asam nukleat

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Era penemuan materi genetik telah dibuka oleh F. Meischer dengan
menggunakan mikroskop sederhana, dia telah menetapkan bahwa bahan aktif
yang ada di dalam nucleus disebut sebagai nuclein. Peneliti ini belum bisa
menetapkan apakah nuclein in kromosom ataukah DNA. Kromosom
ditemukan pad awal abad ke-19 merupakan struktur seperti benang pada
nucleus sel eukariot yang nampak pada saat sel mulai membelah. Kromosom
berjumlah diploid pada setiap selnya, dan pada autosomal maupun sekskromosom membawa gen-gen yang berpasangan kecuali pada kormosom-Y.
Ditemukannya bahwa informasi genetik dikode di sepanjang suatu
molekul polimerik yang hanya terdiri dari empat jenis unit monomerik
merupakan salah satu keberhasilan ilmu pengetahuan terpenting pada abad ke20. Molekul polimeri ini, asam deoksiribonukleat (deoxyribonukleic acid,
DNA), merupakan dasar kimiawi hereditas dan disusun menjadi gen, unit
dasar informasi genetik. DNA mengarah ke sintesis RNA. Yang selanjutnya
mengarahkan sintesis protein. Gen tidak berfungsi secara otonom, replikasi
dan fungsi gen diatur oleh berbagai produk gen, dan umunya bekerja sama
dengan
komponen-komponen
dari
beragam
jalur
transduksi
sinyal.
Pengetahuan tentang asam nukleat sangat penting untuk memahami genetika
dan berbagai aspek patofisologi.
1.2 Tujuan
1. Untuk mengetahui apa asam nukleat itu.
2. Untuk mengetahui fungsi asam nukleat.
3. Untuk mengetahui proses translasi dan transkripsi.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Asam Nukleat
Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua
informasi genetika, yaitu seperangkat “ cetak biru “ tentang karakteristik actual
dan potensial yang diterima oleh suatu organisme dari generasi sebelumnya, untuk
kemudian diwariskan ke generasi berikutnya.
Asam nukleat ada dua macam :
1. Asam Deoksiribonukleat (DNA)
2. Asam Ribonukleat (RNA)
DNA merupakan molekul raksasa yang tardapat didalam nukleus ( inti sel ),
dengan massa molekul relatif (Mr) berkisar dari 6 juta sampai 16 juta. Setiap
bagian fungsional DNA dikenal sebagai gen. Ribuan gen dari suatu organisme
mengandung sandi genetic untuk urutan protein. Artinya, ia mengandung suatu
informasi untuk sederetan rantai asam amino protein. Setiap asam amino
dituliskan didalam urutan DNA yang sesuai dengan bantuan kodon yang terdiri
atas tiga pasangan basa yang berurutan. Sebagai contoh adalah kodon untuk asam
amino Fenilalanin (Phe) yaitu TTC. Molekul DNA terdiri dari dua rantai polimer
yang melengkung heliks ganda. Heliks ganda tersebut dikukuhkan oleh ikatan
hydrogen antara lain timin dari rantai yang satu dengan adenine dari rantai yang
lain. Dan antara sitosin dari rantai yang satu dengan guanin dari rantai lainnya.
Untuk ekspresi suatu gen, artinya sintasis dari protein-protein yang sesuai,
informasi urutan DNA perlu diubah menjadi suatu urutan protein. Karena DNA
sendiri tadak ikut ambil begian pada sintesis protein. Maka informasi perlu
dipindahkan dari inti sel sempai ketempat dimana protein disintesis yaitu di
ribosom. Untuk itu pertama melalui proses penyalinan ( transkripsi ).
RNA merupakan polimer yang mempunyai massa molekul lebih kecil yaitu
dari 20 ribu sampai 40 ribu. Bagian yang relevandari gen, disalin menjadi suatu
RNA caraka (messenger RNA, mRNA). Urutan mRNA yang berbentuk sejodoh
dengan rantai DNA yang mengandung sandi gen yang sesuai. Karena RNA
mengandung urasil sebagai pengganti timin, maka dari triplet DNA AAG misalnya
akan terbentuk kodon mRNA UUC.
