Banyak zat dibutuhkan tubuh agar tetap sehat, salah satunya adalah protein. Protein, atau dalam bahasa Yunani disebut protos [yang paling utama] sendiri merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain [rantai asam animo] dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan adakalanya sulfur serta fosfor. Perannya? sebagai pondasi suatu bangunan yang bernama tubuh manusia. Karenanya keberadaannya pun menjadi sangat penting. Tapi tentu saja, protein tidak datang begitu saja. Ini perlu dibentuk, dan pembentukan atau sintesis protein berlangsung dengan melibatkan banyak “pihak”, termasuk DNA dan RNA.
Nah, sebelum kita mengenal lebih jauh mengenai kedua hal tersebut [DNA dan RNA], ada baiknya jika kita mengenal arti dari sintesis protein terlebih dahulu.
Sintesis protein sejatinya merupakan proses untuk mengubah asam amino yang terdapat dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Disini, peran DNA dan RNA menjadi penting karena memiliki keterlibatan dalam proses. Molekul DNA adalah sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein – tidak terlibat secara langsung dalam proses. Sementara molekul RNA adalah hasil transkripsi dari molekul DNA pada suatu sel. Molekul RNA inilah yang kemudian ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein.
Ada tiga aspek penting dalam mekasnisme sintesis protein, yakni lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel; mekanisme berpindahnya Informasi atau hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein; dan mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah membentuk protein-protein yang spesifik.
Sintesis protein berlangsung di dalam ribosom, salah satu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel [juga nukleus] dengan menghasilkan protein yang non-spesifik atau sesuai dari mRNA yang di translasi. Ribosom sendiri memiliki diameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom [rRNA] dan 35% protein ribosom [disebut Ribonukleoprotein atau RNP].
Proses Pembuatan Protein
Pada dasarnya, sel menggunakan informasi genetik [gen] yang terdapat di DNA untuk membuat protein, proses pembuatan protein atau sintesis protein ini dibagi menjadi tiga langkah, yaitu transkripsi, translasi dan pelipatan protein.
1. Transkripsi
Transkripsi merupakan proses pembentukan RNA dari salah satu pita cetakan DNA [DNA sense]. Pada tahap ini, akan menghasilkan 3 jenis RNA, yaitu mRNA, tRNA dan rRNA.
Tahap ini dapat berlangsung di dalam sitoplasma dengan diawali proses pembukaan rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Pada tahap ini, ada rantai tunggal yang bertugas sebagai rantai sense, sedangkan rantai lain yang berasal dari pasangan DNA dinamakan rantai anti sense.
Tahap transkripsi sendiri dibagi menjadi 3: tahap inisiasi, elongasi dan terminasi.
Inisiasi
RNA polimerase terikat pada untaian DNA, yang disebut promoter, yang ditemukan didekat awal dari suatu gen. Setiap gen mempunyai promoternya tersendiri. Setelah terikat, RNA polimerase memisahkan untaian ganda DNA, menyediakan template atau cetakan untaian tunggal yang siap untuk ditranskripsi.
Elongasi
Satu untaian DNA, untaian cetakan, bertindak sebagai cetakan untuk digunakan oleh enzim RNA polimerase. Sambil ‘membaca’ cetakan ini, RNA polimerase membentuk molekul RNA keluar dari nukleotida, membuat sebuah rantai yang tumbuh dari 5′ ke 3′. RNA transkripsi membawa informasi yang sama dari untaian DNA non-template [coding].
Terminasi
Urutan ini memberikan sinyal bahwa transkripsi RNA telah selesai. Setelah ditranskripsi, RNA polimerase melepaskan hasil transkripsi RNA.
2. Translasi
Translasi merupakan proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asam amino dari rantai polipeptida. Selama proses ini, sel ‘membaca’ informasi pada messenger RNA [mRNA] dan menggunakannya untuk membuat sebuah protein.
Ada setidaknya 20 macam jenis asam amino yang dibutuhkan untuk dapat membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Pada sebuah mRNA, instruksi untuk membuat polipeptida adalah RNA nukleotida [Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine] yang dibaca dalam kelompok tiga nukleotida, kelompok tiga ini disebut kodon. 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 atau inisiasi
Pada tahap ini ribosom merakit di sekitar mRNA untuk dibaca dan tRNA pertama yang membawa asam amino metionin [yang cocok dengan start kodon, AUG]. Bagian ini diperlukan agar tahap translasi bisa dimulai.
Elongasi atau Memperpanjang Rantai
Ini adalah tahap di mana rantai asam amino diperpanjang. Disini mRNA dibaca satu kodon sekali, dan asam amino yang sesuai dengan kodon ditambahkan ke rantai protein. Selama elongasi, tRNA bergerak melewati situs A, P, dan E dari ribosom. Proses ini diulang terus-menerus saat kodon baru dibaca dan asam amino baru ditambahkan ke rantai.
Terminasi
Ini adalah tahap dimana rantai polipeptida dilepaskan. Proses ini dimulai ketika stop kodon [UAG, UAA atau UGA] memasuki ribosom, membuat rantai polipeptida terpisah dari tRNA dan lepas keluar dari ribosom.
