Tahapan Sintesis Protein Pada tahun 1950, Paul Zamecnik melakukan percobaan untuk mengetahui tahapan dan tempat terjadinya sintesis protein. Paul menginjeksikan asam amino radioaktif ke t dan berhasil menjelaskan tempat terjadinya sintesis protein, yaitu di dalam ribosom. Selanjutnya, penelitian dilakukan bersama dengan ahlon dan menyimpulkan bah!a mol "#$ pemindah %"#$ t& berperan dalam sintesis protein. $khirnya, 'rancis (rick mene bah!a "#$ pemindah harus mengenali urutan nukleotida untuk disusun sebagai asam am sesuai pemesanan, yang kemudian diba!a oleh "#$ pemba!a pesan. )ahapan sintesis protein mengikutiaturan dogma sentral, dimana informasi genetik dipindahkan dari *#$ ke *#$ melalui tahap replikasi. *ari *#$ ke "#$ melalu transkripsi. Selanjutnya dari "#$ ke protein melalui sintesis protein. Sebelum ter protein, *#$ pada struktur nukleosom akan lepas dari protein histon oleh bantuan k en+im polimerase. Secara umum, proses sintesis protein meliputi tiga tahapan utama, antara laina.Replikasi DNA Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah menja - sel, - sel membelah menjadi sel, sel membelah menjadi / sel dan seterusnya. sel membelah, terjadi perbanyakan komponen komponen di dalam sel termasuk Perbanyakan *#$ dilakukan dengan cara replikasi. *engan demikian, replikas proses pembuatan %sintesis& *#$ baru atau penggandaan *#$ di dalam nukleus. Pada s replikasi berlangsung, *#$ induk membentuk kopian *#$ anak yang sama persis sehing *#$ induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan *#$ baru. "#$ irus dapat embentuk *#$ enurut 2altimore, i+ushima, dan )emin %1930&, beberapa 4irus dapat mensintesis * dari "#$ hasil cetakan yang berantai tunggal. n+im yang berperan disebut *#$ poli bergantung "#$ atau )ranskriptase Sebaliknya. %Suryo, 6enetika, hlm. 101& "eplikasi merupakan tahapan rumit yang menga!ali sintesis protein. 7leh karena itu perlu menyimak dengan saksama.
Tahapan Sintesis Protein
Pada tahun 1950, Paul Zamecnik melakukan percobaan untuk mengetahui
tahapan dan tempat terjadinya sintesis protein. Paul menginjeksikan
asam amino radioaktif ke tubuh tikus dan berhasil menjelaskan
tempat terjadinya sintesis protein, yaitu di dalam ribosom.
Selanjutnya, penelitian dilakukan bersama dengan ahlon dan
menyimpulkan bah!a molekul "#$ pemindah %"#$ t& berperan dalam
sintesis protein. $khirnya, 'rancis (rick menemukan bah!a "#$
pemindah harus mengenali urutan nukleotida untuk disusun sebagai
asam amino sesuai pemesanan, yang kemudian diba!a oleh "#$ pemba!a
pesan.
)ahapan sintesis protein mengikuti aturan dogma sentral, dimana
informasi genetik dipindahkan dari *#$ ke *#$ melalui tahap
replikasi. *ari *#$ ke "#$ melalui tahap transkripsi. Selanjutnya
dari "#$ ke protein melalui sintesis protein. Sebelum terjadi
sintesis protein, *#$ pada struktur nukleosom akan lepas dari
protein histon oleh bantuan kerja en+im polimerase.
Secara umum, proses sintesis protein meliputi tiga tahapan utama,
antara lain
a. Replikasi DNA
Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel
membelah menjadi - sel, - sel membelah menjadi sel, sel membelah
menjadi / sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah, terjadi
perbanyakan komponenkomponen di dalam sel termasuk *#$. Perbanyakan
*#$ dilakukan dengan cara replikasi. *engan demikian, replikasi
adalah proses pembuatan %sintesis& *#$ baru atau penggandaan
*#$ di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, *#$ induk
membentuk kopian *#$ anak yang sama persis sehingga *#$ induk
berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan *#$ baru.
"#$ irus dapat embentuk *#$
enurut 2altimore, i+ushima, dan )emin %1930&, beberapa 4irus
dapat mensintesis *#$ dari "#$ hasil cetakan yang berantai tunggal.
n+im yang berperan disebut *#$ polimerase bergantung "#$ atau
)ranskriptase Sebaliknya. %Suryo, 6enetika, hlm. 101&
"eplikasi merupakan tahapan rumit yang menga!ali sintesis protein.
7leh karena itu, kalian perlu menyimak dengan saksama.
6ambar 1. )ahapan replikasi *#$.
Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai
*#$, disebut pangkal replikasi. 2eberapa tahapan dan en+im yang
berperan dalam sintesis protein, antara lain
a& *#$ helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda *#$
induk. b& n+im primase, membentuk primer yang merupakan segmen
pendek dari "#$ sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.
c& *ari ujung 8 "#$ primer, *#$ polimerase menambahkan pasangan
basa nitrogen %dari nukleotidanukleotida& pada rantai tunggal
*#$ induk dan terbentuk rantai *#$ yang bersambungan secara
kontinyu %tanpa terpisahpisah& yang disebut leading strand.
