Sintesis Protein : Pengertian dan Prosesnya Dalam setiap harinya masing-masing makhluk hidup membutuhkan makanan demi kelangsungan hidupnya. Makanan yang mereka makan nantinya akan dicerna dalam sistem pencernaan mereka yang nantinya akan diolah menjadi energi dalam tubuh. Dalam proses pencernaan makanan ada istilah yang disebut dengan sintesis protein. Sintesis protein adalah proses untuk mengubah asam amino yang terdapat dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Pada proses ini memerlukan peran dari DNA & RNA serta enzim. Hasil dari proses ini adalah sebuah protein yang telah diproses secara mekanik dan kimiawi yang terdapat di dalam sel makhluk hidup. ( baca : Peran DNA dan RNA Dalam Sintesa Protein ) Proses Sintesis Protein Tahap atau proses sintesis protein pertama kali dipraktekkan oleh Paul Zamecnik pada tahun 1950 silam. Awal mulanya Paul menggunakan tikus sebagai bahan percobaan untuk mengamati proses tersebut, caranya adalah dengan memasukkan asam amino radioaktif ke dalam tubuh tikus. Hasil dari percobaan tersebut adalah ditemukannya tempat terjadinya proses sintesis protein. ( baca : Organel Sel ) Setelah melakukan percobaan diatas, Paul kemudian melakukan penelitian kembali bersama Mahlon dan mendapatkan kesimpulan bahwa molekul RNA pemindah (RNA t) berperan dalam proses sintesis tersebut. Namun, pada akhirnya Francis Crick menemukan sesuatu yang penting, yaitu RNA pemindah terlebih dahulu harus mengenal urutan dari nukleotida untuk dapat disusun sebagai asam amino, dimana kemudian akan dibawa oleh RNA pembawa. Artikel terkait : Perbedaan DNA dan RNA – Fungsi DNA dan RNA Secara umum, proses sintesis protein terbagi menjadi 3 tahapan sebagai berikut : 1. Tahap Replikasi DNA Pada tiap sel yang terdapat pada makhluk hidup tentunya akan mengalami pembelahan sel, dimana biasanya pembelahan sel ini dapat terbagi berdasarkan kelipatannya, contohnya disini adalah pembelahan 4 sel menjadi 8 sel. Akan tetapi, sebelum sel tersebut melakukan proses pembelahan, terdapat proses penggandaan komponen yang terdapat dalam sel, salah satunya adalah DNA. Penggandaan DNA inilah yang kemudian disebut sebagai replikasi. Jadi, pengertian dari replikasi adalah proses sintesis DNA baru yang terjadi di dalam nukleus sel. Pada proses replikasi DNA ini membutuhkan bantuan dari enzim helikase yang bertugas untuk melepaskan basa dan ikatan hidrogen yang terdapat pada rangkaian DNA. Pada saat proses replikasi berlangsung, induk DNA akan membentuk anak DNA yang memiliki bentuk yang sama dengan induknya, dengan demikian dapat disimpulkan bahwa induk DNA memiliki tugas untuk membentuk DNA baru. Artikel terkait : Jenis-jenis Enzim Baltimore, Muzushima dan Temin (1970) berpendapat bahwa dari sekian banyak virus, terdapat beberapa virus yang ternyata dapat mensintesis DNA yang berasal dari RNA dengan hasil rantai tunggal. Enzim yang bertugas dalam proses sintesis tersebut dinamakan DNA polimerase. 2. Tahap Transkripsi Tahap transkripsi adalah tahapan dimana DNA akan membentuk RNA dengan menguraikan kode genetik yang berasal dari DNA. Pada tahap ini akan menghasilkan 3 jenis RNA, yaitu: mRNA tRNA rRNA Tahap ini dapat berlangsung di dalam sitoplasma dengan diawali proses pembukaan rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Pata tahap ini terdapat rantai tunggal yang bertugas sebagai rantai sense, sedangkan rantai lain yang berasal dari pasangan DNA dinamakan rantai anti sense. Tahap transkripsi sendiri terbagi atas 3 tahap, yaitu tahap inisiasi, elongasi dan terminasi. Artikel terkait : Metabolisme Protein – Metabolisme Asam Amino Tahap Inisiasi (Permulaan) Pada saat proses replikasi terdapat daerah yang disebut sebagai pangkal replikasi, lalu pada proses transkripsi juga dikenal nama promoter yang merupakan wilayah DNA yang digunakan sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk melakukan transkripsi. Terdapat proses dimana RNA kemudian akan melekat dengan promoter, kemudian promoter akan mengikat kumpulan protein yang kemudian proses ini disebut sebagai