Makalah Biologi Molekuler TRANSLASI Dosen Pengampu: Sri Ujiani,S.Pd.M.Kes Ujiani,S.Pd.M.Kes
Disusun oleh: kelompok 5: 1. Rizka Dwi Angginita (1613353041) 2. Rima Afriana
(1613353018)
3. Evan Dwi Nandes
(1613353021)
4. Deby Rizkika Putri
(1613353013)
5.
(1613353009)
Eli Kusnawati
6. Ayu Arliani
(1613353005)
7. Ade Sri Lestari
(1613353022)
8. Anisa Bella Amalia
(1613353011)
POLTEKKES KEMENKES TANJUNG KARANG PRODI DIV ANALIS KESEHATAN TAHUN 2016/2017
1
KATA PENGANTAR Assalamualaikum Wr. Wb. Puji syukur alhamdullilah, dengan segenap kerendahan hati dan ketulusan jiwa, kami panjatkan kepada kehadirat Allah yang senantiasa melimpahkan rahmat karunia dan hidayahNya, sehingga makalah ini dapat terselesaikan dengan judul “MAKALAH BIOLOGI MOLEKULER TRANSLASI Dengan selesainya penulisan makalah ini tidak lepas dari bantuan serta dukungan dari semua pihak baik moril ataupun materil sehingga makalah ini dapat terselesai dengan baik. Dan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat kepada kita semua terlebih – lebih bagi kelompok kami yang mengerjakan makalah ini. `
Karena keterbatasankami, makalah ini masih jauh dari sempurna, maka saran
dan kritik sangat dibutuhkan demi penyempurnaanya. Akhirnya, cukup itu dari kami kurang lebihnya kami mohon maaf yang sebesar – besarnya. Wassalamualaikum Wr. Wb.
Bandar Lampung ,16 November 2017
Penyusun
2
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR ......................................................................... .........2 DAFTAR ISI .................................................. ...................................... .........3 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang ................................................... ............................ .........4 1.2 Rumusan Masalah.... .................................................. .................... .........4 1.3 Tujuan ............................................................................................ .........4 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi dan Tujuan Translasi..................................................................5 2.2 Komponen yang Berperan Dalam Proses Translasi RNA......................6 2.3 Proses Translasi.......................................................................................8
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan ................................................................................... ......12 3.2 Saran....................................................................................................12
DAFTAR PUSTAKA
3
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Translasi dalam genetika dan biologi molekular adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Transkripsi dan Translasi merupakan dua proses utama yang menghubungkan gen ke protein. Translasi hanya terjadi pada molekul mRNA, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA yang merupakan salinan urutan DNA menyusun suatu gen dalam bentuk kerangka baca terbuka. mRNA membawa informasi urutan asam amino.
Proses‐ proses translasi (inisiasi, elongasi, dan terminasi) pada bakteria dan eukariot. Walaupun arsitektur ribosom bakteria dan eukariot mirip, ada perbedaan jelas dalam hal cara bagaimana translasi dilakukan oleh dua kelompok organisme ini. Perbedaan yang paling penting terjadi pada tahap awal translasi (pembentukan kompleks inisiasi translasi), yaitu ketika ribosom mengikat pada mRNA, tepatnya pada posisi sebelah hulu (upstream) kodon inisiasi.
1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah yang telah disusun adalah: 1.
Apa yang dimaksud dengan translasi dan tujuan translasi?
2.
Apa saja komponen yang berperan dalam proses translasi RNA?
3.
Bagaimana proses translasi?
1.3 Tujuan Penulisan Tujuan dari makalah ini yaitu untuk dapat memberikan wacana bagi pembaca tentang pengertian translasi, komponen yang berperan dan proses terjadinya translasi. 4
BAB II PEMBAHASAN 2.1 Definisi dan Tujuan Translasi Dogma sentral biologi menjelaskan mengenai proses perubahan gen dari DNA menjadi RNA, dan RNA menjadi protein. Dogma ini menjelaskan bagaimana proses pembacaan materi genetik menjadi protein yang berperan di setiap tahap metabolisme di dalam tubuh suatu organisme. Frasa ini pertama kali dicetuskan oleh Francis Crick pada tahun 1958. Dogma sentral biologi terbagi atas 3 tahapan besar, yaitu replikasi, transkripsi, dan translasi. Ketiga tahap ini memungkinkan penyalinan materi genetik menjadi protein. Dimana Translasi merupakan proses sintesis RNA menjadi protein dengan bantuan ribosom. Pada eukariot, proses ini terjadi di retikulum endoplasma sedangkan pada prokariot proses ini terjadi di sitoplasma. Tidak semua RNA dapat disintesis menjadi protein, salah satu jenis RNA yang tidak dapat ditranslasi adalah mRNA.
Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Translasi dibagi menjadi 3 tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai po lipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphospat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.
