DASAR-DASAR BIOTEKNOLOGI “STRUKTUR SERTA FUNGSI DNA DAN PROTEIN”
Dosen Pengampu : Dra.Hj. Muswita, M.Si. Retni S. Budiarti, S.Pd., M.Si.
Disusun Oleh : Kelompok Pis!a Hana Marsenda
"#$%&$'(($)
#l*a #kmal
"#$%&$'((&)
Su!i %ah+a ingt+as
"#$%&$'((-)
#ndi ahmudin
"#$%&$'(/$)
Dewi #nggraini
"#$%&$'(&()
PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN PENGETAHUAN ALAM FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS JAMBI 2014 BIOTEKNOLOGI BIOTEKNOL OGI – STRUKTUR FUNGSI DNA DAN
Page 1
BAB I PENDAHULUAN
1.1
Lata B!"a#a
%$Kehidupan era glo0alisasi mengalami perkem0angan ilmu pengetahuan dan dan tekn teknolo ologi gi term termas asuk uk 0iote 0iotekn knol olog ogi. i. Perke Perkem0 m0an anga gann ini ini ditan ditanda daii deng dengan an ditemukann+a 0er0agai ma!am teknologi seperti reka+asa genetika, kloning, kultur jaringan, D# rekom0inan, perkem0anng 0iakan sel induk, dan lain1lain. Dengan adan+a teknologi dapat mempermudah akt2itas manusia dalam memenuhi ke0utuhan hidupn+a. Bioteknologi merupakan ilmu +ang multidisplin dimana menerapkan 0an+ak disiplin ilmu seperti genetika, 0iologi sel, *isiologi, dan 0e0erapa ilmu lainn+a.Bioteknologi menggunakan agen 0iologi +akni hewan, tum0uhan, manusia, dan mikro0a untuk menghasilkan produk +ang 0erguna dan 0erkualitas.Bioteknologi se!ara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ri0uan tahun +ang lalu.Se0agai !ontoh dalam 0idang pangan seperti pem0uatan roti, 0ir, dan keju.Pem0uatan 2aksin dan anti0iotik dalam 0idang medis.%angkok, stek, dan okulasi dalam 0idang pertanian.Hal itu merupakan 0ioteknologi +ang telah diterapkan sejak dahulu dan diproduksi se!ara massal namun tidak ti dak digunakann+a prinsip ilmiah dan teknik aseptis. Prinsip ilmiah diperlukan dalam 0ioteknologi terutama 0ioteknologi modern agar mutu dan keamanan terjamin serta penggunaan alat dan komposisi diketahui se!ara pasti karena telah dilakukan penelitian terle0ih dahulu oleh para ahli sehingga waktu +ang digunakan relati* singkat.amun 0ioteknologi modern memerlukan 0ia+a +ang mahal.Bioteknologi juga mem0utukan teknik aseptis supa+a supa+a 0ahan 0ahan dan alat +ang digunakan digunakan dalam kondisi kondisi +ang steril.3ntuk steril.3ntuk menerapkan 0ioteknologi modern ke0an+akan menggunakan disiplin ilmu genetika genetika dan 0iologi 0iologi sel. Salah satun+a satun+a mengenai mengenai struktur struktur D# dan sintesis sintesis protein.Berdasarkan hal hal terse0ut, di0uat makalah ini. 1.2
R&'&(a$ Ma(a"a)
#dapun rumusan masalah makalah ini antara lain :
a. Bagaimana stuktur D# " Deo4+ri0onuklei! #!id) 5 0. Bagaimana struktur R# "Ri0onuklei! #!id) 5 !. Bagaimana struktur dan *ungsi protein 5 d. Bagaimana proses sintesis protein 5 1.*
T&+&a$
Berdasarkan rumusan masalah, tujuan makalah ini ialah se0agai 0erikut : a. 3ntuk mengetahui struktur D# " Deo4+ri0onuklei! #!id) 0. 3ntuk mengetahui struktur R# "Ri0onuklei! #!id) !. 3ntuk mengetahui struktur dan *ungsi dari protein. d. 3ntuk menjelaskan proses sintesis protein
BAB II PEMBAHASAN
#sam
nukleat
di0edakan
atas D# " Deoxyribonucleic
Acid )
dan R# " Ribonucleic Acid ). Kedua ma!am asam nukleat terse0ut disusun oleh unit1unit struktural +ang dise0ut nukleotida, sehingga asam nukleat dapat dinamakan juga polinukleutida "polimer nukleutida). Setiap nukleutida terdiri dari gula pentosa "gula 6 kar0on), gugus *os*at dan 0asa nitrogen. Basa nitrogen dikelompokkan menjadi dua, +aitu 0asa purin "0asa nitrogen +ang memiliki dua struktur
!in!in,
meliputi
0asa adenine "#)
dan guanine "7))
dan
0asa pirimidin"0asa nitrogen +ang memiliki satu struktur !in!in, meliputi 0asa timin "8), sitosin "%) dan urasil "3)). 2.1
DNA , Deoxyribonucleic Acid
Molekul D# merupakan molekul dou0le1heli4 +ang memiliki dua untai polinukleotida "dou0le1stranded). Setiap polinukleutida dari D# terdiri atas nukleotida1nukleotida +ang dihu0ungkan oleh ikatan phospodiester. ukleutida pada molekul D# mengandung tiga komponen penting, +aitu: •
7ula pentosa +ang dise0ut deoksiribosa "gula ri0osa +ang kehilangan atom oksigen pada atom % nomor ')
•
•
7ugus *os*at, men+usun struktur nukleotida "nukleosida mono*os*at) Basa nitrogen 0erupa 0asa purin "adenine dan guanin) dan 0asa pirimidin "timin dan sitosin).Basa adenine dari untai +ang satu akan 0erpasangan dengan 0asa timin dari untai +ang lainn+a. Sedangkan 0asa guanine dari untai +ang satu akan 0erpasangan dengan 0asa sitosin dari untai lainn+a. 2.1.1
M/!" St&#t& DNA at($-3#
Struktur D# +ang sangat ke!il dan rumit dapat digam0arkan dengan model struktur D# +ang diusulkan oleh 9atson ames dan %ri!k ;ran!is . Model struktur D# terse0ut dikenal dengan nama model tangga 0erpilin "dou0le heli4). Berikut ini adalah penjelasan dari model struktur D# 9atson1%ri!k "dou0le1Heli4 Stru!ture).
Watson James dan Crick Francis (Sumber: King Saud Uniersity!
$. Kedua untai polinukleutida saling memilin di sepanjang sum0u +ang sama. '. Kedua untai polinukleutida satu sama lain arahn+a sejajar tetapi 0erlawanan arah "antiparalel) /. Basa10asa nitrogen menghadap ke arah sum0u dan masing1masing 0asa nitrogen 0erpasangan satu sama lain "antara untai +ang satu dengan untai +ang lain). Basa adenin pada satu untai 0erpasangan dengan 0asa timin pada untai lainn+a, dan 0asa guanin pada satu untai 0erpasangan dengan 0asa sitosin pada untai lainn+a. Oleh karena itu kedua untai polinukleutida dikatakan komplementer satu sama lain. &. Setiap pasangan 0asa 0erjarak /,& a dengan pasangan 0asa 0erikutn+a. 6. 8edapat $( pasangan 0asa 0itrogen di dalam satu kali pilinan "/<(). <. umlah ikatan hidrogen antara 0asa nitrogen adenin dan timin se0an+ak rangkap dua, sedangkan antara 0asa nitrogen guanosin dan sitosin se0an+ak rangkap tiga. Oleh karena itu rasio g= ! +ang tinggi maka semakin tinggi pula sta0ilitas molekul D#. >. 7ugus *os*at dan gula pentosa terletak di se0elah luar sum0u. ?. ukleutida1nukleutida pen+usun polinukleutida +ang 0erurutan satu sama lain
dihu0ungkan
oleh
ikatan
*os*odiester. @katan
*os*odiester
menghu0ungkan atom ! nomor / Adengan atom ! nomor 6A pada gula deoksiri0osa.
-. #tom ! nomor / Adi salah satu ujung untai polinukleotida tidak lagi memiliki ikatan *os*odiester , tetapi mengikat gugus OH sehingga ujung / Adise0ut ujung OH. Sedangkan di ujung lainn+a, +aitu atom ! nomor 6 Aakan mengikat gugus *os*at, sehingga ujung 6A dise0ut ujung p. $(. #rah antiparalel kedua ujung dilihat dari arah ujung / Adan ujung 6A. ika untai +ang satu memiliki arah dari ujung 6 Ake /A, maka untai +ang lain "untai komplementern+a) memiliki arah dari ujung / Ake 6A.
Struktur Double "elix D#A (Sumber: $$$%mun% ca ! 2.1.2
Ba(a Nt%!$
Struktur nukleotida dapat juga dikatakan tersusun atas gugus *os*at dan nukleosida "ga0ungan
antara
gula
pentosa
dan
0asa
nitrogen). ukleosida1nukleosida terse0ut dihu0ungkan dengan gugus *os*at melalui ikatan glikosidik. Ma!am1ma!am nukleosida 0erdasarkan konten 0asa nitrogen +ang men+usunn+a di0edakan atas #denosine "#), 7uanosine "7), %+tidine "%), 8h+midine "8) dan 3ridine "3). a
A/!$$
#denin adalah molekul organik +ang ditemukan dalam D#, asam ri0onukleat "dikenal se0agai R#) dan adenosine tri*os*at, le0ih umum dikenal se0agai #8P.@ni adalah purin, !in!in <1anggota +ang 0erikatan
dengan 6 anggota !in!in pirimidin. Dalam D#, ikatan ini dengan timin, mem0uat struktur +ang akra0 dise0ut dou0le1heli4. Penempatan dalam struktur
+ang
menentukan
keanekaragaman
ha+ati.
Di
#8P,
memungkinkan gugus *os*at untuk melampirkan molekul, untuk melepaskan energi +ang digunakan oleh sel1sel organik.
G&a$$
7uanin adalah 0asa purin ditemukan di kedua D# dan R# +ang 0erikatan eksklusi* dengan sitosin mem0entuk ri0onukleosida dise0ut guanosin atau deoksiri0osa mem0entuk deo4+guanosine.Sen+awa ini dapat ditemukan se0agai 0agian dari struktur mem0ran sitoplasma. Hal ini juga dapat ditemukan dalam guanosin tri*os*at, 78P, di mana ia mem0antu dalam proses seluler seperti regulasi pertum0uhan, transduksi sin+al, dan transportasi protein. 3
T'$
8imin adalah 0asa pirimidin ditemukan dalam D# +ang 0erikatan dengan adenin.Ketika dikom0inasikan dengan deoksiri0osa, th+madine nukleosida +ang terli0at dalam trans*er dan preser2asi dan in*ormasi genetik.Hal ini juga terli0at dalam 0iosintesis.8imin juga dapat terikat dengan *os*at untuk mem0uat mono*os*at, di*os*at atau tri*os*at. /
St($
Sitosin adalah 0asa nitrogen 0er0entuk piramida +ang 0erikatan dengan guanin di R# dan D# se0agai nukleotida dan *ungsi se0agai 0agian dari kode genetik. amun, tidak sta0il dan dapat 0eru0ah menjadi urasil.Hal ini juga dapat ditemukan dalam sen+awa *os*at.sitosin 8ri*os*at dapat 0er*ungsi se0agai !o1enim. Sitosin dapat mengu0ah adenosin di*os*at, atau #DP, menjadi adenosin tri*os*at, #8P dengan mentrans*er *os*at.
&asa #itrogen 'enyusun D#A
2.2
RNA , Ribosanukleic Acid
Molekul R# merupakan hasil instruksi D# +ang disintesis melalui mekanisme transkripsi D# untuk selanjutn+a ditrans*er keluar dari inti sel masuk ke dalam sitoplasma. Molekul R# memiliki per0edaan +ang mendasar dengan molekul D#, +aitu: •
7ula pentosa pen+usun nukleutida 0erupa gula ri0osa.
•
R# tidak memiliki 0asa nitrogen jenis timin, tetapi digantikan dengan 0asa urasil "3). Ketika suatu untai tunggal R# akan disintesis melalui mekanisme transkripsi D#, 0asa urasil akan dimun!ulkan se0agai hasil transkripsi "pen+alinan) dari 0asa adenine untai D#.
•
Molekul R# merupakan molekul untai tunggal polinukleutida " single stranded ),
tidak
seperti
stranded "untai ganda).
D#
+ang
merupakan
molekul dou0le1
'erbandingan struktur D#A dan R#A (Sumber: geneticsolutions%com!
2.*
St&#t& /a$ F&$%( Pt!$
Protein adalah sen+awa organik kompleks +ang tersusun atas unsur Kar0on "%),Hidrogen "H),Oksigen "O),itrogen ") dan kadang1kadang mengandung at Belerang "S),dan ;os*or "P). Protein merupakan makromolekul +ang terdiri dari satu atau le0ih polimer.Setiap polimer tersusun atas monomer +ang dise0ut asam amino.Masing1masing asam amino mengandung satu atom Kar0on "%) +ang mengikat satu atom Hidrogen "H),satu gugus amin "H'),satu gugus kar0oksil "1%OOH),dan lain1lain "7ugus R).Ber0agai jenis asam amino mem0entuk rantai panjang melalui ikatan peptida.@katan peptida adalah ikatan antara gugus kar0oksil satu asam amino dengan gugus amin dari asam amino lain +ang ada di sampingn+a.
Struktur umum asam amino Sumber : )e*ninger et al%+ ,--.
#sam amino dalam suatu protein memiliki 0entuk , terionisir dalam larutan, dan memiliki 0entuk % asimetris ke!uali asam amino jenis glisin.#sam amino standar memiliki jumlah se0an+ak '( ma!am.Dari '( ma!am asam amino terse0ut ter0entuklah suatu rantai polipeptida. Rantai asam amino akan dilipat menjadi 0entuk / dimensi dan menjadi 0entuk protein spesi*ik +ang diperlukan oleh 0er0agai akti2itas meta0olisme atau menjadi komponen suatu sel "ehninger et al., '((&C o1Dinh, '((6). Di dalam protein tersusun '( ma!am asam amino +ang memiliki karakteristik +ang 0e0eda10eda sehingga dapat dikelompokkan 0erdasarkan si*at dan !iri rantai sampingn+a "gugus R).Pengelompokan terse0ut antara lain asam amino 0ersi*at polar "serin, treonin, sistein, asparagin, dan glutamin)C non1polar "glisin, alanin, prolin, 2alin, leusin, isoleusin, dan metionin)C gugus aromatik "*enilalanin, tirosin, tripto*an)C 0ermuatan positi* "lisin, histidin, arginin)C dan 0ermuatan negati* "aspartat dan glutamat).Pengelompokan terse0ut didasarkan pada polaritas, ukuran, dan 0entuk dari suatu asam amino "ehninger et al., '((&C Murra+ et al., '((-). Protein +ang tersusun dari rantai asam amino akan memiliki 0er0agai ma!am struktur +ang khas pada masing1masing protein. Karena protein disusun oleh asam amino +ang 0er0eda se!ara kimiawin+a, maka suatu protein akan terangkai melalui ikatan peptida dan 0ahkan terkadang dihu0ungkan oleh ikatan sul*ida. Selanjutn+a protein 0isa mengalami pelipatan1pelipatan mem0entuk struktur +ang 0erma!am1ma!am.#dapun struktur protein meliputi struktur primer, struktur sekunder, struktur tersier, dan struktur kuartener.
Reaksi /embentukan /e/tida melalui reaksi de*idrasi (0oet 1 Judit*+ ,--2!%
Struktur primer merupakan struktur +ang sederhana dengan urutan1urutan asam amino +ang tersusun se!ara linear +ang mirip seperti tatanan huru* dalam se0uah kata dan tidak terjadi per!a0angan rantai Struktur primer ter0entuk melalui ikatan antara gugus Eamino dengan gugus Ekar0oksil.@katan terse0ut dinamakan ikatan peptida atau ikatan amida "Berg et al., '((
Struktur sekunder 3*eliks (4urray et al+ ,--2!%
Struktur sekunder 5/leated (Cam/bell et al%+ ,--2!%
Struktur 1heliks ter0entuk antara masing1masing atom oksigen kar0onil pada suatu ikatan peptida dengan hidrogen +ang melekat ke gugus amida pada suatu ikatan peptida empat residu asam amino di sepanjang rantai polipeptida "Murra+ et al, '((-).Pada struktur sekunder 1pleated ter0entuk melalui ikatan hidrogen antara daerah linear rantai polipeptida.1pleated ditemukan dua ma!am 0entuk, +akni antipararel dan pararel Keduan+a 0er0eda dalam hal pola ikatan hidrogenn+a. Pada 0entuk kon*ormasi antipararel memiliki kon*ormasi ikatan se0esar > I, sementara kon*ormasi pada 0entuk pararel le0ih pendek +aitu <,6 I "ehninger et al, '((&). ika ikatan hidrogen ini dapat ter0entuk antara dua rantai polipeptida +ang terpisah atau antara dua daerah pada se0uah rantai tunggal +ang melipat sendiri +ang meli0atkan empat struktur asam amino, maka dikenal dengan istilah turn "Murra+ et al, '((-).
&entuk kon6ormasi anti/ararel (&erg+ ,--7!%
&entuk kon6ormasi /ararel (&erg+ ,--7!%
Struktur tersier dari suatu protein adalah lapisan +ang tumpang tindih di atas pola struktur sekunder +ang terdiri atas pemutar0alikan tak 0eraturan dari ikatan antara rantai samping "gugus R) 0er0agai asam amino.Struktur ini merupakan kon*ormasi tiga dimensi +ang menga!u pada hu0ungan spasial antar struktur sekunder.Struktur ini dista0ilkan oleh empat ma!am ikatan, +akni ikatan hidrogen, ikatan ionik, ikatan ko2alen, dan ikatan hidro*o0ik.Dalam struktur ini, ikatan hidro*o0ik sangat penting 0agi protein. #sam amino +ang memiliki si*at hidro*o0ik akan 0erikatan di 0agian dalam protein glo0uler +ang tidak 0erikatan dengan air, sementara asam amino +ang 0ersi*at hodro*ilik se!ara umum akan 0erada di sisi permukaan luar +ang 0erikatan dengan air di sekelilingn+a "Murra+ et al, '((-C ehninger et al, '((&).
&entuk struktur tersier dari /rotein D enitri6icans cytoc*rome C88- /ada bakteri 'aracoccus denitri6icans (9imkoic* and Dickerson+ :2;7!%
Struktur kuarterner adalah gam0aran dari pengaturan su01unit atau promoter protein dalam ruang. Struktur ini memiliki dua atau le0ih dari su01unit protein dengan struktur tersier +ang akan mem0entuk protein kompleks +ang *ungsional. ikatan +ang 0erperan dalam struktur ini adalah ikatan nonko2alen, +akni interaksi elektrostatis, hidrogen, dan hidro*o0ik. Protein dengan struktur kuarterner sering dise0ut juga dengan protein multimerik.ika protein +ang tersusun dari dua su01unit dise0ut dengan protein dimerik dan jika tersusun dari empat su01unit dise0ut dengan protein tetramerik "odish et al., '((/C Murra+ et al, '((-).
&ebera/a conto* bentuk struktur kuartener%
2.4 S$t!(( Pt!$
Proses sintesis atau pem0entukan protein memerlukan adan+a molekul R# +ang merupakan materi genetik di dalam kromosom, serta D# se0agai pem0awa si*at keturunan.Di dalam D# terkandung gen. 7en menspesi*ikasikan protein melalui transkripsi dan translasi. P$(5-P$(5 Da(a Ta$(#5( /a$ Ta$("a(
7en men+ediakan instruksi untuk mem0uat protein spesi*ik. #kan tetapi, gen tidak mem0angun protein se!ara langsung.em0atan antara D# dan sintesis protein adalah asam nukleat R#.R# mirip dengan D# se!ara kimiawi, han+a saja R# mengandung gula ri0osa se0agai pengganti
deoksiri0osa dan mengandung 0asa 0ernitrogen urasil se0agai pengganti timin.Dengan demikian, setiap nukleotida di sepanjang untai D# mengandung #, 7, %, atau 8 se0agai 0asan+a, sedangkan setiap nukleotida disepanjang untai R# mengandung #, 7, %, atau 3 se0agai 0asan+a.Molekul R# 0iasan+a terdiri atas satu untai tunggal. Dalam R# atau D#, monomer adalah keempat tipe nukleotida, +ang 0er0eda dalam kandungan 0asa 0enitrogen.7en umumn+a memiliki panjang +ang men!apai ratusan atau ri0uan nukleotidaC masing1masing gen mengandung sekuens 0asa spesi*ik. Setiap polipeptida dari suatu protein juga mengandung monomer1monomer +ang tertata dalam urutan linear tertentu "struktur primer protein), namun monomer1monomern+a merupakan asam amino.Dengan demikian, asam nukleat dan protein mengandung in*ormasi +ang tertulis dalam dua 0ahasa kimiawi +ang 0er0eda.@ni mem0utuhkan dua tahap utama dari D# ke protein, +aitu transkripsi dan translasi. I.
Ta$(#5(
8ranskripsi adalah sintesis R# di0awah arahan D#. Kedua asam nukleat menggunakan 0ahasa +ang sama, dan in*ormasi han+a ditranskripsi, atau disalin, dari satu molekul menjadi molekul lain. Selain menjadi !etakan untuk sintesis untai komplementer 0aru saat replikasi D#, untai D# juga 0isa 0erperan se0agai !etakan untuk merakit sekuens nukleotida R# komplementer. 3ntuk gen pengode protein, molekul R# +ang dihasilkan merupakan transkrip akurat dari instruksi pem0angun protein +ang dikandung oleh gen. Molekul R# transkrip 0isa dikirimkan dalam 0an+ak salinan. 8ipe molekul R# ini dise0ut R# duta "messenger R#, mR#) karena mengandung pesan genetik dari D# ke mekanisme pen+intesis protein sel. 8ranskripsi menghasilkan / ma!am R# +aitu mR#, tR#, dan rR#.
mR# "messenger R#) *ungsin+a mem0awa in*ormasi D# dari inti sel ke ri0osom. Pesan1pesan ini 0erupa triplet 0asa +ang ada pada mR# +ang dise0ut #/$. Kodon pada mR# merupakan komplemen dari kodogen "agen pengode), +aitu urutan 0asa10asa
nitrogen pada D# +ang dipakai se0agai pola !etakan. Peristiwa pem0entukan mR# oleh D# di dalam inti sel, dise0ut ta$(#5(.
tR#
"R#
trans*er)
*ungsin+a
mengenali
kodon
dan
menerjemahkan menjadi asam amino di ri0osom. Peran tR# ini dikenal dengan nama translasi "penerjemahan). 3rutan 0asa nitrogen pada tR# dise0ut antikodon. Bentuk tR# seperti daun semanggi dengan & ujung +ang penting, +aitu: $) 3jung pengenal kodon +ang 0erupa triplet 0asa +ang dise0ut antikodon. ') 3jung perangkai asam amino +ang 0er*ungsi mengikat asam amino. /) 3jung pengenal enim +ang mem0antu mengikat asam amino. &) 3jung pengenal ri0osom.
