sintesis protein

TRI SETYAWATI
DEPARTEMEN BIOKIMIA
FKIK TADULAKO
copyright cmassengale
2



Adalah proses pencetakan protein di sel
Sifat Protein ditentukan oleh jenis, jumlah
dan urutan asam amino.
Jenis dan urutan asam amino ditentukan oleh
DNA





Gen: substansi hereditas yang terletak di
dalam kromosom
Kromosom: struktur makromolekul DNA yang
berisi informasi genetik
DNA: asam deoksiribosa yang terletak di
dalam intisel
DNA mengandung gen-gen, dan serangkaian
nukleotida
Gen mengkode untuk polipeptida atau
protein tertentu



Ekspresi gen itu adalah protein
Protein terdiri atas asam-asam amino
Prosesnya melibatkan 2 langkah: transkripsi
dan translasi



DNA terdapat di dalam Nukleus
Protein dibuat di sitoplasma oleh organel
yang disebut Ribosom
Ribosom bisa bebas di dalam sitosol atau ada
pula yang melekat pada permukaan RER


DNA merupakan master plan dari sintesis
protein
RNA adalah blue prin dari master plan
DNA
RNA
Gula deoksiribose
Gula ribose
Mengandung basa Timin (T)
Basa Urasil (U)
Double-stranded (untai ganda)
Single-stranded (tunggal)




Ada 3:
mRNA (messenger RNA): mengkopi kode DNA
dan membawa informasi genetik ke ribosom
rRNA (ribosomal RNA): mencetak ribosom
tRNA (transfer RNA): membawa asam amino
ke ribosom dimana protein akan disintesis









Adalah untaian panjang rantai nukleotida
Dibuat di nukleus
Merupakan cetakan DNA dan keluar dari nukleus
melalui pori nukleus
Terdiri dari basa nitrogen: A (adenin), G (guanin),
C (sitosin), U (urasil), dan tanpa Timin
Membawa informasi untuk protein tertentu
Terdiri atas 500-1000 nukleotida
Mengandung star kodon: AUG (methionin) dan
Stop kodon: UAA,UAG,UGA
Sekuens 3 basa disebut kodon




Adalah untai tunggal terdiri atas 100-3000
nukleotida
Bentuk globular
Dibuat di dalam nukleus
Bersama dengan protein membentuk ribosom



Bentuknya seperti daun semanggi
Membawa 3 basa nukleotida yang disebut
sebagai antikodon
Memiliki sisi perlekatan asam amino
amino acid
attachment site
UA C
Ada dua proses penting dan
rangkaiannya:
1. Pembelahan sel yang melibatkan
replikasi DNA
2. sintesis protein: yang terdiri dari
transkripsi DNA menjadi RNA
dan translasi RNA menjadi
protein
lysosomes
cell membrane
mitochondria
nucleus
nucleolus
rEPR (ribosomes)
sEPR
centrosome
cytoplasm
Golgi






Pembukaan DNA
Copy mRNA dari 1 strand/untai DNA
Copy mRNA keluar dari nukleus ke
sitoplasma
Molekul tRNA diaktivasi oleh asam amino
yang sesuai
mRNA melekat pada sub unit kecil dari
ribosom di dalam sitoplasma
Sebuah tRNA membawa antikodon yang
sesuai dengan mRNA dan melekat ke mRNA






tRNA kedua melekat pada basa ketiga dari
mRNA dan membentuk asam amino,
bergabung dengan asam amino lain
dihubungkan oleh sebuah ikatan peptida
Ribosom bergerak memanjang
tRNA pertama bergerak meninggalkan
ribosom
tRNA ketiga membawa asam amino ketiga
Hingga sebuah stop kodon mRNA tercapai.
Polipeptida baru yang telah disintesis ini
meninggalkan ribosom



Melibatkan region promoter yang
menunjukkan dimana RNA polimerase harus
menempel/berikatan dengan DNA untuk
memulai transkripsi RNA
Disebut sebagai TATA box
Selama transkripsi berlangsung, RNA
polimerase akan berikatan dengan DNA dan
memisahkan untai DNA
- Merupakan
proses mengkopi
dari satu untai
DNA menjadi
mRNA, dan
diterjemahkan
menjadi protein
di ribosom
- Membutuhkan
enzim RNA
Polimerase
- Bagian dari molekul DNA (gen) l yang akan membuat protein
membuka dan mengekspose basanya
- Nukleotida mRNA didalam nukleus berpasangan dengan untai
molekul DNA yang telah membuka

