BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara pengendalian ini berkaitan dengan aktivitas nukleus memproduksi protein, dimana protein ini merupakan penyusun utama dari semua organel sel maupun penggandaan kromosom. Contoh protein yang dapat dihasilkan seperti protein struktural yang digunakan sebagai penyusun membran sel dan
protein
fungsional
(misalnya
enzim)
yang
digunakan
sebagai
biokatalisator untuk berbagai proses sintesis dalam sel. Protein merupakan polipeptida (gabungan dari beberapa asam amino). Maka untuk membentuk suatu protein diperlukan bahan dasar berupa asam amino. Polipeptida dikatakan protein jika paling tidak memiliki berat molekul kira-kira 10.000. Di dalam ribosom, asam amino-asam amino dirangkai menjadi polipeptida dengan bantuan enzim tertentu. Polipeptida dapat terdiri atas 51 asam amino (seperti pada insulin) sampai lebih dari 1000 asam amino (seperti pada fibroin, protein sutera). Macam molekul polipeptida tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang pendeknya rantai polipeptida. Seperti yang telah kita pelajari sebelumnya bahwa ada 20 macam asam amino penting yang dapat dirangkai membentuk jutaan macam kemungkinan polipeptida.
Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan
polipeptida
dari
urutan
asam
amino
yang
spesifik.
Protein yang dibentuk melalui sintesis protein akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim (biokatalisator). Kita tahu bahwa semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak terjadi tanpa adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita, dan proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal dari proses sintesis protein. Sintesis protein terjadi di ribosom, yang mana bisa berada melekat pada retikulum endoplasma kasar ataupun berada bebas pada sitoplasma. Setelahselesai disintesis, protein pertama kali mengalami modifikasi pada organel badan golgi. Proses pemindahan protein dari RE ke badan golgi melalui suatu struktur gelembung atau sering dinamakan sebagai vesikula. Vesikula yang membawa protein dari RE merupakan hasil pelepasan membran pada RE dan bisa melalukan fusi atau penggabungan membran dengan badan golgi. Oleh karena itu, struktur membran pada RE dan badan golgi memiliki persamaan. Selain itu, secara garis besar, badan golgi dan
RE memiliki persamaan model, yaitu membran yang berlipat-lipat. Sebelum sintesis protein dilakukan, perlulah diadakan persiapan yang menyeluruh, salah satunya pemasangan asam amino pada salah satu ujung tRNA. 1 asam amino harus diikatkan pasada salah satu ujung tRNA dengan antikodon yang benar, namun protein ini sesuai dengan kodon bukan antikodon. Enzim yang melakukan proses ini adalah enzim tRNA aminoasil sintetase. Enzim ini mengikatkan asam amino pada bagian sisi asam amino kemudian tRNA dengan antikodon spesifik untuk asam aminonya. tRNA dan asam amino berikatan pada enzim sebelum akhirnya dilepaskan.
B. Tujuan Adapun tujuan dari penyusunan makalah ini adalah : 1. Protein targeting 2. Defenisi sintesis protein 3. Sintesa protein yang terjadi pada prokariot 4. Sintesa protein yang terjadi pada eukariotik 5. Protein konstranslasi dan postranlasi
C. Manfaat 1. Sebagai bahan informasi bagi penulis mengenai proses sintesis protein 2. Sebagai informasi bagi pembaca mengenai mekanisme – mekanisme pada proses sintesis protein. Pada eukariotik dan prokariotik
BAB II PEMBAHASAN
A. Ribosom Ribosom adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Organel ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel. Ribosom merupakan partikel yang kampak/padat, terdiri dari ribonukleoprotein, melekat atau tidak pada permukaan external dari membran RE, yang memungkinkan sintesa protein.
a. Sifatnya Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips. Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda. Dengan ultrasentrifugasi yang menurun pada kedua sub
unit
ribosom
tersebut
dapat
dipisahkan
sehingga
dapat
penyusunnya dapat dideterminasis. Sub unit-sub unit berasosiasi secara
tegak iurus pada bagian sumbu dalam aiur yang memisahkannya. Setiap sub unit dicirikan oleh koefisiensi sedimentasi yang dinyatakan dalam unit Svedberg (S). Sehingga koefisien sedimentasi dari prokariot adalah 70S untuk keseluruhan ribosom (50S untuk sub unit yang besar dan 30S untuk yang kecil). Untuk eukariot adalah 80S untuk keseluruhan ribosom (60S untuk sub unit besar dan 40S untuk yang kecil).Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm dengan besar 22 nm. Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai ribosom E. coli.