Baik DNA maupun RNA merupakan polimer atas unit-unit nukleotida. Suatu
unit nukleutida terdiri atas tiga bagian: gula pentosa, basa organic ( senyawa
heterosiklik yang mengandung nitrogen ), dan asam fosfat. Pentosa yang
dikandung RNA adalah ribosa, sedangkan pentosa pada DNA adalah
deoksiribosa, yang kekurangan suatu satu atim oksigen dari ribose. DNA dan
RNA dapat dibedakan dari jenis gulanya.
A. BASA
Basa asam nukleat adalah suatu heterosiklik aromatik yang berasal dari
pirimidin atau purin. Lima dari basa-basa ini bersama-sama merupakan
komponen utama dari asam nekleat dari selarah jaringan hidup. Basa purin
adenine ( Ade ) dan guanin (Gua) seperti juga basa pirimidin sitosin (Cyt) di
jumpai dalam RNA dan DNA. Sebaliknya urasil (Ura) hanya terdapat dalam
RNA. Dalam DNA, urasil digantikan oleh timin (Thy), yaitu derivate 5-metil
dari urasil. Sejumlah besar dari basa-basa lainnya yang dimodifikasi dijumpai
pada tRNA dan pada jenis RNA lainnya.
B. NUKLEOSIDA, NUKLEOTIDA
Monomer asam nukleat disebut nukleotida. Bila suatu basa dari asam
nukleat dihubungkan dengan ribosa atau 2-deoksiribosa maka akan diperoleh
suatu nukleosida. Nukleosida adalah nukeotida tampa gugus fosfat.
Adapun basa organic yang terdapat pada RNA ada empat macam yaitu:
1. Adenin (6-Aminopurin) atau A,
2. Guanin (6-oksi-2-aminopurin) atau G
3. Sitosin (2-oksi-6-aminopurin) atau C
4. Urasil (2,6-dioksipirimidin) atau U
Pada DNA tidak mengandung urasil, melainkan digantikan dengan timin
(2,6-duoksi-5-metilpirimidin). Didalam sel, gugus 5’-OH dari komponen gula
pada nukleosida pada umumnya teresterisasi dengan asam fosfat. Dari adenosin
akan terbentuk adenosain 5’-OH monofosfat (AMP) dan dari dA yang sesuai
dengannya dalam dAMP
Kalau rantai 5’-fosfat dihubungkan dengan rantai fosfat lainnya melalui
ikatan asam anhidrida, maka diperoleh nukleosida difosfat dan trifosfat,
misalnya ADP dan ATP. Kedua nuklesida ini merupakan koenzim penting
pada metabolisme energi.
C. Oligonukleotida, Polinukleotida
Rantai fosfat satu dengan yang lainnya dapat membentuk anhidrida asam.
Hal ini memungkinkan adanya hubungan antara nukleotida satu dengan yang
lainnya melalui rantai fosfat. Bila antai fosfat dari suatu nukleotida bereaksi
dengan gugus 3’-OH dari nukleotida lainnya, maka terbentuk suatu
dinukleotida dengan struktur asamfosfat dister. Selanjutnya melalui hubungan
dengan ikatan asam fosfat diester lainnya, dinukleotida ini dapat diperpanjang
dengan satu tambahan mononukleotida. Dengan cara ini terbentuk
oligonukleotida dan akhirnya polinukleotida.
Polinukleotida dengan komponen ribonukleotida disebut asam ribonukleat
(RNA), dan yang terbentuk dari monomer deoksiribonukleat disebut asam
deoksiribonukleat (DNA). Untuk menggambarkan struktur dari oligonukleat
dan polinukleat digunakan singkatan-singkatan dari komponen nukleosida
yang dituliskan dari kiri ke kanan dengan arah 5’- 3’. Kadang-kadang posisi
rantai fosfat ditunjukan dengan “p”. dengan demikin struktur dari RNA.