3. Pelipatan Protein
Rantai polipeptida yang baru disintesis tidak berfungsi sampai mengalami modifikasi struktur tertentu seperti penambahan karbohidrat ekor [glikosilasi], lipid, kelompok prostetik, dll., Agar menjadi fungsional, dilakukan dengan modifikasi pasca-translasi dan pelipatan protein.
Pelipatan protein dibagi ke dalam empat tingkat, yakni tingkat primer [rantai polipeptida linier]; tingkat menengah [α-heliks dan β-lipit lembar]; tingkat tersier [bentuk berserat dan bundar]; dan tingkat Kuarter [protein kompleks dengan dua atau lebih subunit.
Catatan
Ada 61 kodon yang diketahui untuk asam amino. Setiap kodon itu ‘dibaca’ untuk membangun asam amino tertentu dari 20 asam amino yang biasanya ditemukan di protein.
Satu kodon, yakni AUG, mempunyai fungsi untuk membangun asam amino methionine dan juga bertindak sebagai start codon untuk memberi sinyal mulai pada pembuatan protein.
Tiga kodon yang tidak membuat asam amino, disebut stop codon, meliputi UAA, UAG, dan UGA. Ketiganya memberitahu sel jika pembuatan polipeptida telah selesai.
tirto.id - Sintesis protein adalah proses pembentukan protein di dalam tubuh. Sintesis protein terdiri dari dua tahap.
Protein merupakan substansi kompleks yang terdiri dari rantai asam amino panjang. Protein sendiri adalah zat penyusun dalam setiap tubuh makhluk hidup.
Rambut, kulit, otot, hingga sel darah yang ada di dalam tubuh semuanya tersusun dari protein.
Sebagai zat penyusun, protein tentunya harus diproduksi terlebih dulu di dalam tubuh. Proses inilah yang kemudian disebut dengan sintesis protein.
Pengertian Sintesis Protein
Dilansir laman Kemendikbud, sintesis protein adalah proses di mana kode genetik yang dibawa oleh gen akan diterjemahkan menjadi urutan asam amino.
Asam amino ini akan membentuk protein, sedangkan protein nantinya akan berfungsi sebagai zat penyusun dalam tubuh.
Sintesis protein juga bisa diartikan sebagai proses pembentukan protein yang melibatkan DNA. DNA sendiri merupakan materi genetik yang terdapat di dalam sel makhluk hidup.
DNA terdiri dari kode genetik yang berupa urutan basa nitrogen. Urutan basa nitrogen inilah yang nantinya akan dijadikan acuan dalam pembentukan polipeptida atau protein.
Tahapan Sintesis Protein
Dikutip dari laman ck12, sintesis protein terdiri dari dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi. Secara garis besar, sintesis protein dimulai dari DNA, pembentukan RNA, lalu penyusunan protein. Proses ini [DNA > RNA > protein] sering disebut sebagai central dogma.
1. Transkripsi
Transkripsi merupakan proses pertama dalam central dogma. Transkripsi adalah proses transfer instruksi genetik dari DNA ke mRNA. mRNA sendiri bisa dianggap sebagai 'pembawa pesan'.
DNA terletak di dalam nukleus, sedangkan pembentukan protein terjadi di bagian ribosom. Itulah kenapa DNA membutuhkan mRNA yang berfungsi sebagai 'pembawa pesan' agar kode genetik dari DNA bisa sampai ke ribosom.
Jadi, tugas mRNA di sini adalah menyalin kode genetik DNA dan membawanya menuju ribosom untuk proses selanjutnya.
Proses transkripsi dibagi menjadi 3 tahapan, yaitu:
- Inisiasi
RNA polimerase bergerak dari bagian terminator ke promoter untuk memecah DNA. Proses inisiasi baru akan selesai ketika RNA polimerase sampai di bagian promoter.
- Elongasi
- Terminasi
2. Translasi
mRNA yang membawa salinan kode genetik DNA akan pergi menuju ribosom. Di ribosom inilah terdapat tahap kedua sintesis protein bernama translasi.
Translasi adalah proses penguraian atau penerjemahan kode-kode hasil salinan DNA yang dibawa oleh mRNA. Penerjemahan kode ini nantinya akan menghasilkan polipeptida untuk menyusun protein.
Sama seperti transkripsi, translasi juga terbagi menjadi 3 tahap, yaitu:
- Inisiasi
- Elongasi
- Terminasi
Setelah proses translasi selesai, maka didapatlah sebuah rantai polipeptida yang nantinya akan diproses lagi menjadi protein tertentu. Pada saat inilah proses sintesis protein berakhir.
Baca juga:
- Protein & Makanan yang Bisa Menahan Pertumbuhan Sel Kanker Payudara
- Apa Itu Gen, Kromosom dan DNA & Bagaimana Cara Kerjanya?
Baca juga
artikel terkait
SINTESIS PROTEIN
atau
tulisan menarik lainnya
Erika Erilia
[tirto.id - erk/tha]
Penulis: Erika Erilia
Editor: Dhita Koesno
Kontributor: Erika Erilia
Subscribe for updates Unsubscribe from updates