b. . Komposisi Kimia Asam nukleat ribosom: - Sub unit besar dibentuk dari protein dan RNA dalam kuantitas yang seimbang, mengandung 2 tipe rRNA, yakni: • Satu rRNA 28S • Satu rRNA SS - Sub unit kecil mengandung r RNA 18s. Diketahui bahwa, dengan ketiadaan RNA 185, maka sub unit besar tidak dapat berasosiasi pada sub unit kecil. Sedangkan RNA 28s
memungkinkan asosiasi tersebut. RNA SS melekat pada sequence asam nukleat ini yaitu tRNA. Bilamana terbaca maka tRNA melekat pada site yang merupakan bagian RNA 285. Perpindahan dari tRNA yang melekat pada molekul mRNA menyebabkan pergerakan translasi mRNA masing-masing.
Protein ribosomal a. Sub unit kecil (30S prokariot): 21 protein digambarkan berturutturut dengan huruf S dan satu angka antara 1 dan 21 (S1, S2, S21). Berat moleku130.000 - 40.000 Dalton. Berada pada permukaan ribosom, mengelilingi rRNA. Protein memainkan peranan sebagai reseptor
pada
faktor
pemanjangan
sedangkan
yang
lainnya
mengontrol transduksi. b. Sub unit besar: 33 protein dikenal sebagai Li sampai L33. Terlibat
dalam: Translokasi oleh adanya GTP (melekat pada ribosam) yang memberikan energi untuk memindahkan inRNA dan pembebasan tRNA asetil. Fiksasi (protein L7 dan L1z) dari suatu faktor pemanjangan (EF-6). Dalam pembentukan suatu ikatan peptida antar rantai peptida yang telah dibentuk dan suatu asetil-NH2 baru. Dalam konstruksi suatu alur longitudinal, menempatkan rantai protein dengan pembentukan dan melindunginya meiawan enzim proteolitik.
Alur ini memiliki panjang sesuai dengan rantai polipeptida 35 asetil-NH2.
B. Sintesis Protein Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Sintesis protein secara garis besar dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu proses pembuatan molekul mRNA pada inti sel (transkripsi) dan proses penerjemahan mRNA oleh rRNA serta perangkaian asam amino di ribosom (translasi). Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik. Suatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan ciri spesifik suatu jenis makhluk menunjukkan adanya aliran informasi bahan genetik dari DNA ke asam amino (protein). Konsep tersebut dikenal dengan dogma genetik. Tahap pertama dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi
DNA menjadi mRNA. Tahap kedua dogma genetik adalah proses translasi atau penerjemahan kode genetik pada RNAd menjadi urutan asam amino.
1.
Mekanisme terjadinya sintesis protein Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer
peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Dan dalam sintesis protein satu gen bekerja untuk menumbuhkan satu enzim yang diteliti oleh G.W. Beadle dan E. L. Tatum (1946). Penemuan mereka disebut juga teori satu gen satu enzim. Sintesis protein berlangsung di dalam inti sel dan ribosom. Pada proses sintesis protein mempergunakan molekul-molekul serta organel seperti asam amino, DNA, asam ribonukleat non genetik (ARN), ribosom dan enzim-enzim. Pada sintesis protein terdapat substansi genetik yang berupa DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) dan RNA (Ribose Nucleic Acid).
2. REPLIKASI DNA
DNA
adalah
rantai
doble
heliks
berpilin
yang
terdiri
atas
polinukleotida. Berfungsi sebagi pewaris sifat dan sintesis protein. Struktur DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) disusun oleh Nukleotida yang tersusun atas: 1. Gugus Deksiribosa ( gula dengan 5 Carbon ), 2. Gugus fosfat
(PO4),
3.
Basa
nitrogen.(A-T,G-S).
