Langkah Sintesis Protein

DNA sebagai materi genetik makhluk hidup menyimpan ribuan informasi yang akan menentukan sifat suatu individu. Informasi-informasi ini disandikan dalam pasangan-pasangan basa nitrogen penyusun DNA. Urutan basa nitrogen tersebut akan sangat menentukan sifat-sifat yang muncul pada suatu individu.

Informasi dalam DNA tidak begitu saja mempengaruhi sifat-sifat makhluk hidup. Informasi tersebut haruslah diterjemahkan terlebih dahulu agar dapat bekerja dalam tubuh. Informasi dalam DNA akan diterjemahkan untuk membentuk suatu protein tertentu yang nantinya akan mempengaruhi sifat-sifat tertentu. Protein hasil penerjemahan DNA dapat berupa enzim, hormon, dan protein lain yang sangat penting bagi kehidupan.

Proses penerjemahan informasi genetik menjadi protein disebut dengan istilah sintesis protein. Proses ini terjadi di dalam sel dan memerlukan bantuan ribosom, sebagai organel penting dalam sintesis protein. Proses ini terjadi dalam dua tahapan, yaitu transkripsi dan translasi.

Transkripsi

Transkripsi merupakan proses pembentukan RNA-m dari DNA yang terjadi di dalam nukleus. RNA-m inilah yang nantinya berperan sebagai pembawa pesan dari DNA menuju ribosom agar informasinya dapat diolah menjadi protein.

DNA memiliki rantai ganda (double helix), padahal RNA merupakan rantai tunggal. Jadi pada proses transkripsi hanya salah satu rantai DNA saja yang akan membentuk RNA. Rantai pembentuk DNA adalah rantai antisense atau template, sedangkan rantai yang tidak membentuk disebut rantai sense.

Kita misalkan rantai DNA di bawah ini.

Rantai sense dan antisense memiliki basa nitrogen yang saling berpasangan. Apabila dalam rantai sense terdapat basa nitrogen adenin (A), maka akan berpasangan dengan timin (T) pada rantai antisense. Apabila pada sense terdapat guanin (G), maka akan berpasangan dengan sitosin (S/C) pada rantai antisense.

Proses transkripsi diawali dengan rantai DNA yang akan terbuka diakibatkan putusnya ikatan hidrogen antar basa nitrogen. Basa-basa nitrogen yang tadinya berpasangan akan saling melepaskan diri karena aktivitas enzim RNA polimerase. Kemudian enzim tersebut juga akan membentuk rantai RNA yang merupakan kebalikan dari basa nitrogen dalam rantai antisense.

Perhatikanlah contoh berikut.

Rantai RNA-m yang terbentuk mirip dengan rantai sense, hanya saja pada RNA-m posisi timin (T) digantikan oleh urasil (U). Apabila telah terbentuk dengan sempurna, rantai tunggal RNA-m ini akan keluar dari nukleus menuju sitoplasma agar dapat diterjemahkan menjadi protein melalui proses translasi.

Translasi

RNA-m yang telah sampai di sitoplasma akan bergabung dengan ribosom sebagai alat pembentuk protein. Dalam RNA-m basa nitrogen terbagi menjadi kelompok-kelompok beranggotakan 3 basa nitrogen yang disebut kodon. Kodon tersebut merupakan kode untuk asam amino tertentu yang nanti akan dipanggil.

Misalnya saja, kodon ACG akan memanggil asam amino treonin dan kodon GCA akan memanggil asam amino alanin. Asam amino tersebut terikat pada RNA-t yang memiliki basa nitrogen yang dapat berpasangan dengan kodon. Basa nitrogen dalam RNA-t yang dapat berpasangan dengan kodon disebut sebagai antikodon.

Struktur RNA-t

Rantai RNA-m yang telah berikatan dengan ribosom akan memicu datangnya RNA-t yang memiliki antikodon yang sesuai dengan kodon pada RNA-m. RNA-t tersebut datang dengan membawa asam amino yang sesuai dengan kodon yang memanggilnya. Tidak seperti RNA-m yang berupa rantai, RNA-t memiliki struktur mirip dengan daun semanggi dengan ujung bawah merupakan antikodon dan ujung atas membawa asam amino tertentu. Asam-asam amino yang dibawa RNA-t tersebut selanjutnya akan dirangkai untuk membentuk protein.

Perhatikan contoh berikut.

Kesimpulan:

DNA ditranskripsikan membentuk RNA-m

RNA ditranslasikan membentuk protein

Kode genetik asam amino: