Sintesis protein adalah proses pengubahan asam amino pada linear protein dalam tubuh ketika proses pencernaan makanan. Sintetis protein membutuhkan peran dari DNA dan RNA serta Enzim, hasil dari proses sintesis protein adalah protein yang telah diproses secara mekanik dan kimiawi dalam sel mahluk hidup.
Sintesis Protein
Proses Sintesis Protein
Pada tahun 1950, seorang ilmuan bernama Paul Zamenick pertama kali mempratekkan proses sintesis protein dengan menggunakan seekor tikus. Caranya adalah memasukkan asam amino radioaktif kedalam tubuh tikus untuk mengetahui tempat terjadinya proses sintesis protein. Selain melakukan percobaan pada tikus, Paul Zamenick bersama Mahlon kembali melakukan percobaan dan penelitian.
Hasil dari percobaan tersebut adalah kesimpulan bahwa molekul RNA berperan dalam proses sintesis protein. Penemuan penting mengenai sintesis protein oleh Francis Crick mengatakan bahwa RNA pemindah terlebih dahulu harus mengenal urutan dari nukleotida untuk dapat disusun sebagai asam amino, dimana kemudian akan dibawa oleh RNA pembawa. Berikut rangkuman 3 tahap proses sintesis protein :
1.Tahap Replikasi DNA
Tahap Replikasi DNA akan mengalami pembelahan sel di setiap mahluk hidup, biasanya pembelahan terjadi secara berkelipatan seperti 4 sel menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum pembelahan sel terjadi, terdapat proses bernama replikasi DNA yaitu proses penggandaan komponen yang ada pada sel DNA.
Replikasi DNA adalah proses sintesis DNA baru yang terjadi dalam nekleus sel. Pada proses replikasi DNA membutuhkan Enzim helikase yang berfungsi untuk melepaskan basa dan ikatan hidrogen pada rangkaian DNA. Ketika proses replikasi terjadi induk DNA akan membentuk anak DNA yang sama persis induknya, karena hal tersebut disimpulkan bahwa tugas induk DNA adalah membentuk DNA baru.
Enzim yang berperan dalam proses sintesis disebut DNA polimerase. Baltimore, Muzushima dan Temin (1970) berpendapat bahwa terdapat beberapa virus yang ternyata dapat mensitesis DNA yang berasal dari RNA dengan hasil rantai tunggal.
2.Tahap Transkripsi
Tahap Transkripsi adalah tahapan ketika DNA akan membentuk RNA dengan penguraian kode genetik yang berasal dari DNA itu sendiri. Tahap ini akan berlangsung didalam sitoplasma yang diawali proses pembukaan rantai ganda pada DNA dengan bantuan Enzim polimerase. RNA yang akan dihasilkan adalah :
- mRNA
- tRNA
- rRNA
Pada tahan transkripsi akan terdapat sebuah rantai tunggal sebagai rantai sense sedangkan rantai lainnya sebagai rantai anti sense yang berasal dari pasangan DNA yang sama. Tahap transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu :
Tahap Inisiasi (Permulaan)
Tahap Inisiasi atau yang biasa disebut tahap pangkal replikasi, terdapat proses yang disebut promoter yang merupakan wilayah DNA yang digunakan sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk melakukan transkripsi. Kemudian RNA akan melekat pada promoter, kemudian promoter akan mengikat kumpulan protein proses ini dinakaman faktor transkripsi. Kemudian RNA polimerase, promotor dan faktor transkripsi akan kompleks dan disebut sebagai Inisiasi transkripsi. Selanjutnya RNA polimerase akan bertugas membuka rantai ganda yang dimiliki DNA.
Tahap Pemanjangan
RNA polimerase akan membuka rantai ganda DNA, maka RNA akan menyusun uraian nukleotida-nukleotida RNA dengan ketentuan arah 5′ ke 3′. RNA akan mengalami perpanjangan diri seiring proses pembentukan pasangan DNA dengan basa nitrogen. RNA memiliki Urasil (U) yang akan membentuk basa urasil dengan bantuan adenin, yang kemudian 3 basa ini akan berpasangan dengan basa komplemen sesuai dengan aturan pasangan basa. Urasil akan berpasangan dengan adenin sedangkan guanin akan berpasangan dengan sitosin.
Tahap Akhir
Tahap selanjutnya, rantai DNA akan menyatu seperti semula lalu RNA polimerase akan lepas dari rantai DNA, RNA yang lepas akan membentuk RNA yang baru. RNA yang berhasil berperan aktif sebagai RNA m merupakan hasil dari transkripsi didalam sel prokariotik. Tetapi RNA yang dihasilkan dari transkripsi kode akan menjadi RNA m yang akan aktif setelah melalui tahap tertentu. Dapat disimpulkan bahwa rantai tunggal RNA m memiliki beberapa urutan basa nitrogen, 3 jenis urutan dari basa nitrogen yang terdapat pada nukleotida RNA m hasil dari transkripsi akan disebut sebagai kodon atau triplet.
3.Tahap Translasi
Tahap Translasi merupakan proses penerjemahan kode kodon dari RNA m untuk menjadi asam amino yang kemudian membentuk protein. Basa nitrogen akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda-beda. Contohnya asam amino fenilalanin yang merupakan terjemahan dari kodon UUU (3 basa urasil), asam amino glisin (CGC), asam amino serin (UCA) dan asam amino triptofan (UGG).
Terdapat 20 jenis asam amino yang dibutuhkan untuk tahap ini yang berasal dari penerjemahan kodon RNA m. Asam amino kemudian menghasilkan rantai polipeptida yang akan membentuk protein. Berikut 3 tahapan proses Translasi :
Tahap Awal
Unit kecil dari ribosom akan mengikat pada mRNA yang membawa kode genetik untuk asam amino dan juga mengikat bagian inisiator dari tRNA. Kemudian molekul ribosom akan mengikat bersama 3 molekul tersebut dan membentuk komplek inisiasi. Lalu molekul dari tRNA kan mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma ke ribosom dengan bantuan enzim dan energi GTP. Ujung tRNA akan membawa 1 antikodon dan 1 asam amino yang kemudian asam amino diaktifkan oleh tRNA dan menghubungkannya antara kodon dan antikodon pada mRNA.
Tahap Pemanjangan
Asam amino yang telah aktif kemudian dihubungkan oleh ikatan peptida dan membentuk polipeptida pada ujung tRNA. Contohnya ketika tRNA membawa asam amino fenilalanin, dengan demikian antikodonnya akan AAA yang kemudian akan berhubungan dengan kodon mRNA UUU. Pada proses tersebut rantai polipeptida akan memanjang disebabkan oleh penambahan dari asam amino.
Tahap Terminasi
Tahap akhir yaitu tahap terminasi adalah proses ketika antikodon dibawa oleh tRNA ke kodon UAA, UGA dan UAG dikarenakan rantai polipeptida telah terlepas dari ribosom dan diolah menjadi protein fungsional.
Sekian hal yang dapat kami bagikan mengenai Proses Sintesis Protein, jika masih ada hal yang ingin diketahui silahkan tinggalkan jejak pada kolom komentar. Jangan lupa share jika anda terbantu dan informasi ini bermanfaat.