

yakni :

1. asam ribonukleat (RNA),

a. asam ribonukleat messenger (mRNA)

8

b. asam ribonukleat ribosom (rRNA)

c. transfer asam ribonukleat (tRNA)

2. asam deoksiribonukleat (DNA)

3. satu set enzim.

2.4.1 Poin penting terkait langkah sistesa protein berikut ini :

Proses Utama sintesa protein : Replikasi, transkripsi dan translasi

Tempat berlangsung : Ribosom

Perancang jenis protein : ADN

Pelaksana proses sintesis : ARNd, ARNt, dan ARNr

Sumber energi : Adenosin Tri Phosphat (ATP)

Bahan sintesa protein : asam amino

Enzim yang diperlukan untuk

transkripsi : ARN polimerase

2.4.2 Peran ribosom dalam sintesa protein

Ribosom memudahkan pemasangan yang spesifik antara

antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesa protein.

Ribosom Tersusun dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit

kecil. Subunit ribosom di bangun oleh protein-protein dan molekul-

molekul RNA yang di sebut RNA Ribosom. Pada eukariota, subunit-

subunit tersebut dibuat didalam nukleus. Gen RNA ribosom pada

DNA kromosal ditranskripsi, dan RNA tersebut di roses dan disusun

dengan protein-protein yang diambil dari sitoplasma. Subunit ribosom

yang dihasilkan kemudian di ekspor melalui pori nukleus ke

9

sitoplasma. Baik pada prokariota maupun eukariota subunit besar dan

kecil bergabung untuk membentuk ribosom fungsional hanya ketika

kedua subunit tersebut terikat pada molekul mRNA. Sekitar 60% dari

berat suatu ribosom adalah rRNA. Karena sebagian besar sel

mengandung ribuan ribosom, rRNA merupakan tipe RNA yang paling

banyak.

Walaupun ribosom eukariota dan prokariota mirip dalam

struktur dan fungsinya ribosom eukariota sedikit lebih besar dan

sedikit berbeda dengan ribosom prokariota dalam komposisi

molekulernya. Perbedaan-perbedaan itu memiliki pengaruh medis

yang penting. Obat-obat tertentu dapat melumpuhkan ribosom-

ribosom prokariotik tanpa menghambat kemampuan ribosom-ribosom

eukariotik membuat protein. Obat-obat ini termasuk tetrasiklin

(tetracyline) dan streptomisin (streptomycin) digunakan sebagai

antibiotik untuk melawan infeksi bakteri.

2.5 Tahapan Sintesa protein

Pada tahun 1950, Paul Zamecnik melakukan percobaan untuk

mengetahui tahapan dan tempat terjadinya sintesa protein. Paul

menginjeksikan asam amino radioaktif ke tubuh tikus dan berhasil

menjelaskan tempat terjadinya sintesa protein, yaitu di dalam ribosom.

Selanjutnya, penelitian dilakukan bersama dengan Mahlon dan

menyimpulkan bahwa molekul RNA pemindah (RNA t) berperan dalam

sintesa protein. Akhirnya, Francis Crick menemukan bahwa RNA pemindah

10

harus mengenali urutan nukleotida untuk disusun sebagai asam amino sesuai

pemesanan, yang kemudian dibawa oleh RNA pembawa pesan.

Tahapan sintesa protein mengikuti aturan dogma sentral, dimana

informasi genetik dipindahkan dari DNA ke DNA melalui tahap replikasi.

Dari DNA ke RNA melalui tahap transkripsi. Selanjutnya dari RNA ke

protein melalui sintesa protein. Sebelum terjadi sintesa protein, DNA pada

struktur nukleosom akan lepas dari protein histon oleh bantuan kerja enzim

polimerase.

Secara umum, proses sintesa protein meliputi tiga tahapan utama,

antara lain:

2.5.1 Replikasi DNA

Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah.

Sebuah sel membelah menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4

sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah,

terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk

DNA. Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan

demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau

penggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung,

DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga

DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.

11

RNA Virus dapat Membentuk DNA :

Menurut Baltimore, Mizushima, dan Temin (1970), beberapa

virus dapat mensintesis DNA dari RNA hasil cetakan yang berantai

tunggal. Enzim yang berperan disebut DNA polimerase bergantung

RNA atau Transkriptase Sebaliknya. (Suryo, Genetika, hlm. 101)

Replikasi merupakan tahapan rumit yang mengawali sintesa

protein. Oleh karena itu, kalian perlu menyimak dengan saksama.

Gambar 2.1 Tahapan replikasi DNA

Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai

DNA, disebut pangkal replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang

berperan dalam sintesa protein, antara lain:

1. DNA helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA

induk.