Pada nukleosida dan nukleotida, rantai pentosa terdapat dalam bentuk
furanosa. Gula dan basa dihubungkan melalui suatu ikatan N-glikosidik antara
C-1 gula dan N-9 cincin purin atau N-1 pirimidin. Ikatan ini selalu
mempunyai konfigurasi. Jika basa organik berkaitan dengan pentosa,
terbentuklah suatu nukleosida, dan jika nukleosida berkaitan dengan dengan
asam fosfat, terbentuklah suatu nukleotida.
 Nukleosida pada RNA
Adenin + Ribosa = Adenosin
Guanin + Ribosa = Guanosin
Sitosin + Ribosa = Sitodin
Urasil + Ribosa = Uridin
 Nukleosida pada DNA
Adenin + Deoksiribosa = Deoksiadenosin
Guanin + Deoksiribosa = Deoksiguanosin
Sitosin + Deoksiribosa = Deoksisitidin
Timin + Deoksiribosa = Deoksitirimidin
Persis seperti asam-asam amino yang berkondensasi untuk membentuk
polimer
protein
maka
nukleotida-nukleotida
juga
berkondensasi
untuk
membentuk polimer asam nukleat (DNA dan RNA). Gugus fosfat dari suatu
nukleotida berkaitan dangan bagian pentosa dari nukleotida tetangganya sehingga
terbentuklah rantai asam nukleat yang sangat panjang.
Meskipun basa organik pada DNA dan RNA cuma empat macam, jumlah dan
urutan basa-basa itu sangat bervariasi sehingga banyaknya! Bayangkan, untuk
suatu rantai yang tersusun dari nukleotida, secara teoritis dapat terjadi 4x10E 87
jenis asam nukleat (DNA dan RNA) yang berbeda.
2.2 Struktur asam Nukleat
Kata "asam" karena gugus fosfat pada struktur asam nukleat menyumbangkan
sifat asam yang pada keadaan netral akan mudah melepaskan proton (H+)nya
sehingga sering disebut anion asam kuat (pada keadaan tertentu, fosfat akan
bermuatan 4-). sedangkan kata Nukleatnya, karena kebanyakan asam nukleat
berada pada inti sel (nukleus). Komponen asam nukleat adalah 1. Gula ribosa
Gula dalam asam nukleat adalah jenis gula aldopentosa yakni Ribosa. Struktur
Hawort (siklik)nya menunjukkan posisi beta-Furanosa (beta untuk posisi OH yang
diatas, Furanosa untuk siklik dari 5 atom karbon). Untuk C2 nya, disitu letak
perbedaan dari tiap jenis asam nukleat (DNA & RNA). Untuk RNA sama seperti
gambar tadi, namun untuk DNA agak sedikit berbeda, dimana pada atom C2 nya
kehilangan atom O nya sehingga yang ada hanya subtituen H nya saja, itulah
dinamakan gula deoksiribosa.
2. Basa Nitrogen, Basa nitrogen seperti yang kita tau adalah Purin dan Pirimidin.
basa Purin misalnya. Berasal dari senyawa heterosiklik yang terdiri dari 2
gabungan siklik (namanya bisiklik). Sedangkan Pirimidin juga termasuk dalam
snyawa heterosiklik, namun pirimidin ini berasal dari turunan Piridin yang
ditambahkan 1 atom N (kalo piridin hanya 1 atom N nya). Purin punya turunan
lagi, yakni Adenin dan guanin yang berbeda dari strukurnya, begitu juga pirimidin
yang terdiri dari timin, uracil, dan sitosi.
Masing-masing basa purin dan pirimidin akan saling berpasangan, seperti adenin
akan selalu berpasangan dengan timin pada DNA dan dengan Uracil pada RNA.
sedangkan guanin tetap dengan sitosin baik di DNA maupun RNA. Kenapa hal itu
terjadi? Kenapa adenin tidak berpasangan dengan timin atau hanya uracil saja,
kenapa harus berbeda-beda pasangan di tiap jenis asam nukleat? Hal ini karena
mereka sudah berjodoh satu sama lain, dalam hal ini masing-masing pasangan
akan saling membentuk kestabilan oleh adanya ikatan hidrogen yang
menghubungkan keduanya. dan juga sudah ada enzim-enzim tertentu yang bekerja
pada masing-masing jenis asam nukleat, sehingga bila pasangannya "tertukar"
enzim yang bekerja secara otomatis akan berhenti.