Bentuk DNA adalah rantai double heliks berpilin ke kanan. Dalam DNA terdapat struktur-struktur di atas. Namun, jika diambil 1 lempeng yang
mengandung ikatan fosfat, gula dan basa nitrogen, maka lempeng tersebut disebut nukleotida. Jika plat itu hanya basa nitrogen dan gula saja maka disebut nukleosida. Maka, DNA adalah polimer dari nukleotida. Double Helix of DNA: adenine(A),
guanine
(G),
thymine(T),
cytocine(C),
phosphate(P)Gula
deoksiribosa pada DNA merupakan gula lima karbon yang kehilangan 1 atom oksigen. Gula deoksiribosa memegang basa nitrogen pada atom karbon nomor 1, sedangkan atom C nomor 5 berikatan dengan gugus fosfat. Gugus fosfat ini saling berikatan dengan gugus fosfat lainnya membentuk ikatan fosfodiester. Karena DNA merupakan rantai ganda dan atom-atom karbon mempunyai aturan diatas untuk mengikat basa nitrogen dan gugus fosfat maka satu rantai DNA terlihat berdiri tegak sedangkan rantai pasangannya justru terbalik. Maka pada notasi penulisan kode genetik
DNA,
ditulis
5’-kode
genetik-3’,
sedangkan
untuk
rantai
pasangannya justru ditulis 3’-kode genetik-5’. Pengaturan ini disebut konfigurasi antiparalel. Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu: 1. Purin, terdiri dari basa nitrogen adenine dan guanin. 2. Pirimidin, terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin. Pada RNA, timin diganti dengan urasil. Basa Purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen. Adenine selalu berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen sedangkan cytosine berpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen.
Sebelum sel membelah, DNA harus direplikasi dalam fase S dari siklus sel. Proses replikasi melibatkan enzim polymerase. Proses ini melibatkan
pembukaan
utas
ganda
DNA,
sehingga
memungkinkan
terjadinya perpasangan basa untuk membentuk utas baru. Pembentukan utas komplementer terjadi melalui perpasangan basa antara A dengan T dan G dengan C. Dalam replikasi DNA, setiap utas DNA lama berperan sebagai cetakan untuk membentuk DNA baru. Atau Proses penyalinan urutan basa-basa nukleotida purin dan pirimidin dalam untai ganda DNA inang ke sel turunan (replikasi semikonservatif : setengah untai asli setengah sintesis baru). Diawali dari pelepasan untai ganda oleh enzim DNA gyrase Terbentuk garpu repliakasi (replication fork) Garpu bergerak dalam 2 arah berlawanan sampai kedua ujung bertemu menghasilkan DNA baru Masing untai
DNA
induk
berperan
sebagai
cetakan
Untai
baru
dijamin
komplementer dengan untai lama oleh DNA polymerase Untai baru memiliki polaritas berlawanan dengan untai induk . Model DNA Watson dan Crick menyatakan bahwa saat double heliks bereplikasi, masing-masing dari kedua molekul anak akan mempunyai satu untai lama yang erasal dari satu molekul induk dan satu untai yang baru. Model replikasi ini disebut model semikonservatif. Model lainnya adalah model konservatif dimana molekul induk tetap dan molekul baru disintesis sejak awal. Model ketiga disebut model dispersif yaitu bahwa keempat
untai DNA, setelah replikasi double heliks, mempunyai campuran anatara DNA baru dan DNA lama. Pengujian yang dilakukan oleh Meselson dan Stahl menunjukkan bahwa replikasi DNA terjadi secara semikonservatif. Daerah penggandaan bergerak sepanjang DNA induk membentuk replication fork. Pada daerah ini, kedua utas DNA yang baru, disintesis dengan bantuan sekelompok enzim, salah satunya adalah DNA polimerase. DNA tidaklah berjalan secara kontinu pada kedua utas cetakan. Hal ini karena kedua utas DNA tersusun sejajar berlawanan arah atau antiparalel. Maka utas DNA baru akan tumbuh dari 5’ – 3’ sedang yang lainnya dari 3’ – 5’ pada cetakan. Sintesis dari 3’ – 5’ tidak mungkin dilakukan karena tidak ada DNA polymerase untuk arah 3’ – 5’. Replikasi DNA pada cetakan 3’ – 5’ terjadi seutas demi seutas dengan arah 5’ – 3’ yang berarti replikasi berjalan meninggalkan replication fork. Utas-utas pendek tersebut kemudian dihubungkan oleh enzim ligase DNA. Dalam replikasi DNA terdapat utas DNA yang disintesis secara kontinu yang terjadi pada cetakan 5’ – 3’. Utas DNA yang disintesis secara kontinu ini disebut utas utama atau leading strand. Sedangkan utas DNA baru yang disintesis seutas demi seutas disebut lagging strand. Utas-utas pendek atau fragmen-fragmen pendek yang terbentuk disebut fragmen Okazaki. Sintesis pada leading strand memerlukan molekul primer pada permulaan replikasi. Setelah replicationfork terbentuk, polymerase akan