12

2. Enzim primase, membentuk primer yang merupakan segmen

pendek dari RNA sebagai pemula untuk terjadinya sintesa

protein.

3. 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.

4. 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.

5. 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 mensintesa protein yaitu tahapan

transkripsi dan translasi.

2.5.2 Transkripsi

Pada tahapan ini, DNA akan membentuk RNA dengan cara

menerjemahkan kode-kode genetik dari DNA. Proses pembentukan

13

RNA ini disebut transkripsi, yang menghasilkan 3 macam, yaitu

mRNA, tRNA, dan rRNA. Transkripsi terjadi di dalam sitoplasma dan

diawali dengan membukanya rantai ganda DNA melalui kerja enzim

RNA polimerase. RNA polimerse membuka pilinan kedua untai DNA

sehingga terpisah dan mengaitkannya bersama-sama nukleotida RNA

pada saat nukleotida-nukleotida ini mebentuk pasangan-basa di

sepanjang cetakan DNA, seperti DNA polymerase yang berfungsi

dalam replkasi DNA, RNA polimerase dapat menambahkan

nukleotida hanya ke ujung 3’ dari polimer yang sedang tumbuh.

Dengan demikian, molekul RNA memanjang dalam arah 5’→3’.

Urutan nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai dimana

transkripsi suatu gen di mulai dan di akhiri. Rentangan DNA yang di

transkripsi menjadi molekul RNA di sebut unit transkripsi.

Bakteri hanya memiliki satu tipe RNA polimerase yang

mensintesis tidak saja mRNA tetpi juga tipe RNA lain yang berfungsi

dalam sintesa protein. Sebaliknya eukariota memiliki tiga tipe RNA

polimerase dalam nukleusnya, di beri nomor I, II, dan III. Tipe yang

digunakan untk sintesis mRNA ialah RNA polymerase II.

Transkripsi meliputi 3 tahapan, yaitu tahapan inisiasi, elongasi,

dan terminasi.

14

Gambar 2.2 Tahapan 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

15

disebut faktor transkripsi. Nah, kumpulan antara promoter, RNA

polimerase, dan faktor transkripsi ini disebut kompleks inisiasi

transkripsi. Selanjutnya, RNA polimerase membuka rantai

ganda DNA.

Gambar 2.3 Inisiasi transkripsi pada promoter eukariotik

2. Elongasi (Pemanjangan)

Setelah membuka pilinan rantai ganda DNA, RNA

polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-

nukleotida RNA dengan arah 5´ 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

16

replikasi. Pada RNA tidak terdapat basa pirimidin timin (T),

melainkan urasil (U). Oleh karena itu, RNA akan membentuk

pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai DNA. Tiga

macam basa yang lain, yaitu adenin, guanin, dan sitosin dari

DNA akan berpasangan dengan basa komplemennya masing-

masing sesuai dengan pengaturan pemasangan basa. Adenin

berpasangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin (Gambar

2).

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.

Pada sel prokariotik, RNA hasil transkripsi dari DNA,

langsung berperan sebagai RNA m. Sementara itu, RNA hasil

transkripsi gen pengkode protein pada sel eukariotik, akan

menjadi RNA m yang fungsional (aktif) setelah malalui proses

tertentu terlebih dahulu. Dengan demikian, pada rantai tunggal

RNA m terdapat beberapa urut-urutan basa nitrogen yang

merupakan komplemen (pasangan) dari pesan genetik (urutan

basa nitrogen) DNA. Setiap tiga macam urutan basa nitrogen

17

pada nukleotida RNA m hasil transkripsi ini disebut sebagai

triplet atau kodon.

2.5.3 Translasi

Setelah replikasi DNA dan transkripsi mRNA di dalam nukleus,

mRNA dari nukleus dipindahkan ke sitoplasma sel. Langkah

selanjutnya adalah proses translasi RNA m untuk membentuk protein.

Translasi merupakan proses penerjemahan beberapa triplet atau kodon

dari RNA m menjadi asam amino-asam amino yang akhirnya

membentuk protein. Urutan basa nitrogen yang berbeda pada setiap

triplet, akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda.

Misalnya, asam amino fenilalanin diterjemahkan dari triplet UUU

(terdiri dari 3 basa urasil), asam amino triptofan (UGG), asam amino

glisin (GGC), dan asam amino serin UCA.

Sebanyak 20 macam asam amino yang diperlukan untuk

pembentukan protein merupakan hasil terjemahan triplet dari mRNA.

Selanjutnya, dari beberapa asam amino (puluhan, ratusan, atau ribuan)

tersebut dihasilkan rantai polipeptida spesifik dan akan membentuk

protein spesifik pula.