3. Gugus fosfat Inilah yang menentukan sifat asam pada asam nukleat.
yang dikotak ungu itulah fosfatnya. Pada keadaan netral, ia akan sangat mudah
melepaskan protonnya. makin mudah melepaskan protonnya, semakin asam.
sehingga disebut juga sebagai anion asam kuat.
Cara Berikatan
Fosfatnya, berikatan dengan atom C5 nya, dan atom C3 dari nukleotida
sebelumnya atau sesudahnya. Ini disebut sebagai ikatan fosfodiester, dimana
ikatan ini menghubungkan nukleotida 1 dengan lainnya. Nukleotida adalah unit
molekul dari asam nukleat yang terdiri dari fosfat, basa N, dan gula. Nukleosida
adalah unit molekul as. Nukleat yang terdiri dari gula dan basa N saja. Untuk Basa
N, pada Purin akan berikatan pada atom N9 nya dengan atom C1 dari gula.
Sedangkan Pirimidin berikana pada N1 nya dengan atom C1 pada gula dengan
membentuk ikatan N-glikosida (nukleosida). Kalau sudah berikatan, struktur
primernya seperti ini.
Pada ujung atas, berakhir pada C5 dan ujung bawah berakhir pada C3. Ini berguna
dalam penulisan sekuensing asam nukleat. Itu yang disebut sebagai ujung 5'-3'.
RNA hanya terdiri dari 1 rantai saja. Tetapi kalau yang rantai ganda seperti DNA,
ada 2 rantai yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen.
Pasangan adenin timin hanya 2 rangkap ikatan hidrogen, karena pada strukturnya
tidak memungkinkan untuk membentuk 3 rangkap seperti pasangan guanin
sitosin. dilihat dari jaraknya antara O dan H apada pasangan adenin timin, sangat
jauh. sehingga tidak memungkinkan adanya interaksi.
Untaian yang saling melilit ini, menyumbangkan kestabilan dan memperdekat
jarak (rise) antara pasang-pasang basanya, sehingga bisa menjadi utuh. Untaian
ganda ini juga disusun secara anti paralel, pada rantai 1 dari 5'-3' dan rantai 2 dari
3'-5'. kenapa? Hal ini dimaksudkan untuk memasangkan basa-basa N nya. kalau
dipasang secara paralel tidak akan bertemu dengan pasangannya masing-masing.
2.3 Fungsi Asam Nukleat
DNA menyimpan informasi (kode) tentang jenis protein yang harus
dibentukoleh suatu sel. Informasi genetic adalah relasi antara urut-urutan basa
nitrogen dalam DNA menentukan urut-urutan asam amino dalam protein. Struktur
kode genetic itu disebut kodon. Kodon adalah rangkaian tiga nukleotida dalam
urutan yang khas. Setiap kodon menentukan satu asam amino yang akan
digunakan untuk sintesis protein.sel yang baru mempunyaiinformasi genetic yang
identik dengan sel asal. Kadang suatu kekeliruan terjadi pada pembentukan
kromosom baru.yang mengakibatkan perubahan sifat genetic. Hal seperti ini
sering disebut mutasi.
2.3 Sintesis asam nukleat
Replikasi adalah peristiwa sintesis DNA.Saat suatu sel membelah secara
mitosis, tiap-tiap sel hasila pembelahan mengandung DNA penuh dan identik
seperti induknya.Dengan demikian, DNA harus secara tepat direplikasi sebelum
pembelahan dimulai.Replikasi DNA dapat terjadi dengan adanya sintesis rantai
nukleotida baru dari rantai nukleotida lama.Proses komplementasi pasangan basa
menghasilkan suatu molekul DNA baru yang sama dengan molekul DNA lama
sebagai cetakan.Kemungkinan terjadinya replikasi dapat melalui tiga model.