rR# "R# Ri0osom) *ungsin+a se0agai tempat pem0entukan protein. rR# terdiri dari ' su0 unit, +aitu: $) Su0 unit ke!il +ang 0erperan dalam mengikat mR#. ') Su0 unit 0esar +ang 0erperan untuk mengikat tR# +ang sesuai. 8ranskripsi terjadi di dalam sitoplasma dan diawali dengan
mem0ukan+a rantai ganda D# melalui kerja enim R# polimerase. Se0uah rantai tunggal 0er*ungsi se0agai rantai !etakan atau a$ta (!$(!6 rantai +ang lain dari pasangan D# ini dise0ut rantai anti sense. 8idak seperti haln+a pada replikasi +ang terjadi pada semua D#, transkripsi ini han+a terjadi pada segmen D# +ang mengandung kelompok gen tertentu saja. Oleh karena itu, nukleotida nukleotida pada rantai sense +ang akan ditranskripsi menjadi molekul R# dikenal se0agai unit transkripsi. 8ranskripsi meliputi / tahapan, +aitu tahapan inisiasi, elongasi, dan terminasi. 1
I$(a( ,P!'&"aa$
ika pada proses replikasi dikenal daerah pangkal replikasi, pada transkripsi ini dikenal 5't!, +aitu daerah D# se0agai tempat melekatn+a R# polimerase untuk memulai transkripsi. R# pol+merase melekat atau 0erikatan dengan promoter, setelah promoter 0erikatan dengan kumpulan protein +ang dise0ut 7a#t ta$(#5( .Kumpulan antara promoter, R# polimerase, dan *aktor transkripsi ini dise0ut
#'5"!#( $(a( ta$(#5( .Selanjutn+a, R# pol+merase mem0uka
rantai ganda D#. 2
E"$%a( ,P!'a$+a$%a$
Setelah mem0uka pilinan rantai ganda D#, R# polimerase ini kemudian men+usun untaian nukleotida1nukleotida R# dengan arah 6J ke /J.Pada tahap elongasi ini, R# mengalami pertum0uhan memanjang seiring dengan pem0entukan pasangan 0asa nitrogen D#.Pem0entukan R# analog dengan pem0entukan pasangan 0asa nitrogen pada replikasi.Pada R# tidak terdapat 0asa pirimidin timin "8), melainkan urasil "3). Oleh karena itu, R# akan mem0entuk pasangan 0asa urasil dengan adenin pada rantai D#. 8iga ma!am 0asa +ang lain, +aitu adenin, guanin, dan sitosin dari D# akan 0erpasangan dengan 0asa komplemenn+a masing1masing sesuai dengan pengaturan pemasangan 0asa. #denin 0erpasangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin. *
T!'$a( ,P!$%a#)a$
Pen+usunan untaian nukleotida R# +ang telah dimulai dari daerah promoter 0erakhir di daerah terminator.Setelah transkripsi selesai, rantai D# men+atu kem0ali seperti semula dan R# pol+merase segera terlepas dari D#.#khirn+a, R# terlepas dan ter0entuklah mR# +ang 0aru.Pada sel prokariotik, R# hasil transkripsi dari D#, langsung 0erperan se0agai mR#. Sementara itu, R# hasil transkripsi gen
pengkode protein pada sel eukariotik, akan menjadi mR# +ang *ungsional "akti*) setelah melalui proses tertentu terle0ih dahulu. Dengan demikian, pada rantai tunggal mR# terdapat 0e0erapa urut1urutan 0asa nitrogen +ang merupakan komplemen "pasangan) dari pesan genetik "urutan 0asa nitrogen) D#.Setiap tiga ma!am urutan 0asa nitrogen pada nukleotida mR# hasil transkripsi ini dise0ut se0agai t5"!t atau #/$.
II.
Ta$("a(
8ranslasi adalah sintesis polipeptida +ang terjadi di0awah arahan mR#.Selama
tahap
ini
terjadi
peru0ahan
0ahasa.Sel
harus
menerjemahkan alias menstranslasikan sekuens 0asa molekul mR# menjadi sekuens asam amino polipeptida.8empat terjadin+a translasi adalah ri0osom, partikel1partikel kompleks +ang mem*asilitasi penautan teratur asam amino menjadi rantai polipetida. 8ranslasi merupakan proses penerjemahan 0e0erapa triplet atau kodon dari mR# menjadi asam amino1asam amino +ang akhirn+a mem0entuk protein. 3rutan 0asa nitrogen +ang 0er0eda pada setiap triplet, akan diterjemahkan menjadi asam amino
+ang 0er0eda. Misaln+a, asam amino
*enilalanin
diterjemahkan dari triplet 333 "terdiri dari / 0asa urasil), asam amino tripto*an "377), asam amino glisin "77%), dan asam amino serin