18

Gambar 2.4 Translasi: konsep dasar

Langkah-langkah pada proses translasi adalah sebagai berikut:

1. Inisiasi Translasi (Permulaan)

Ribosom sub unit kecil mengikatkan diri pada mRNA yang

telah membawa sandi bagi asam amino yang akan dibuat, serta

mengikat pada bagian inisiator tRNA. Selanjutnya, molekul

besar ribosom juga ikut terikat bersama ketiga molekul tersebut

membentuk kompleks inisiasi. Molekul-molekul tRNA

mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma menuju

19

ribosom dengan menggunakan energi GTP dan enzim. Bagian

ujung tRNA 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 tRNA tertentu pula dengan menghubungkan

antikodon dan kodon (pengkode asam amino) pada mRNA.

Kodon pemula pada proses translasi adalah AUG, yang akan

mengkode pembentukan asam amino metionin. Oleh karena itu,

antikodon tRNA yang akan berpasangan dengan kodon pemula

adalah UAC. tRNA tersebut membawa asam amino metionin

pada sisi pembawa asam aminonya.

Gambar 2.5 Inisiasi Translasi

20

2. Elongasi (Pemanjangan)

Pada tahap elongasi dari translasi, asam-asam amino

ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama. Tiap

penambahan melibatkan partisipasi beberapa protein yang

disebut factor elongasi dan terjadi dalam siklus tiga tahap, yaitu:

a. Pengenalan kodon.

Kodon mRNA pada tempat A dari ribosom membentuk

ikatan hidrogen dengan antikodon molekul tRNA yang baru

masuk yang membawa asam amino yang tepat. Faktor

elongasi membawa tRNA ke tempat A. langkah ini juga

membutuhkan hidrolisis GTP.

b. Pembentukan ikatan peptide

Molekul rRNA dari subunit ribosom besar,berfungsi

sebagai ribozim, mengkatalisis pembentukan ikatan peptida

yang menggabungkan polipeptida yang memanjang dari

tempat P ke asam amino yang baru tiba di tempat A. Pada

tahap ini, polipeptida memisahkan diri dari tRNA tempat

perlekatannya semula, dan asam amino pada ujung

karboksilnya berikatan dengan asam amino yang di bawa

oleh tRNA di tempat A.

c. Translokasi

tRNA di tempat A, sekarang terikat pada polipeptida yang

sedang tumbuh, ditranslokasikan ke tempat P. saat RNA

21

berpindah tempat, antikodonnya tetap berikatan dengan

hydrogen pada kodon mRNA; mRNA bergeraak bersama-

sama dengan anticodon ini dan membawa kodon berikutnya

untuk ditranslasi pada tempat A. Sementara itu, tRNA yang

tadinya berada pada tempat P bergerak ketempat E dan dari

tempat ini keluar dari ribosom. Langkah translokasi

membutuhkan energy yang disediakan oleh hidrolisis GTP.

mRNA bergerak melalui ribosom ke satu arahj saja, mulai

dari ujung 5’;hal ini sama dengan ribosom yang bergerak

5’→3’ pada mRNA. Hal yang penting disini adalah ribosom

dan mRNA bergerak relative satu sama lain, dengan arah

yang sama, kodon demi kodon. Siklus elongasi

menghabiskan waktu kurang dari 1/10 detik dan terus di

ulang saat tiap asam amino di tambahkan pada rana\tai

hingga polipeptidanya lengkap.

22

Gambar 2.6 Siklus elongasi translasi

Keterangan:

1. tRNA membawa antikodon AAA & asam amino (fenilalanin)

2. antikodon AAA berpasangan dengan kodon mRNA

3. pembentukan ikatan peptide

4. pemanjangan rantai polipeptida & ribosom siap menerima tRNA

selanjutnya

23

3. Terminasi (Pengakhiran)

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut

hingga kodon stop mencapai tempat A di ribosom. Triplet basa

yang istimewa ini-UAA, UAG, dan UGA-tidak mengkode suatu

asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk

menghentikan translasi. Suatu protein yang disebut sebagai

faktor pelepas (release factor) langsung mengikatkan diri pada

kodon stop di tempat A. factor peepas ini menyebabkan

penambahan molekul air, bbukan asam amino, pada rantai

polipeptida. Reaksi ini menghidrolisis polipeptida yang sudah

selesai ini dari tRNA yang berada di tempat P, melepaskan

polipeptida dari ribosom. Sisa-sisa penyusunan translasi

kemudian terpisah-pisah.