Model pertama adalah model konservatif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak
berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua dua rantai DNA baru.
Model kedua disebut model semikonservatif, yaitu dua rantai DNA lama terpisah
dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing
rantai DNA lama tersebut.Model ketiga adalah model dispersif, yaitu beberapa
bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebgai cetakan untuk sintesis rantai
DNA baru.
Berikut adalah gambaran replikasi
yang terjadi terhadap DNA :
Dari ketiga model replikasi tersebut, model semikonservatif merupakan model
yang tepat untuk proses replikasi DNA.Replikasi DNA semikonservatif ini
berlaku bagi organisme prokariot maupun eukariot.Perbedaan replikasi antara
organisme prokariot dengan eukariot adalah dalam hal jenis dan jumlah enzim
yang terlibat, serta kecepatan dan kompleksitas replkasi DNA.Pada organisme
eukariot, peristiwa replikasi terjadi sebelum pembelahan mitosis, tepatnya pada
fase sintsis dalam siklus pembelahan sel.
RNA sintesis (atau transkripsi) dapat didefinisikan sebagai proses
mentransfer informasi dari urutan nukleotida DNA ke urutan RNA.
Dalam organisme multi-selular (eukariota), mereka telah berevolusi jauh
lebih kompleks mekanisme pengaturan transkripsi dari organisme uniseluler
(prokariota).
Sebuah enzim besar yang dikenal sebagai transkripsi RNA polimerase
mengkatalisis. Dengan peran yang berbeda dan sifat, berbagai transkripsi RNA
polimerase mengkatalisis tipe RNA yang berbeda. Meskipun ada perbedaan besar
dalam ukuran dan jumlah subunit polipeptida, struktur keseluruhan dari
polimerase RNA di prokariota dan eukariota cukup mirip, mengungkap asal
evolusi yang sama.
Berikut ini adalah garis besar dari RNA polimerase pada eukariota:
RNA polimerase I terletak di nucleolus dan mentranskripsi ribosomal RNA
(rRNA). Ribosomal RNA, bersama dengan berbagai bentuk protein ribosom. Satu
rRNA tertentu adalah katalis untuk pembentukan ikatan peptida. Berbagai jenis
rRNA berbagai ukuran dari 120-4700 basis amina. Eukariotik dan prokariotik
rRNA yang jelas berbeda, namun kedua spesies berumur panjang dan stabil.
RNA polimerase II lokal dengan inti, dan mentranskripsi messenger RNA
(mRNA) dan RNA nuklir paling kecil. Messenger RNA adalah pembawa
informasi genetik pada struktur primer protein dari DNA, bersama dengan fitur
khusus yang memungkinkan untuk menempel ribosom dan fungsi dalam sintesis
protein. Ukurannya tergantung pada ukuran protein untuk yang kode. Ini
cenderung relatif pendek-hidup, dan umur bervariasi dari spesies secara molekuler
spesies molekul tergantung pada peran biologis protein.
RNA polimerase III mentranskripsi RNA transfer (tRNA) dan RNA kecil
lainnya. tRNA adalah molekul kecil (65-110 nukleotida) dirancang untuk
membawa asam amino diaktifkan untuk tempat sintesis protein, ribosom. Ini
adalah berumur panjang dan stabil.
Transkripsi berlangsung dalam tiga (3) tahap:
1. Inisiasi,
2. Perpanjangan,dan
3. Penghentian.
Berikut ini menjelaskan transkripsi eukariotik:
Pada tahap inisiasi, RNA polimerase DNA pencarian untuk situs inisiasi, juga
disebut situs promotor, atau promotor. Pada tahap ini, DNA untai ganda
("tertutup"). Ini RNA polimerase / luka-struktur DNA yang disebut sebagai
kompleks ditutup. polimerase RNA kemudian unwinds bentangan pendek DNA
heliks ganda untuk menghasilkan beruntai tunggal ("terbuka") template DNA dari
yang dibutuhkan petunjuk. Ini RNA polimerase / diterminasi-struktur DNA
disebut kompleks terbuka.