Translasi bertujuan untuk membentuk protein dari asam-asam amino spesifik dan akan membentuk rangkaian protein yang berbeda pula. Translasi yang umumnya dikenal sebagai biosintesis protein adalah suatu proses pembacaan dari mRNA hasil dari transkripsi DNA hingga perubahan dari rangkaian RNA menjadi suatu rangkaian protein dari asam-asam amino yang spesifik yang berasal dari tRNA pada proses translasi. Beberapa faktor yang terlibat dalam sintesis protein : 1. mRNA : kodon
5
mRNA dihasilkan melalui proses transkripsi dalam nukleus, kemudian akan dikeluarkan menuju sitoplasma untuk menjalani translasi (pada eukariota). 2. tRNA : site asam amino dan site anti kodon tRNA adalah jenis RNA yang memiliki antikodon yang akan berpasangan dengan kodon dalam mRNA. 3. Ribosom : organel sel yang terbentuk dari protein dan rRNA, yang tersusun atas subunit kecil dan subunit besar.
2.2 Komponen yang Berperan Dalam Proses Translasi RNA Bila dibandingkan dengan transkripsi, translasi merupakan proses yang lebih rumit karena melibatkan fungsi berbagai makromolekul. Oleh karena kebanyakan diantara makromolekul ini terdapat dalam jumlah besar di dalam sel, maka sistem translasi menjadi bagian utama mesin metabolisme pada tiap sel. Makromolekul yang harus berperan dalam proses translasi meliputi : 1.
Lebih dari 50 polipeptida serta 3 hingga 5 molekul RNA di dalam tiap ribosom.
2.
Sekurang-kurangnya 20 macam enzim aminoasil-RNA sintetase yang akan mengaktifkan asam amino.
3.
40 hingga 60 molekul tRNA yang berbeda.
4.
Sedikitnya 9 protein terlarut yang terlihat dalam inisiasi, elongasi, dan terminasi polipeptida.
Komponen yang
Tahap
Fungsi
berperan N-Formilmetionil tRNA
Inisiasi
Dibutuhkan dalam perakitan ribosom 70S
Kodon inisiasi
Memulai proses inisiasi
pada mRNA Subunit 30S dan
Subunit pembentuk kompleks 70S
6
50S ribosom
ribosom Penyimpanan energi yang
GTP
digunakan pada pembentukan kompleks 70S ribosom. IF-1 dan F3 untuk mempromosikan
Faktor inisiasi
disosiasi dari ribosom 70S dalam subunit
(IF-1, IF-2, IF-3) dan
30S dan 50S, IF-2 sebagai pembawa
Mrna
molekul GTP dan membentuk ikatan initiator tRNA pada subunit 30S bebas. Ribosom 70S
fungsionil
Tempat berlangsungnya proses translasi RNA Pembawa gugus aminosil yang
tRNA aminosil
Pemanj
pada sisi P
angan (elongasi)
akan dipindahkan oleh peptidil transferase
Faktor pemanjangan (Tu, Ts,
Menukar GDP menjadi GTP
dan G) Peptidil transferase
Memindahkan rantai peptida ke tRNA pada sisi P
Kodon terminasi Termin asi
5.
pada mRNA
Kodon yang mengaktifkan kerja dari protein faktor pembebasan
Faktor
Protein yang berfungsi untuk
pembebasan (R 1, R 2, dan
mengakhiri proses elongasi pada translasi
R 3)
RNA
Ribosom Translasi atau pada hakekatnya sintesis protein, berlangsung di dalam ribosom, suatu struktur organel yang banyak terdapat di dalam sitoplasma. Ribosom terdiri atas dua sub unit, besar dan kecil, yang akan menyatu selama inisiasi translasi dan terpisah ketika translasi telah selesai. Ukuran ribosom sering dinyatakan atas dasar laju 7
pengendapannya selama sentrifugasi sebagai satuan yang disebut satuan Svedberg (S). Pada kebanyakan prokariot ribosom mempunyai ukuran 70S, sedangkan pada
eukariot biasanya sekitar 80S.
Tiap ribosom mempunyai dua tempat pengikatan tRNA, yang masing-masing dinamakan sisi aminoasil (sisi A) dan sisi peptidil (sisi P) . Molekul aminoasiltRNA yang baru memasuki ribosom akan terikat di sisi A, sedangkan molekul t-RNA yang membawa rantau polipeptida yang sedang di perpanjang terikat di sisi P.
Gambaran penting sintesis protein adalah bahwa proses ini berlangsung dengan arah tertentu sebagai berikut : 1.
Molekul mRNA ditranslasi dengan arah 5’ [] 3’, tetapi tidak dari ujung 5’ hingga ujung 3’.
2.
Polipeptida di sintesis dari ujung asam amino ke ujung karboksil dengan menambahkan asam-asam amino satu demi satu ke ujung karboksil. Sebagai contoh, sintesis protein yang mempunyai urutan NH2-Met-Pro-.....-Gly-Ser-COOH pasti dimulai dengan metionin dan diakhiri dengan serin.
2.3 Proses Translasi Proses translasi berlangsung melalui 3 tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Berikut ini adalah penjelasan singkat untuk k etiga proses tersebut. 1.