bekerja secara kontinu sampai utas DNA baru selesai direplikasi. Pada sintesis lagging strand, diperlukan enzim lain primase DNA. Setelah utas DNA terbuka untuk melakukan replikasi, dan setelah terbuka pada lagging strand, utas harus dijaga agar tetap terbuka. Jadi dalam proses replikasi DNA melibatkan beberapa protein baik berupa enzim maupun non enzim yaitu: 1. Polimerase DNA :
enzim
yang
berfungsi
dalam
mempolemiresasi
nukleotida 2. Ligase DNA
: enzim yang berperan dalam menyambung DNA
3. Primase DNA
: enzim yang digunakan untuk memulai polimerisasi
DNA 4. Helikase DNA
: Enzim yang berfungsi membuka jalinan DNA double
Heliks 5. Single strand DNA binding protein : menstabilkan DNA induk yang terbuka Replication fork berasal dari struktur yang disebut replication bubbl yaitu daerah menggelembung tempat pilinan DNA induk terpisah untuk berfungsi sebagi cetakan pada sintesis DNA. Secara ringkas berikut merupakan 3 model replikasi DNA yaitu : 1. Model konservatif. yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua rantaiDNA baru. Replikasi ini mempertahankan molekul dari DNA lama dan membuat molekul DNA baru.
2. Model semi konservatif. yaitu dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing rantai DNA lama. Akhirnya dihasilkan dua rantai DNA baru yang masing-masing mengandung satu rantai cetakan molekul DNA lama dan satu rantai baru hasil sintesis. 3. Model dispersi. yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Oleh karena itu, hasil akhirnya diperoleh rantai DNA lama dan baru yang tersebar pada rantai DNA lama dan baru. Replikasi ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan DNA baru yang saling berselang-seling pada setiap untai.
a. Replikasi DNA Prokariot Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengansiklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, berisi empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat mengalami reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama berakhir. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.
Protein DNA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Proses ini memerlukan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya. Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Agar replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini
merupakan target serangan antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri. Seperti telah dijelaskan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal. Pada untai tertinggal suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase
DnaB
dan
DNA
primase.
Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama. Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang mempunyai fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang mempunyai fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA. Begitu primer pada untai tertinggal dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diisi oleh DNA polimerase I, yang mempunyai aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-
fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan adanya replisom sintesis DNA akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap detik. Kedua garpu replikasi akan bertemu kirakira pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator
yang
akan
menghentikan
gerakan
garpu
replikasi.
Terminator tersebut antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.
b. Replikasi DNA Eukariota Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclindependent protein kinases (CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan sel. Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori. Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik.
Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia. Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami inisasi paling awal adalah eukromatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer
dari
mencerminkan
DNA
bereplikasi
aksesibilitas
paling
struktur
lambat.
kromatin
Pola yang
semacam
ini
berbeda-beda
terhadap faktor inisiasi. Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan untuk memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai tertinggal diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang merupakan bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi kemudian segera digantikan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai tertinggal. Baik DNA polimerase d maupun mempunyai fungsi penyuntingan.
Kemampuan DNA polimerase d untuk menyintesis DNA yang panjang disebabkan
oleh
adanya
antigen
perbanyakan
nuklear
sel
atau
proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase S. Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear.