Pada tahap perpanjangan, RNA polimerase memilih trifosfat ribonucleoside
benar dan mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester. Proses ini diulangi
sebanyak yang enzim unidirectionally bergerak sepanjang template DNA.
transkrip A disintesis dari awal sampai akhir oleh molekul RNA polimerase
tunggal.
Pada tahap terminasi, polimerase RNA mendeteksi sinyal terminasi yang
menentukan di mana transkrip berakhir.
Kimia sintesis RNA adalah identik untuk semua bentuk RNA, termasuk
messenger RNA, transfer RNA, dan RNA ribosomal. Langkah-langkah dasar
hanya dijelaskan juga berlaku untuk semua bentuk. proses sintetik mereka
berbeda terutama dalam peraturan, pengolahan posttranscriptional, dan polimerase
khusus yang berpartisipasi.
RNA sintesis dapat
dirangsang dengan pemberian RNA eksogen.
Ditunjukkan dalam beberapa percobaan, al Grabowska et. menentukan tingkat
penggabungan 5p uridin radioaktif-trifosfat (UTP) ke dalam RNA disintesis
(dikembangkan dalam sistem sel-bebas dengan kromatin dari hati tikus dan DNA
polimerase RNA bergantung dari E coli). Mereka menemukan transkripsi yang
meningkat lima kali lipat setelah penambahan hati tikus RNA. Kanehisa et al. and
Dobrzelewski et al. memperoleh hasil yang sama dalam sistem dari DNA ayam
hidup atau betis kromatin timus dan polimerase RNA dari E coli.
2.4 Transkripsi
Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis RNA dari salah satu rantai
DNA, sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke RNA.
Fungsi ini disebut fungsi heterokatalis DNA karena DNA mampu mensintesis
senyawa lain yaitu RNA. Sebuah rantai DNA digunakan untuk mencetak rantai
tunggal mRNA dengan bantuan enzim polimerase. Enzim tersebut menempel
pada kodon permulaan, umumnya adalah kodon untuk asam amino metionin.
Pertama-tama, ikatan hidrogen di bagian DNA yang disalin terbuka. Akibatnya,
dua utas DNA berpisah. Salah satu polinukleotida berfungsi sebagai pencetak atau
sense, yang lain sebagai gen atau antisense. Misalnya pencetak memiliki urutan
basa G-A-G-A-C-T, dan yang berfungsi sebagai gen memiliki urutan basa
komplemen C-T-C-T-G-A. Karena pencetaknya G-A-G-A-C-T, maka RNA hasil
cetakannya C-U-C-U-G-A. Jadi, RNA C-U-C-U-G-A merupakan hasil kopian
dari DNA C-T-C-T-G-A (gen), dan merupakan komplemen dari pencetak.
Transkripsi DNA akan menghasilkan mRNA (messenger RNA). Pada
organisme eukariot, mRNA yang dihasilkan itu tidak langsung dapat berfungsi
dalam sintesis polipeptida, sebab masih mengandung segmen-segmen yang tidak
berfungsi yang disebut intron. Sedangkan segmen-segmen yang berfungsi untuk
sintesis protein disebut ekson. Di dalam nukleus terjadi pematangan/pemasakan
mRNA yaitu dengan jalan melepaskan segmen-segmen intron dan merangkaikan
segmen-segmen ekson. Gabungan segmen-segmen ekson membentuk satu
rantai/utas mRNA yang mengandung sejumlah kodon untuk penyusunan
polipeptida. Rantai mRNA ini dikenal sebagai sistron.
Gb. Proses pematangan mRNA dengan membuang bagian intron
Proses transkripsi ini terjadi di dalam inti sel (nukleus). DNA tetap berada di
dalam nukleus, sedangkan hasil transkripsinya dikeluarkan dari nukleus menuju
sitoplasma dan melekat pada ribosom. Ini dimaksudkan agar gen asli tetap
terlindung, sementara hasil kopinya ditugaskan untuk melaksanakan pesan-pesan
yang dikandungnya. Jika RNA rusak, akan segera diganti dengan hasil kopian
yang baru
1. Inisiasi (permulaan)
Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi
disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi
dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang
digunakan sebagai cetakan.
