“ REPLIKASI ”

Dalam proses replikasi, perbanyakan satu molekul asam nukleat dilakukan dengan menggunakan dirinya sebagai model cetakan.

Tahapan Replikasi:

Pada proses awal replikasi, selalu dimulai pada wilayah tertentu yaitu titik awal replikasi atau disebut dengan titik ori, dan dalam replikasi terdapat protein Dna A yang berfungsi untuk mengenali titik ori tersebut.

Untuk berlangsungnya proses replikasi diperlukan adanya asam nukleat berutas ganda (double helix). Adanya dua utas polinukleotida serta perpasangan antiparalel antara basa-basanya, memungkinkan satu utasan dari DNA tersebut menjadi model untuk utasan yang lainnya.

Kemudian, langkah selanjutnya yaitu dengan adanya enzim girase DNA yang akan menguraikan superheliks dengan memutuskan ikatan hydrogen antara basa-basa dari utasan yang berpasangan, dan enzim helicase yang menguraikan pilinan heliks ganda.

Kemudian terdapat SSB (Single stranded DNA binding protein) yang akan menstabilkan utasan tunggal, untuk mencegah utasan tunggal yang terbentuk berpasangan kembali membentuk heliks ganda dan Melindungi DNA dari serangan nuklease, yang dapat menghalangi transkripsi

Pada percabangan replikasi terdapat 2 cabang yang berbeda ujungnya yaitu ujung 3 OH (cabang “Leading”) dan ujung 5 P (cabang “Lagging”). Pada utas “leading” arah sintesis berjalan dari ujung menuju pangkal percabangan, maka sintesis berjalan secara kontinu sejalan dengan proses penguraian pilinan heliks ganda. Kemudian, terdapat DNA polymerase III yang berfungsi untuk sintesis perpanjangan rantai polinukleotida. Sedangkan, pada utas lagging, sintesis dimulai pada pangkal percabangan dan bergerak ke ujung cabang, maka setiap saat pergerakan penguraian helix ganda akan muncul titik awal baru yang diikuti oleh sintesis dengan arah ke bagian luar cabang

Pada utas “lagging” sintesis berjalan secara diskontinu, dan akan ditemukan fragmen, yang disebut dengan Fragmen Okazaki (Reiji Okazaki, 1969)

Proses replikasi semua fragmen okazaki diawali oleh RNA primer. Selanjutnya polimerase DNA memperpanjang rantai yang sudah ada. RNA primer dibentuk oleh primase (dihasilkan oleh gen dnaG atau oleh polimerase RNA

Terjadi proses sintesis perpanjangan rantai oleh polimerase DNA. Bertanggung jawab atas proses sintesis DNA baru dengan cara membentuk ikatan fosfodiester yang merangkaikan C ke 5 satu nukleotida terhadap C ke 3 dari nukleotida lain.

DNA Polimerase I untuk mengisi celah pada rantai polinukleotida

Kemudian selanjutnya yaitu penyambungan berbagai segmen okazaki yang dilakukan oleh enzim ligase. Enzim ligase yang berperan untuk menyambung dua ujung rantai polinukleotida menjadi rantai yang lebih panjang. Ligase terdapat dimana-mana didalam sel dan bentuk berbeda-beda sesuai sumber nergy yang dimanfaatkan

Replikasi DNA

“ TRANSKRIPSI ”

Transkripsi adalah sintesis molekul RNA yang merupakan proses pembentukan rantai poliribonukleotida dari berbagai monoribonukleotida, dengan melibatkan utasan DNA sebagai model cetakannya dan enzim polymerase RNA sebagai katalisatornya.

Tahapan:

1. Inisiasi2. Elongasi3. Terminasi

Inisiasi transkripsi dimulai dengan pengenalan promoter. Promoter dikenali oleh polimerase RNA yang berikatan pada DNA (Transkripsi dimulai).