Gambar 2.7 Terminasi translasi

Poliribosom

Suatu ribosom tunggal dapat membuat polipeptida berukuran rata-rata

dalam waktu kurang dari satu menit. Bagaimanapun juga secara khusus mRNA

24

tunggal digunakan untuk membuat banyak Salinan dari suatu polipeptida secara

simultan, karena beberapa ribosom bekerja mentranslasi pesan pada waktu yang

bersamaan. Begitu satu ribosom bergerak melewati kodon inisiasi, ribosom kedua

dapat melekat pada mRNA dan Karena itu beberapa ribosom dapat mengikutinya

di sepanjang mRNA yang sama. Deretan ribosom semacam itu disebut

poliribosom. Poliribosom dapat ditemui baik pada sel prokariotik maupun pada

sel eukariotik.

Gambar 2.8 poliribosom

Dari polipeptida menjadi protein fungsional

Selama proses dan sesudah sintesisnya, suatu rantai polipeptida mulai

menggulung dan melipat secara spontan, membentuk protein fungsional dengan

konformasi yang spesifik: suatu molekul tiga dimensi dengan struktur sekunder

dan tersier. Suatu gen menentukan struktur primer dan struktur primer ini

kemudian akan menentukan konformasi. Pada banyak kasus, protein pengantar

(chaprome protein) membantu polipeptida melipat secara benar

Langkah tambahan-modifikasi pascatranslasi-mungkin dibutuhkan sebelum

protein dapat mulai melakukan tugas khususnya di dalam sel. Asam amino-asam

25

amino tertentu dapat dimodifikasi secara kimiawi dengan pengikatan gula, lipid,

gugus fosfat atau penambahan-penambahan lain. Enzim-enzim dapat

memindahkan satu atau lebih asam amino dari ujung leading (amino) rantai

polipeptida. Pada beberapa kasus, rantai polipeptida tunggal dapat membelah

secara enzimatik menjadi dua atau lebih potongan. Contohnya, protein insulin

pertama kali disintesis sebagai rantai polipeptida tunggal tetapi menjadi aktif

hanya setelah suatu enzim menghilangkan bagian tengah dari rantai tersebut,

membuat protein terdiri dari dua rantai peptide yang terhubungkan oleh jembatan

disulfida. Pada kasus lain, dua atau lebih polipeptida yang disintesis secara

terpisah dapat bergabung untuk menjadi subunit-subunit protein yang mempunyai

struktur kuarterner.

26

2.6 Ringkasan transkripsi dan translasi dalam sel eukariotik

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Sintesa protein (protein synthesis) yang disebut juga biosintesa protein

adalah proses pembentukan partikel protein dalam bahasan biologi

molekuler yang didalamnya melibatkan sistesis RNA yang dipengaruhi

oleh DNA. Dalam proses sintesa protein, molekul DNA tidak terlibat secara

langsung dalam prosesnya.  Molekul DNA pada suatu

sel ditranskripsi menjadi molekul RNA.  Molekul RNA inilah yang terlibat

secara langsung dalam proses sintesa protein. Oleh karena itu  Hubungan

antara molekul DNA, RNA, dan asam amino dalam proses pembentukan

protein dikenal dengan istilah "Dogma sentral biologi” yang dijabarkan

dengan rangkaian proses DNA membuat DNA dan RNA, RNA membuat

protein, yang dinyatakan dalam persamaan DNA >> RNA >> Protein. Dua

kelompok protein yang dibuat DNA, yaitu protein struktural dan protein

katalis.

Tahapan utama sintesa protein adalah replikasi, transkripsi, dan

translasi. Replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau

penggandaan DNA di dalam nucleus. Transkripsi adalah Proses

pembentukan RNA oleh DNA dengan cara menerjemahkan kode-kode

genetik dari DNA. Translasi merupakan proses penerjemahan beberapa

triplet atau kodon dari mRNA menjadi asam amino-asam amino yang

akhirnya membentuk protein. Transkripsi dan Translasi meliputi 3 tahapan,

27

28

yaitu tahapan inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan terminasi

(pengakhiran). Semua tahapan/ proses sintesa protein terjadi di ribosom.

3.2 Saran

Penulis menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh

dari kata sempurna, sehingga kedepannya penulis akan lebih focus dan

detail dalam menjelaskan tentang makalah diatas dengan sumber-sumber

yang lebih banyak yang tentunya dapat dipertanggung jawabkan

Kritik dan saran yang membangun sangat di harapkan dari pembaca

agar kedepannya penulis dapat membuat makalah yang lebih baik lagi.

29

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N.A., Jane B.R, dan Lawrence G.M. 2002. Biologi Jilid 1, edisi kelima.

Jakarta: Erlangga.

http://www.porosilmu.com/2015/12/memahami-proses-sintesa-protein-

lengkap.html

http://perpustakaancyber.blogspot.co.id/2013/03/proses-dan-tahapan-sintesis-

protein-pengertian-transkripsi-dna-dan-translasi-rna-pembentukan-

polipeptida.html

https://id.wikipedia.org/wiki/Sintesis_protein