Apa pasangan/komplemen RNA untuk
sequens DNA berikut?
DNA 5’-GCGTATG-3’
DNA 5’-GCGTATG-3’
RNA 3’-CGCAUAC-5’
- Copy mRNA dibuat dengan bantuan enzim RNA polimerase.
Enzim ini menggabungkan nukleotida mRNA untuk membuat
untai mRNA
- Untai mRNA baru ini merupakan terjemahan dari copy DNA
(gen)
- Molekul mRNA meninggalkan nukleus melalui pori nukleus


Setelah DNA ditranskripsi menjadi RNA,
dilakukan editing sehingga menjadi RNA yang
fungsional
Intron. Sebagai segmen nonfungsional dari
DNA akan di potong dan dikeluarkan dari
rantai




Exon: segmen DNA yang mengkode protein
kemudian dihubungkan kembali dengan
enzim Ligase
Cap Guanin triphosphat ditambahkan pada
terminal 5’ dari cetakan mRNA yang baru
Dan Poli A ditambahkan pada akhir 3’ dari
RNA
mRNA siap meninggalkan nukleus
Hasil Transkripsi
CAP
New Transcript
copyright cmassengale
Tail
34




adalah penerjemahan kode oleh tRNA berupa
urutan yang dikehendaki.
Komponen yang terlibat: mRNA, tRNA,
ribosom, kodon (triplet nukleotida spesifik)
Ada 3 tahap: inisiasi, elongasi, terminasi
Modifikasi post translasi
tRNA
(P dan A)
- Terdiri subunit besar dan kecil
TABEL KODON



Star kodon transkrip mRNA (AUG) menempel
pada ribosom subunit kecil
Ribosom subunit kecil menempel pada
ribosom sub unit besar
kodon dan anti kodon terikat
Sintesis protein selalu diawali
dengan methionin






mRNA pertama melekat pada sebuah ribosom
(subunit kecil)
6 basa mRNA yang diekspose/ditampilkan
Molekul tRNA yang sesuai/komplemennya membawa
asam amino terjemahan basa pada mRNA (methionin)
yaitu UAC sebagai antikodon AUG pada mRNA pada
posisi P pertama
Pasangan basa tRNA yang lain membawa antikodon
bagi 3 basa mRNA lain di ribosom pada posisi A
Enzim peptidil transferase membentuk ikatan peptida
antara dua asam amino
tRNA pertama (yang sudah tanpa asam amino)
meninggalkan ribosom
- Pembentukan polipeptida dari asam-asam
amino




Ribosom bergerak sepanjang mRNA menuju
kodon (3 basa) berikutnya
Molekul tRNA bergerak menuju posisi P
Molekul tRNA lain kemudian berpasangan
dengan kodon mRNA pada posisi A membawa
asam amino yang sesuai
Terus menerus hingga mencapai/bertemu
dengan stop kodon
- Teriminasi dengan Stop Kodon
- Sebuah stop kodon pada mRNA
dicapai dan ini sebagai tanda
ribosom untuk meninggalkan mRNA
Amplification of Message by Translation
From 1 spliced mRNA molecule many protein molecules are made.


modifikasi pasca translasiPelepasan dan
pelipatan:releasing and folding
Targeting : asam amino menuju tempat
masing-masing, ada yang masih di sitosol
namun ada juga yang kemembran dan tempat
lain yang membutuhkan








Pemotongan proteolitik: menghilangkan residu terminal
metionin, peptida signal, konversi prekursor inaktif
menjadi aktif.
Glikosilasi: penambahan komponen gula.
Hidroksilasi: prolin → hidroksiprolin & lisin → hidroksi lisin
(pd Kolagen).
Fosforilasi : penembahan ggs fosfar pad peptida/ asam
amino.
Modifikasi lipofilik: Penambahan komponen lipid pd
protein.
Metilasi : penambahan ggs metil pada residu asam amino (
misal pd aspartat & lisin).
Penambahan ggs prostetik.
Pembentukan ikatan sulfida: misal pada insulin
Terdapat 20 asam amino proteinogenik
polipeptida adalah rantai/kumpulan asam amino