Mesin-mesin
tersebut
dapat
divisualisasikan
menggunakan
mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan
visualisasi
DNA
yang
dilabeli
tersebut
dilakukan
dengan
imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR. Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung
molekul
RNA
pendek,
yang
sebagian
sekuensnya
komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan bertindak sebagai cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.
Hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan mencapai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase. RNA : pelaksana Berbeda dengan DNA, RNA merupakan rantai panjang lurus yang berfungsi dalam sintesis protein. Terdapat 3 jenis RNA yaitu: a). mRNA merupakan RNA yang urutan basanya komplementer (berpasangan) dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNA jenis ini merupakan polinukleotida berbentuk pita tunggal linier dan disintesis oleh DNA di dalam nukleus. Panjang pendeknya mRNA berhubungan dengan panjang pendeknya rantai polipeptida yang akan disusun. Urutan asam amino yang menyusun rantai polipeptida itu sesuai dengan urutan kodon yang terdapat di dalam molekul mRNA yang bersangkutan. mRNA bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Adapun fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke
ribosom di sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma.
b). tRNA (transfer RNA) atau ARNt (ARN transfer) RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di dalam sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam amino di dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon dinamakan antikodon.
c). rRNA (ribosomal RNA) atau ARNr (ARN ribosomal) RNA ini disebut ribosomal RNA karena terdapat di ribosom meskipun dibuat di dalam nukleus. RNA ini berupa pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. Lebih dari 80% RNA merupakan rRNA. Fungsi dari RNA ribosom adalah sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang mRNA. Di dalam
ribosom,
molekul
rRNA
Struktur RNA(ribosenucleic acid) yaitu: 1. Gula 5 karbon ribosa.
ini
mencapai
30-46%.
2. Gugus fosfat 3. Basa nitrogen yang persis sama dengan basa nitrogen DNA namun pada mRNA thymine diganti dengan urasil.
Sintesis protein terdiri atas dua tahap yaitu transkipsi dan translasi, yang diawali dengan replikasi DNA. DNA sebagai media untuk proses transkipsi suatu gen berada di kromosom dan terikat oleh protein histon. Saat menjelang proses transkipsi berjalan, biasanya didahului oleh sinyal dari luar akan kebutuhan suatu protein atau molekul lain yang dibutuhkan untuk proses pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan fungsi lain di tingkat seluler maupun jaringan. Sedangkan RNA diperlukan dalam sintesis protein sebagai pengantar informasi genetik yang dibawa oleh gen ke tempat sintesis protein dalam sitoplasma. Sintesis protein memerlukan tiga tahap reaksi yaitu inisiasi, elongasi (perpanjangan) dan terminasi. Reaksi inisiasi menghasilkan pengikatan tRNA inisiasi ke situs inisiasi pada mRNA. tRNA inisiasi itu mengisi situs peptidil pada ribosom. Elongasi dimulai dengan pengikatan suatu aminoasil – tRNA pada situs aminoasil, yaitu suatu tempat pengikatan khusus tRNA pada ribosom. Terminasi terjadi bila sinyal untuk berhenti yang terdapat pada
mRNA
dibaca
oleh
faktor
pembebas
protein
yang
akan
mengakibatkan pembebasan rantai polipeptida yang sudah selesai dari ribosom. Sebetulnya ribosom adalah suatu enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan-ikatan peptida yang diatur oleh mRNA.
Sebelum pembelahan sel, DNA di dalam kromosom mengganda sehingga
setiap
sel
anak
memiliki
kromosom
yang
sama.