Inisiasi Translasi Proses sintesis protein (polipeptida) baru akan diawali apabila ada kodon AUG yang mengkode asam amino metionin, karenanya kodon AUG disebut sebagai kodon permulaan (kode start). Sedangkan berakhirnya proses sintesis polipeptida apabila terdapat kodon UAA, UAG, dan UGA (pada prokariotik) dan UAA (pada eukariotik). Kodon UAA, UAG, dan UGA tidak mengkode asam amino apapun dan merupakan agen pemotong gen (tidak dapat bersambung lagi dengan double helix asan amino) disebut sebagai kodon terminasi/kodon nonsense (kodon stop). Kode genetik berlaku universal, artinya kode genetik yang sama berlaku untuk semua jenis makhluk hidup.
8
Dengan adanya kodon permulaan dan kodon terminasi,berarti tidak semua urutan basa berfungsi sebagai kodon. Yang berfungsi sebagai kodon hanyalah urutan basa yang berada di antara kodon permulaan dan kodon terminasi. Urutan basa yang terletak sebelum kodon permulaan dan setelah kodon penghenti tidak dibaca sebagai kodon.
Inisiasi diawali dengan menempelnya ribosom subunit kecil pada mRNA. Pada ribosom terdapat 3 ruang yaitu E, P, dan A. Ribosom subunit kecil akan menempel pada mRNA dengan bagian P tepat pada kodon start (AUG) dari mRNA. Kemudian datang tRNA yang memiliki antikodon UAC yang akan berpasangan dengan kodon AUG pada mRNA. tRNA ini membawa serta aam amino metionin yang merupakan asam amino pertama untuk translasi. Berikutnya akan datang ribosom subunit besar yang menyatu dengan ribosom kecil tadi sehingga terbentuk kompleks ribosom aktif yang dapat bekerja menghasilkan protein. Subunit yang telah menyatu akan menempatkan tRNA tepat di ruang
2.
P
pada
ribosom
aktif
tersebut.
Elongasi Elongasi merupakan proses penambahan asam amino baru terhadap rantai asam amino yang telah sebelumnya terbentuk. Ini diawali dengan datangnya tRNA
9
yang memiliki antikodon yang bersesuaian dengan kodon dalam ruang A ribosom. tRNA tersebut juga datang dengan membawa asam amino tertentu yang sesuai dengan kodon pada mRNA.
tRNA akan masuk ruang A, kemudian asam amino yang telah sebelumnya terbentuk (di ruang P)akan disambungkan/ diikatkan dengan asam amino pada tRNA yang baru datang (di ruang A). Hal ini menyebabkan tRNA dalam ruang P kehilangan asam mino sedangkan dalam ruang A asam aminonya semakin panjang. Setelah itu ribosom akan bergeser menuju kodon berikutnya sehingga tRNA yang tadinya berada dalam ruang P berpindah menuju ruang E, dan tRNA dalam ruang A berpindah menuju ruang P. tRNA yang telah kehilangan asam amino dan sekarang berada di ruang E akan dikeluarkan dari kompleks ribosom. Dan ruang A yang telah kosong memungkinkan datangnya tRNA baru yang bersesuaian dengan kodon dalam ruang tersebut. Proses ini akan terus berulang sepanjang rantai mRNA hingga semua kodon diterjemahkan
menjadi
urutan
10
asam
amino.
3.
Terminasi Terminasi atau akhir dari translasi terjadi saat ruang A sampai pada kodon stop atau kodon akhir. Kodon ini tidak akan memanggil tRNA tertentu, tapi akan mengaktifkan faktor pelepas yang menyebabkan ditambahkannya molekul air pada rantai asam amino yang telah terbentuk. Penambahan molekul air ini menyebabkan rantai asam amino lepas dari ribosom dan siap dimodifikasi sehingga menjadi protein yang fungsional.
Setelah itu kompleks ribosom dan mRNA akan terpisah dan proses translasi berakhir. Ribosom subunit kecil, subunit besar, dan mRNA akan berpisah sebagai akhir dari proses translasi. mRNA tersebut dapat mengalami translasi berulang kali oleh banyak ribosom yang berbeda.
11
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Translasi dibagi menjadi 3 tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Translasi bertujuan untuk membentuk protein dari asam-asam amino spesifik dan akan membentuk rangkaian protein yang berbeda pula.
3.2 Saran Mengingat keterbatasan pengetahuan dan keterampilan yang dimiliki oleh penulis, maka untuk mendapat pemahaman yang lebih mendasar lagi, disarankan kepada pembaca untuk membaca literatur-literatur yang telah dilampirkan. Dengan demikian pula diharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca, agar makalah ini dapat memberikan pengetahuan tentang translasi pada mata kuliah Biologi Molekuler.
12
DAFTAR PUSTAKA https://www.scribd.com/mobile/document/57591105/makalah-translasi https://desybio.wordpress.com/tag/2-translasi/ https://id.wikipedia.org/wiki/Dogma_sentral_biologi
13