3%#.Se0an+ak '( ma!am asam amino
+ang diperlukan untuk
pem0entukan protein merupakan hasil terjemahan triplet dari mR#. Selanjutn+a, dari 0e0erapa asam amino "puluhan, ratusan, atau ri0uan) terse0ut dihasilkan rantai polipeptida spesi*ik dan akan mem0entuk protein spesi*ik pula. angkah1langkah pada proses translasi adalah se0agai 0erikut: 1
I$(a( Ta$("a(
Ri0osom su0 unit ke!il mengikatkan diri pada mR# +ang telah mem0awa sandi 0agi asam amino +ang akan di0uat, serta mengikat pada 0agian inisiator tR#. Selanjutn+a, molekul 0esar ri0osom juga ikut terikat 0ersama ketiga molekul terse0ut mem0entuk kompleks inisiasi. Molekul1 molekul tR# mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma menuju ri0osom dengan menggunakan energi 78P dan enim.Bagian ujung tR# +ang satu mem0awa antikodon, 0erupa triplet 0asa nitrogen. Sementara, ujung +ang lain mem0awa satu jenis asam amino dari sitoplasma. Kemudian, asam amino tertentu terse0ut diakti*kan oleh tR# tertentu pula dengan menghu0ungkan antikodon dan kodon "pengode asam amino) pada mR#. Kodon pemula pada proses translasi adalah #37, +ang akan mengkode pem0entukan asam amino metionin. Oleh karena itu, antikodon tR# +ang akan 0erpasangan dengan kodon pemula adalah
3#%. tR# terse0ut mem0awa asam amino metionin pada sisi pem0awa asam aminon+a. 2
E"$%a(
8ahap pengakti*an asam amino terjadi kodon demi kodon sehingga dihasilkan asam amino satu demi satu.#sam1asam amino +ang telah diakti*kan oleh kerja tR# se0elumn+a, dihu0ungkan melalui ikatan peptida mem0entuk polipeptida pada ujung tR# pem0awa asam amino.Misaln+a, tR# mem0awa asam amino *enilalanin, maka anti!odon 0erupa
###
kemudian
0erhu0ungan
dengan
kodon
mR#
333.;enilalanin terse0ut dihu0ungkan dengan metionin mem0entuk peptida. Melalui proses elongasi, rantai polipeptida +ang sedang tum0uh terse0ut semakin panjang aki0at penam0ahan asam amino.
*
T!'$a(
Proses translasi 0erhenti setelah antikodon +ang di0awa tR# 0ertemu dengan kodon 3##, 3#7, atau 37#. Dengan demikian, rantai polipeptida +ang telah ter0entuk akan dilepaskan dari ri0osom dan diolah mem0entuk protein *ungsional.
BAB III KESIMPULAN
Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan 0ahwa :
Struktur D# 0er0entuk dou0le heli4 dan memiliki rantai ganda. D# terdiri dari gula deoksiri0osa, 0asa nitrogen, dan gugus *os*at.
Struktur R# terdiri dari rantai tunggal dan tersusun dari gula ri0osa dan 0asa nitrogen.
Struktur protein ter0agi menjadi empat +akni primer, sekunder, tersier, dan kuartener.
Proses sintesis protein meli0atkan D# dan R# dimana D# se0agai pem0awa in*ormasi genetik sedangkan R# se0agai materi genetik. Sintesis protein mengalami dua tahap +akni transkripsi dan translasi. 8ahap1 tahap transkripsi +akni inisiasi, elongasi, dan terminasi sedangkan translasi han+a inisiasi dan elongasi.
DAFTAR PUSTAKA
#nonim.'($$.*tt/:<2<2=,<<-2?->;,% /d6
%amp0ell, eil #, F Ree!e, ane B. '((?. &iologi Jilid ?disi Ketu@u*. akarta: rlangga %amp0ell, eil #. '((-. &iologi @ilid edisi dela/an%rlangga. akarta. ;at!hi+ah dan #rumingt+as, stri aras.Kromosom, 7en, D#, Sintesis Proten, dan Regulasi.*t t/:<<*imbioun/ad% 6iles% $ord/ress% c om<,-=<-7
Kusuma, Sri #gung ;itri. '($$. Makalah P%R. *t t/:<< /ustaka%un/ad%ac%id<$ / content
o2em0er '($& ehninger, #.H., $--6. Dasardasar &iokimia.akarta : rlangga odish H, #rnold B, awren!e L, Paul M, Da2id B. '((/. 4olecular Cell &iology. ew ork: 9h ;reeman %ompan+ Murra+, Ro0ert K., '((-. &iokimia "ar/er+ ?disi ,; . akarta: Pener0it Buku Kedokteran 7%. oet, Donald and udith 7. '((-. &ioc*eimstry 0olume B . %anada : . 9ile+ and Sons