2. Elongasi (pemanjangan)
Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka untaian heliks
ganda DNA dengan bantuan enzim polimerase, sehingga terbentuklah molekul
RNA yang akan lepas dari cetakan DNA-nya.
3. Terminasi (pengakhiran)
Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan
DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan
suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai kodon terminasi (kode stop) yang
sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada
akhir kodon terminasi, yaitu ketika polimerase mencapai titik terminasi sambil
melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus
melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik
yang jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini dipotong hingga
terlepas dari enzim tersebut.
2.5 Translasi
Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam
urutan asam amino. Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi)
yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktorfaktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses
translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah
energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul
yang mirip dengan ATP.
Gb. Translasi
1. Inisiasi
Tahap inisiasi terjadi karena adanya tiga komponen yaitu mRNA, sebuah
tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit
ribosom.
mRNA yang keluar dari nukleus menuju sitoplasma didatangi oleh
ribosom, kemudian mRNA masuk ke dalam “celah” ribosom. Ketika mRNA
masuk ke ribosom, ribosom “membaca” kodon yang masuk. Pembacaan
dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai
catatan ribosom yang datang untuk mebaca kodon biasanya tidak hanya satu,
melainkan beberapa ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk
rangkaian mirip tusuk satu, di mana tusuknya adalah “mRNA” dan daging
adalah “ribosomnya”. Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat
berlangsung secara berurutan. Ketika kodon I terbaca ribosom (misal
kodonnya AUG), tRNA yang membawa antikodon UAC dan asam amino
metionin datang. tRNA masuk ke celah ribosom.
Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesifik
antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit
ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal.
2. Elongasi
Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan
satu per satu pada asam amino pertama (metionin). Ribosom terus bergeser
agar mRNA lebih masuk, guna membaca kodon II. Misalnya kodon II UCA,
yang segera diterjemahkan oleh tRNA berarti kodon AGU sambil membawa
asam amino serine. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk
dirangkaikan dengan serine membentuk dipeptida.
Ribosom terus bergeser, membaca kodon III. Misalkan kodon III GAG,
segera diterjemahkan oleh antikodon CUC sambil membawa asam amino
glisin. tRNA tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan
dengan dipeptida yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida.
Demikian seterusnya proses pembacaan kode genetika itu berlangsung di
dalam ribobom, yang diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino guna
dirangkai menjadi polipeptida.
Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan
antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang
tepat. Molekul mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke
sitoplasma untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul
rRNA dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu
mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida
yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.
3. Terminasi
Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon
stop mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan
UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak
sinyal untuk menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian
“diproses” menjadi protein.
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Dari materi di atas dapat disimpulkan bahwa:
1. Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua
informasi genetika, yaitu seperangkat “ cetak biru “ tentang karakteristik
actual dan potensial yang diterima oleh suatu organisme dari generasi
sebelumnya, untuk kemudian diwariskan ke generasi berikutnya.
2. Asam nukleat berperan dalam proses pewarisan sifat dan lainnya.
3. Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis RNA dari salah satu rantai
DNA, sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke
RNA. Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke
dalam urutan asam amino. Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada
transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.
3.2 Saran
Untuk pemateri harap penjelasannya lebih diperdalam supaya lebih paham.
DAFTAR PUSTAKA
Desy. 2010. Substansi Genetika. http://desybio.wordpress.com/tag/1-transkripsi/.
Diakses tanggal 20 Mei 2012.
Joomla. 2012. Asam Nukleat.
http://sandichem.net/index.php?option=com_content&view=article&id=47:asamnukleat&catid=32:chemistry-grade-xii&Itemid=47. Diakses tanggal 20 Mei 2012.
Murray, Robert K; dkk. 2006. BIOKIMIA HARPER. Jakarta: Penerbit buku
kedokteran EGC.
Tony.2008. Mengenal DNA dan RNA.
http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/14/mengenal-dna-dan-rna/. Diakses
tanggal 20 Mei 2012.