DNA
bertanggungjawab untuk mengkode semua protein, setiap asam amino di kode oleh satu atau lebih triplet nukleotida. Kode ini dihasilkan dari satu untai DNA melalui proses yang disebut dengan transkripsi. Proses ini menghasilkan mRNA yang akan dibawa keluar dari inti untuk selanjutnya diterjemahkan menjadi protein. Hal ini dapat dilakukan karena pada sitoplasma terdapat kelompok ribosom yang disebut dengan poliribosom, atau dapat dilakukan pada ribosom yang menempel pada reticulum endoplasma. Kode seperti yang disebut di atas diterjemahkan pada suatu struktur yang disebut ribosom yang juga dibuat di dalam inti. Ribosom ini merupakan tempat bagi mRNA di mana mRNA akan terikat. Asam amino untuk sintesis protein akan di bawa ketempat ini oleh RNA transfer (tRNA). Setiap tRNA memiliki triplet yang akan berikatan dengan urutan nuklotida yang sesuai pada mRNA. Sebagai contoh fenil alanin yang terikat pada tRNA yang miliki tiplet AAA (adenin-adenin-adenin) akan berikatan dengan urutan nukleotida yang sesuai pada mRNA yaitu UUU (urasil, urasil, urasil). Secara garis besar, ADN sebagai bahan genetis mengendalikan sifat individu melalui proses sintesis protein. Ada dua kelompok protein yang dibuat ADN, yaitu protein struktural dan protein katalis. Protein struktural akan membentuk sel, jaringan, dan organ hingga penampakan
fisik suatu individu. Inilah yang menyebabkan ciri fisik tiap orang berbeda satu sama lain. Protein katalis akan membentuk enzim dan hormon yang berpengaruh
besar
terhadap
proses
metabolisme,
dan
akhirnya
berpengaruh terhadap sifat psikis, emosi, kepribadian, atau kecerdasan seseorang. Proses sintesis protein dapat dibedakan menjadi dua tahap. Tahap pertama adalah transkripsi yaitu pencetakan ARNd oleh ADN yang berlangsung di dalam inti sel. ARNd inilah yang akan membawa kode genetik dari ADN. Tahap kedua adalah translasi yaitu penerjemahan kode genetik yang dibawa ARNd oleh ARNt. - Langkah sintesis protein - Tempat berlangsung - Perancang jenis protein - Pelaksana proses sintesis - Sumber energi - Bahan sintesis protein - Enzim yang diperlukan untuk transkripsi : Transkripsi dan Translasi : Ribosom : ADN : ARNd, ARNt, dan ARNr : Adenosin Tri Phosphat (ATP)
: asam amino : ARN polymerase Pelaksana sintesis protein adalah: 1.
RNA-duta
atau
RNA-messenger
(RNAm),
pembawa
perintah/informasi 2.
genetik, merupakan jenis RNA terbesar molekulnya di dalam sel.
3.
RNA-ribosom (RNAr), menyusun sebagian besar ribosom sebagai mesin pabrik protein.
4.
RNA-transfer (RNAt), pengantar asam amino ke ribosom, merupakan jenis RNA terkecil molekulnya di dalam sel.
a. Transkripsi Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis mRNA dari fragmen salah satu rantai DNA, sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke mRNA. Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi genetik (proses penerjemahan informasi genetik dalam bentuk urutan basa menjadi protein). Pengertian asli “transkripsi” adalah alih aksara atau penyalinan. Di sini, yang dimaksud adalah mengubah “teks” DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen timin di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil. DNA berperan sebagai materi genetik; artinya DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. DNA melakukan transkripsi
agar gen asli tetap terlindung di dalam inti sel, sementara hasil kopinya ditugaskan untuk melaksanakan pesan-pesan yang dikandungnya dalam proses sintesis protein. Jika RNA rusak, maka akan segera diganti dengan hasil kopian yang baru. 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. Namun pada sel tumbuhan, transkripsi terjadi di dalam matriks pada mitokondria dan plastida. Pada proses transkripsi, rantai DNA digunakan untuk mencetak rantai tunggal mRNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Enzim tersebut menempel pada bagian yang disebut promoter, yang terletak sebelum gen. Pertama-tama, ikatan hidrogen di bagian DNA yang akan disalin terbuka. Akibatnya, dua rantai DNA berpisah. Salah satu DNA berfungsi sebagai pencetak atau sense, yang lain sebagai antisense. Misalnya pencetak memiliki urutan basa G-A-G-A-C-T, dan pasangan komplemen memiliki urutan C-T-C-T-G-A. Karena pencetaknya G-A-GA-C-T, maka mRNA hasil cetakannya C-U-C-U-G-A. Jadi, mRNA C-U-CU-G-A merupakan hasil kopian dari DNA C-T-C-T-G-A, dan merupakan komplemen dari pencetak.