d& Pada rantai tunggal *#$ induk yang lain, *#$ polimerase
membentuk lagging strand %merupakan keseluruhan rantai kopian *#$
yang pertumbuhannya tidak kontinyu& dengan memperpanjang "#$
primer"#$ primer di beberapa tempat sehingga membentuk segmen
segmen *#$ baru yang saling terpisah. Segmensegmen itulah yang
disebut fragmen 7ka+aki. e& *#$ polimerase yang lainnya,
menggantikan "#$ primer dengan *#$ dan en+im ligase menghubungkan
segmensegmen oka+aki, sehingga terbentuk salinan *#$ baru. #ah, *#$
baru yang telah terbentuk %identik dengan *#$ induk& akan
melanjutkan tahapan untuk mensintesis protein yaitu tahapan
transkripsi dan translasi.
b. Transkripsi
Pada tahapan ini, *#$ akan membentuk "#$ dengan cara menerjemahkan
kodekode genetik dari *#$. Proses pembentukan "#$ ini disebut
transkripsi, yang menghasilkan 8 macam "#$ seperti yang telah
kalian ketahui sebelumnya, yaitu m"#$, t"#$, dan r"#$. )ranskripsi
terjadi di dalam sitoplasma dan dia!ali dengan membukanya rantai
ganda *#$ melalui kerja en+im "#$ polimerase. Sebuah rantai tunggal
berfungsi sebagai rantai cetakan atau rantai sense, rantai yang
lain dari pasangan *#$ ini disebut rantai anti sense. )idak seperti
halnya pada replikasi yang terjadi pada semua *#$, transkripsi ini
hanya terjadi pada segmen *#$ yang mengandung kelompok gen tertentu
saja. 7leh karena itu, nukleotida nukleotida pada rantai sense yang
akan ditranskripsi menjadi molekul "#$ dikenal sebagai unit
transkripsi.
)ranskripsi meliputi 8 tahapan, yaitu tahapan inisiasi, elongasi,
dan terminasi.
1& Inisiasi (Permulaan)
:ika pada proses replikasi dikenal daerah pangkal replikasi, pada
transkripsi ini dikenal promoter, yaitu daerah *#$ sebagai tempat
melekatnya "#$ polimerase untuk memulai transkripsi. "#$ polimerase
melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter
berikatan dengan kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi.
#ah, kumpulan antara promoter, "#$ polimerase, dan faktor
transkripsi ini disebut kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya,
"#$ polimerase membuka rantai ganda *#$.
-& Elongasi (Pemanjangan)
mengalami pertumbuhan memanjang seiring dengan pembentukan pasangan
basa nitrogen *#$. Pembentukan "#$ analog dengan pembentukan
pasangan basa nitrogen pada replikasi. Pada "#$ tidak terdapat basa
pirimidin timin %)&, melainkan urasil %;&. 7leh karena itu,
"#$ akan membentuk pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai
*#$. )iga macam basa yang lain, yaitu adenin, guanin, dan sitosin
dari *#$ akan berpasangan dengan basa komplemennya masingmasing
sesuai dengan pengaturan pemasangan basa. $denin berpasangan dengan
urasil dan guanin dengan sitosin %6ambar -&.
6ambar -. )ahap elongasi transkripsi.
Penyusunan untaian nukleotida "#$ yang telah dimulai dari daerah
promoter berakhir di daerah terminator. Setelah transkripsi
selesai, rantai *#$ menyatu kembali seperti semula dan "#$
polimerase segera terlepas dari *#$. $khirnya, "#$ terlepas dan
terbentuklah "#$ m yang baru.
Pada sel prokariotik, "#$ hasil transkripsi dari *#$, langsung
berperan sebagai "#$ m. Sementara itu, "#$ hasil transkripsi gen
pengkode protein pada sel eukariotik, akan menjadi "#$ m yang
fungsional %aktif& setelah malalui proses tertentu terlebih
dahulu. *engan demikian, pada rantai tunggal "#$ m terdapat
beberapa uruturutan basa nitrogen yang merupakan komplemen
%pasangan& dari pesan genetik %urutan basa nitrogen& *#$.
Setiap tiga macam urutan basa nitrogen pada nukleotida "#$ m hasil
transkripsi ini disebut sebagai triplet atau kodon.
c. Translasi
Sebanyak -0 macam asam amino yang diperlukan untuk pembentukan
protein merupakan hasil terjemahan triplet dari m"#$. Selanjutnya,
dari beberapa asam amino %puluhan, ratusan, atau ribuan&
tersebut dihasilkan rantai polipeptida spesifik dan akan membentuk
protein spesifik pula.
6ambar 8. )ahapan transkripsi "#$.
<alu, bagaimana mekanisme translasi tersebut= <angkahlangkah
pada proses translasi adalah sebagai berikut
1& Inisiasi Translasi
6ambar . )ahap inisiasi translasi.
>odon pemula pada proses translasi adalah $;6, yang akan
mengkode pembentukan asam amino metionin. 7leh karena itu,
antikodon t"#$ yang akan berpasangan dengan kodon pemula adalah
;$(. t"#$ tersebut memba!a asam amino metionin pada sisi pemba!a
asam aminonya.
-& Elongasi
>eterangan
a. t"#$ memba!a antikodon $$$ ? asam amino %fenilalanin& b.
antikodon $$$ berpasangan dengan kodon m"#$ c. pembentukan ikatan
peptida d. pemanjangan rantai polipeptida ? ribosom siap menerima
t"#$ selanjutnya.
8& Terminasi
Proses translasi berhenti setelah antikodon yang diba!a t"#$
bertemu dengan kodon ;$$, ;$6, atau ;6$. *engan demikian, rantai
polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan
diolah membentuk protein fungsional.
6ambar @. )erminasi translasi.