faktor transkripsi. Dari sini, RNA polimerase, promoter dan faktor transkripsi akan disebut sebagai kompleks inisiasi transkripsi. Dimana selanjutnya RNA polimerase akan bertugas membuka rantai ganda yang dimiliki oleh DNA. Artikel terkait : Fungsi Membran Sel Tahap Pemanjangan Ketika RNA polimerase suah membuka rantai ganda DNA, maka RNA tersebut akan menyusun uraian nukleotida-nukleotida RNA dengan ketentuan arah 5′ ke 3′. Pada tahap ini, RNA akan mengalami pemanjangan diri seiring dengan proses pembentukan pasangan DNA dengan basa nitrogen. Artikel terkait : Sistem Pencernaan pada Manusia Pada RNA tidak memiliki yang namanya basa pirimidin timin (T), akan tetapi memiliki urasil (U). Maka dari itu, RNA kemudian akan membentuk pasangan basa urasil dengan bantuan adenin yang terdapat pada rantai DNA. Dalam rantai RNA terdapat 3 jenis basa, yaitu guanin, sitosin dan adenin, dimana nantinya 3 basa ini akan berpasangan dengan basa komplemen yang sudah ditetapkan sesuai dengan aturan pasangan basa. Pada tahap ini, adenin nantinya akan berpasangan dengan urasil, sedangkan guanin akan berpasangan dengan sitosin. Tahap Akhir Setelah tahap transkripsi selesai, rantai DNA akan menyatu kembali seperti semula, lalu RNA polimerase akan lepas dari rantai DNA. RNA yang terlepas dari DNA tersebut kemudian akan membentuk RNA m yang baru. Di dalam sel prokariotik, RNA hasil dari transkripsi akan berperan aktif sebagai RNA m. Akan tetapi, RNA yang dihasilkan dari transkripsi kode akan menjadi RNA m yang akan aktif setelah melalui tahap tertentu. Dari sini dapat disimpulkan bahwa pada rantai tunggal RNA m memiliki beberapa urutan basa nitrogen. Tiap 3 jenis urutan dari basa nitrogen yang terdapat pada nukleotida RNA m hasil dari transkripsi akan disebut sebagai kodon atau triplet. ( baca : Teori Abiogenesis ) 3. Tahap Translasi Translasi adalah proses menerjemahkan kode kodon yang berasal dari RNA m untuk menjadi asam amino yang nantinya akan membentuk protein. Masingmasing urutan dari basa nitrogen yang berbeda nantinya akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda pula. Contohnya disini adalah asam amino fenilalanin yang merupakan terjemahan dari kodon UUU (3 basa urasil), asam amino glisin (CGC), asam amino serin (UCA) dan asam amino triptofan (UGG). Artikel terkait : Enzim Pencernaan Manusia Pada tahap ini setidaknya terdapat 20 macam jenis asam amino yang dibutuhkan untuk dapat membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Selanjutnya, beberapa dari asam amino tersebut akan menghasilkan rantai polipeptida yang spesifik dan nantinya akan membentuk protein yang spesifik pula. Proses translasi sendiri terbagi atas 3 tahap : Tahap Awal Pada tahap awal translasi, unit kecil dari ribosom akan mengikat pada mRNA yang sudah membawa kode genetik untuk asam amino yang akan dibuat, juga akan mengikat bagian inisiator dari tRNA. Kemudian, molekul dari ribosom akan mengikat bersama 3 molekul tersebut dan membentuk komplek inisiasi. Langkah selanjutnya adalah molekul dari tRNA tersebut akan mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma ke ribosom dengan bantuan enzim dan energi GTP. ( baca : Fungsi Ribosom ) Masing-masing ujung tRNA akan membawa 1 antikodon dan 1 asam amino. Langkah selanjutnya adalah asam amino akan diaktifkan oleh tRNA dan menghubungkan antara kodon dan antikodon pada mRNA. Tahap Pemanjangan Setelah asam amino diaktifkan, maka akan dihubungkan lagi oleh ikatan peptida yang membentuk polipeptida di ujung tRNA yang membawa asam amino. Contohnya adalah tRNA membawa sebuah asam amino fenilalanin, dengan demikian antikodonnya akan AAA yang kemudian akan berhubungan dengan kodon mRNA UUU. Pada proses ini, rantai polipeptida akan memanjang, hal ini disebabkan oleh adanya menambahan dari asam amino. Artikel terkait : Fungsi Insulin dalam Tubuh Tahap Terminasi Tahap akhir adalah ketika antikodon yang dibawa oleh tRNA bertemu dengan kodon UAA, UGA dan UAG. Hal tersebut dikarenakan rantai polipeptida yang sudah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah untuk menjadi protein yang fungsional. SINTESIS PROTEIN : PENGERTIAN, KOMPONEN, DAN TAHAPAN DALAM PROSES SINTESIS PROTEIN Refsa Nanda Desember 20, 2017 biologi Tidak ada Komentar Materi Biologi Kelas XII SMA Sintesis Protein Lengkap, itulah yang akan kita bahas kali ini. Diantaranya yang akan kita jelaskan dari sintesis protein yaitu Pengertian, Komponen yang berperan, dan Tahapan dalam Proses Sintesis Protein. DNA memiliki peran yang sangat penting dalam pembentukan sifat melalui proses sintesis. Di sini, akan dibahas mengenai pengertian sintesis protein, tahapan sintesis protein, komponen apa saja yang berperan dalam sintesis protein, serta peran DNA dan RNA dalam sintesis protein. 1. Pengertian Sintesis Protein Sintesis merupakan sebuah proses yang bersifat komplek, termasuk didalamnya dalamnya penerjemahan kodekode pada RNA menjadi polipeptida. Sederhananya, Sintesis protein adalah proses penerjemahan gen menjadi urutan asam amino yang akan disintesis menjadi polipeptida. Polipeptida yang terbentuk dari sintesis protein itulah yang akan menentukan sifat pada suatu individu. (Suwarno) 1. Komponen yang berperan dalam sintesis protein Sintesis protein selain melibatkan DNA dan RNA dalam prosesnya, juga membutuhkan bahan dasar berupa asam amino yang akan berlangsung di dalam ribosom, sementara pengaturan sintesis protein akan dilakukan oleh DNA di dalam inti. Sehingga komponen yang berperan dalam sintesis protein adalah DNA, RNA, asam amino, ribosom dan enzim. 1. Peran DNA dan RNA dalam proses sintesis protein 2. Replika DNA membentuk DNA baru 3. Transkripsi DNA membuat cetakan mRNA. 4. Translasi sandi dari cetakan mRNA ke sekuen asam amino yang spesifik suatu protein. 5. Tahapan sintesis Protein Ada dua tahapan dalam proses sintesis protein. 1. Transkripsi Transkripsi adalah tahapan pertama dalam proses sintesis protein dimana kode genetik dalam DNA disalin dan menghasilkan suatu rantai molekul RNA. Sederhananya, transkripsi adalah pencetakan mRNA oleh DNA (DNA sense/rantai cetakan) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Tahapan ini berlangsung di dalam inti sel. Transkripsi terdiri atas 3 tahap. Yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan) dan terminasi (pengakhiran). Adanya enzim RNA polimerase akan membuat pita double helix membuka sebagian. Dimana pita DNA yang memiliki kegunaan untuk pencetakan RNA disebut pita template atau sense (kodogen), dan pita DNA yang tidak mencetakan RNA disebut pita antisense. Pada pita template, pita RNA akan dibentuk dengan urutan basa nitrogennya komplementer dengan basa nitrogen yang ada pada pita cetakan DNA. Setelah penyusunan mRNA sudah jadi, maka pita RNA akan meninggalkan inti sel menuju ribosom dengan menempatkan diri pada leher ribosom. Di sinilah RNA akan bersiap untuk terlibat dalam proses sintesis protein berikutnya, yakni translasi. 2. Translasi Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan bantuan tRNA yang terdapat dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA. Kemudian bagian antikodon tRNA akan tergabung dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut kodon. Misal AUG pada kodon mRNA berpasangan dengan UAC pada antikodon tRNA, sehingga asam amino diikat oleh tRNA adalah metionin. Dengan demikian, nama asam amino merupakan terjemahan dari basa-basa nitrogen yang ada pada mRNA. Asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Kemudian terbentuklah protein yang berfungsi sebagai enzim dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi. Untuk lebih jelasnya mengenai proses sintesis protein, perhatikan gambar berikut. Jumlah asam amino hanya terdiri dari 20 macam, dengan satu asam amino yang dapat dikodekan oleh lebih dari satu kodon. Sebagian besar asam amino memiliki kodon sinonimus yaitu beberapa kodon yang mengkode asam amino yang sama, hanya metionin dan triptofan yang memiliki kodon tunggal. Perhatikan tabel berikut. Untuk mengetahui pembentukan asam amino melalui kode basa, perhatikan tabel berikut. Semoga artikel ini bermanfaat.