Tahapan Transkripsi
Secara garis besar transkripsi berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengenalan promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Masingmasing tahap akan dijelaskan secara singkat sebagai berikut : 1. Inisiasi (permulaan) Daerah DNA
di
mana RNA
polymerase
melekat dan
mengawali transkipsi disebut sebagai promotor. Suatu promotor menentukan di mana transkipsi dimulai. Juga menentukan yang mana dari kedua rantai heliks DNA yang akan digunakan sebagai cetakan. Sebagian rantai DNA membuka, kemudian disusul oleh pembentukan ratai RNA-duta (RNAm). Rantai DNA yang mencetak RNAm disebut rantai sense/template. Pasangan rantai sense yang tidak mencetak RNAm disebut antisense. Proses ini dimulai dari menempelnya ribosom sub unit kecil ke mRNA. Penempelan terjadi pada tempat tertentu yaitu pada 5’AGGAGGU-3’, sedang pada eukariot terjadi pada struktur tudung (7mGpppNpN). Selanjutnya ribosom bergeser ke arah 3’ sampai bertemu dengan kodon AUG. Kodon ini menjadi kodon awal. Asam amino yang dibawa oleh tRNA awal adalah metionin. Metionin adalah asam amino yang disandi oleh AUG. pada bakteri, metionin diubah menjadi Nformil metionin. Struktur gabungan antara mRNA, ribosom sub unit kecil dan tRNANformil metionin disebut kompleks inisiasi. Pada eukariot,
kompleks inisiasi terbentuk dengan cara yang lebih rumit yang melibatkan banyak protein initiation factor.
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.
Tahap Elongasi pada Transkripsi 1. RNA polymerase bergerak di sepanjang DNA 2. Nukleotida melekat pada DNA template 3. Strand RNA mengelupas dari DNA 4. DNA kembali menyatu
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 (pengakhiran) Transkripsi mentranskripsi
berlangsung urutan
DNA
sampai yang
RNA
polimerase
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.
Tahap Terminasi Pada Transkripsi 1. RNA polymerase megenai terminator 2. RNA polymerase melepaskan RNA 3. RNA polymerase meninggalkan DNA
Pada eukariotik, hasil dari transkripsi di DNA adalah premRNA, artinya mRNA yang belum siap untuk ditranslasi. Hal tersebut
disebabkan
karena
pre-mRNA
masih
banyak
mengandung intron, yaitu rangkaian kodon yang tidak bisa diterjemahkan menjadi protein. Intron ini sangat banyak pada DNA eukariotik. Bagian yang akan menjadi mRNA matang dinamakan dengan ekson. Ekson mengandung informasi yang akan diterjemahkan menjadi protein. Oleh karena itu, organisme eukariotik memiliki tahapan splicing mRNA. Proses splicing berguna untuk membuang bagian intron yang secara genetik tidak mengandung informasi terkait
asam amino. Splicing terjadi sebelum mRNA dikeluarkan dari inti sel. Konsep penting dalam transkripsi: Pasangan tiga basa nitrogen disebut triplet. Triplet yang terdapat pada rantai sense ADN yang mencetak ARNd disebut kodogen. Triplet yang terdapat pada ARNd disebut kodon. Triplet yang terdapat pada ARNt disebut antikodon.
b. TRANSLASI 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.
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. Tahap Inisiasi Pada Translasi 1. Sub unit Ribosom Kecil melekat pada mRNA 2. Anti kodon tRNA melekat pada Start Kodon 3. Sub unit Ribosom besar melekat pada sub unit Ribosom kecil.
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.
Tahap Elongasi Pada Translasi 1.Kodon pada sisi A Ribosom, berpasangan dengan anti kodon dari tRNA yang sesuai. 2. Ikatan peptida antara Asam Amino 3. tRNA melekat pada tRNA selanjutnya seiring bergeraknya Ribosom.
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.