Polimerase RNA sub unit sigma mengenali promoter. Holoenzim dibutuhkan untuk inisiasi tapi faktor sigma yang bertanggungjawab untuk mengenali promoter. Jika faktor sigma tidak ada, core enzim tetap terikat pada DNA tetapi secara acak. Kemudian terbentuk “promoter complex” berarti transkripsi dimulai pada posisi +1.

Jika inisiasi berhasil,RNA polimerase melepaskan faktor sigma, dan bersama-sama dengan DNA dan RNA yang baru disintesis akan membentuk kompeks. RNA polimerase dapat berjalan disepanjang molekul DNA. Bagian DNA yang mengalami pembukaan helikas, atau disebut dengan gelembung transkripsi (transkription bubble). Akan terlihat bergeser sepanjang molekul DNA sejalan dengan gerakan RNA polimerase. RNA polimerase bergerak dengan kecepatan rata-rata 40 nukleotida perdetik. tetapi dapat juga bervariasi.

RNA polimerase tetap terikat pada DNA dan melangsungkan transkripsi hingga mencapai urutan terminator (sinyal stop), pada umumnya berupa struktur hairpin (tusuk konde) atau stem loop. Terminasi transkripsi terjadi dua sebab yaitu terminasi yang hanya bergantung kepada urutan basa cetakan (terminasi diri) dan terminasi yang memerlukan kehadiran suatu protein (protein rho). Terminasi diri terjadi pada urutan basa polindrom yang diikuti oleh beberapa adenin (A). Terminasi menggunakan protein Rho, Rho merupakan protein heksamer yang akan menghidrolisis ATP dengan adanya RNA untai tunggal. Protein ini terikat pada urutan sepanjang 72 basa pada RNA. Rho bergerak disepanjang RNA nasen menuju kompleks transkripsi. Pada kompleks transkripsi ini rho memungkinkan RNA polimerase untuk berhenti pada sinyal termi nator tertentu.

“ TRANSLASI ”

Translasi merupakan langkah terakhir dalam sintesis protein dari DNA.

Pada translasi, diperlukan mRNA yang merupakan rangkaian kodon-kodon yang akan diterjemahkan, tRNA sebagai penterjemah, yang membawa anticodon, serta ribosom sebagai tempat penterjemahan berlangsung

Molekul mRNA yang dimodifikasi akan masuk ke proses translasi. Molekul mRNA mengikat ribosom pada situs tertentu. Ribosom terdiri dua unit, satu subunit kecil dan satu subunit besar. Ribosom juga memiliki situs khusus untuk pengikatan mRNA dan dua lokasi untuk mengikat molekul tRNA. Molekul inisiator tRNA mengikat dan berada pada lokasi P ribosom meninggalkan yang lain situs A terikat atau terbuka. Saat molekul tRNA mengenali kodon berikutnya pada molekul mRNA, menempel ke situs A pada ribosom. Ada pembentukan ikatan peptide yang menghubungkan asam amino dari tRNA disitus P dengan asam amino dari tRNA di situs A.

Saat ribosom bergerak sepanjang urutan molekul mRNA, molekul tRNA terikat di lokasi P tidak terikat atau dilepaskan dan tRNA terikat di situs A akan translokasi ke situs P dari ribosom tersebut. Translokasi ini membuat situs A kosong, tetap begitu sampai molekul tRNA yang lain mengenali urutan kodon mRNA yang baru dan mengikat ke posisi terbuka. Proses ini adalah pola yang terus menerus dengan molekul tRNA dilepaskan dari tRNA kompleks dan molekul baru mengikat ribosom dan rantai asam amino tumbuh.

Proses translasi pada ribosom dengan menerjemahkan mRNA sampai mencapai kodon terminasi pada molekul mRNA. Ada pertumbuhan yang berkelanjutan dari rantai protein selama proses ini, protein ini disebut rantai polipeptida dan dilepaskan dari molekul tRNA dan ribosom mendapatkan kembali ke subunit besar dan kecil. Rantai polipeptida yang baru terbentuk mengalami beberapa modifikasi sebelum menjadi protein yang berfungsi penuh.