Tahap Terminasi Pada Translasi 1. Ribosom sampai pada stop kodon 2. tRNA tanpa Asam Amino melekat pada stop kodon 3. Polipeptida lepas. 4. Komponen Ribosom lepas. Proses translasi dirangkum dalam tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi (pemanjangan) dan terminasi (penyelesaian). Translasi pada mRNA dimulai pada kodon pertama atau kodon inisiasi translasi berupa ATG pada DNA atau AUG pada RNA. Penerjemahan terjadi dari urutan basa molekul (yang juga menyusun kodon-kodon setiap tiga urutan basa) mRNA ke dalam urutan asam amino polipeptida. Banyak asam amino yang dapat disandikan oleh lebih dari satu kodon. Tempat-tempat translsasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeptida. Asam amino yang akan dirangkaikan dengan asam amino lainnya dibawa oleh tRNA. Setiap asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik ke dalam kompleks mRNA-ribosom. Pada proses pemanjangan
ribosom akan bergerak terus dari arah 5'3P ke arah 3'OH sepanjang mRNA sambil merangkaikan asam-asam amino. Proses penyelesaian ditandai denga bertemunya ribosom dengan kodon akhir pada mRNA.
Translasi prokariot dan eukariot Walaupun mekanisme dasar trskripsi dan translasi serupa untuk prokariot dan eukariot, terdapat suatu perbedaan dalam aliran informasi genetik di dalam sel tersebut. Karena bakteri tidak memiliki nukleus (inti sel), DNA-nya tidak tersegregasi dari ribosom dan perlengkapan pensintesis protein lainnya. Transkripsi dan translasi dipasangkan dengan ribosom menempel pada ujung depan molekul mRNA sewaktu transkripsi masih terus berlangsung. Pengikatan ribosom ke mRNA membutuhkan situs yang spesifik. Sebaliknya, dalam sel eukariot selubung nukleus atau membran inti memisahkan transkripsi dari translasi dalam ruang dan waktu. Transkripsi terjadi di dalam inti sel dan mRNA dikirim ke sitoplasma
tempat
translasi
terjadi.
BAB
III
PENUTUP Kesimpulan
:
1. Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari
anak
inti
sel,
sitoplasma
dan
ribosom.
2. Ribosom sebagai tempat sintesis protein, sekaligus merupakan mesin
yang mengatur dan memilih komponen-komponen yang terlibat dalam sintesis 3.
protein.
Sintesis
protein
dibagi
dalam
3
tahap
yaitu
:
• Replikasi, dikontrol oleh fragmen DNA tertentu dalam suatu utas da ini dapat dipengaruhi oleh faktor-faktor luar. Terutama sinyal kimiawi, obat, virus, dan pencemaran bahan kimia. Replikasi dimulai dari titik replikasi dan
arahnya
menurut
5’-3’.
• Transkripsi, merupakan bagian dari rangkaian ekspresi genetik (proses penerjemahan informasi genetik dalam bentuk urutan basa menjadi protein). • Translasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida atau kodon yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun
suatu
polipeptida
atau
protein.
4. 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.
5. Ribosom mempunyai komposisi 60% rRNA dan 40% protein basa, yang tersusun secara rumit oleh lebih dari 50 jenis protein yang berbeda. Komposisi basa dalam rRNA agak berbeda dengan susunan gugus basa dalam DNA secara menyeluruh rRNA dalam gugus nukleat-nya terdapat
gugus metil yang diduga untuk mencegah agar jangan sampai molekul tRNA dan rRNA dipakai sebagai pola dalam sintesis protein.
DAFTAR
PUSTAKA
Campbell, N.A., Jane B.R, dan Lawrence G.M. 2002. Biologi Jilid 1, edisi kelima.
Jakarta:
Stryer,
Lubert.
Subowo.
2007.
2000.
Biologi
Erlangga
Biokimia.
Sel.
Bandung
Jakarta
:
:
CV
EGC
Angkasa
Thenawijaya Maggy. 1982. Dasar-dasar Biokimia Jilid 3. Jakarta : Erlangga
Yuwono, Triwibowo. 2005. Biologi Molekuler. Jakarta : Erlangga
http://denydendhi.blogspot.com/2011/03/replikasi-dna.html
http://www.scribd.com/doc/40154876/Tahapan-Sintesis-Protein
http://desybio.wordpress.com/2010/03/30/kode-genetika/
http://gurungeblog.wordpress.com/2008/11/15/kode-genetik/
http://id.wikipedia.org/wiki/Ribosom
http://id.wikipedia.org/wiki/Replikasi_DNA http://heart-rifna.blogspot.com/2012/03/sintesis-protein.html
