Sintesis Protein, Transkripsi, dan Translasi

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari informasi genetik yang terdapat pada DNA. Proses sintesis terjadi dalam dua tahap yaitu transkripsi dan translasi.

• Transkripsi adalah peristiwa pengkopian informasi pada DNA untuk membentuk mRNA.
• Translasi adalah peristiwa penerjemahan informasi pada mRNA untuk membentuk protein.

Jadi untuk membentuk protein, informasi genetik dalam DNA perlu diubah menjadi mRNA baru kemudian diproses untuk membentuk protein.

DNA menuju RNA menuju protein

DNA (Deoxiribonucleic acid) sebagian besar terdapat pada nucleus, namun juga ditemukan pada mitokondria dan kloroplas. Di dalam DNA terdapat informasi genetik yang menentukan sifat-sifat makhluk hidup. Untuk dapat mempengaruhi sifat makhluk hidup, informasi genetik perlu diproses dulu menghasilkan protein fungsional seperti enzim, hormon, maupun protein pembangun tubuh.
Berikut ini adalah penjelasan singkat proses sintesis protein yang terbagi dalam tahap transkripsi dan translasi.

Proses Transkripsi

Transkripsi adalah peristiwa pengkopian informasi genetik dari DNA menjadi mRNA (messenger Ribonucleic acid). DNA adalah materi genetik berantai ganda, sedangkan RNA berantai tunggal. Proses transkirpsi terjadi di nukleus dan setelah selesai RNA yang telah dihasilkan akan menjalani translasi di sitoplasma.

Proses transkripsi terjadi dalam tiga tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Inisiasi

Dalam tahap ini enzim RNA polymerase akan menempel pada tempat khusus pada DNA yang disebut promoter, tempat ini adalah titik awal terjadinya transkripsi. Kemudian enzim RNA polymerase akan membuka rantai ganda DNA hingga terbentuk 2 rantai tunggal.

Proses inisiasi

Elongasi

Dalam tahap ini enzim RNA polymerase akan membaca informasi dalam rantai template untuk membentuk RNA. RNA polymerase akan membaca informasi di sepanjang rantai DNA yang akan dibentuk menjadi mRNA.

Proses elongasi

Terminasi

Dalam tahap ini enzim RNA polymerase akan mengakhiri proses pembentukan mRNA setelah mencapai tempat khusus dalam DNA yang disebut terminator. RNA polymerase akan terlepas dan mRNA yang terbentuk akan menuju sitoplasma untuk menjalani translasi.

Proses terminasi

Kodon dan Antikodon

Kodon adalah urutan 3 nukleotida dalam mRNA, sedangkan antikodon adalah adalah urutan 3 nukleotida dalam tRNA (transfer Ribonucleic Acid).

tRNA adalah jenis RNA yang bentuknya mirip dengan daun semanggi dan memiliki bagian di ujungnya yang disebut antikodon. Kodon akan berpasangan dengan antikodon saat proses translasi.

Kodon pada mRNA dan antikodon pada tRNA

Proses Translasi

Translasi adalah peristiwa penerjemahan informasi dalam mRNA untuk membentuk protein. Proses translasi memerlukan organel sel yang disebut ribosom, juga memerlukan molekul tRNA (transfer Ribonucleic acid). tRNA adalah jenis RNA yang memiliki bentuk seperti daun semanggi, RNA jenis ini banyak terdapat pada sitoplasma.

mRNA memiliki urutan basa nitrogen yang setiap tiga urutan basa disebut sebagai kodon, sedangkan tRNA juga memiliki urutan basa yang disebut antikodon. Kodon dan antikodon akan saling berpasangan dalam proses translasi.

Proses translasi juga terjadi dalam 3 tahapan yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Inisiasi

Dalam tahap ini mRNA akan bersatu dengan ribosom membentuk komplek inisiasi. Ribosom dalam komplek inisiasi memiliki tiga kamar yaitu E, P, dan A. Masing-masing kamar memiliki fungsi tersendiri dalam translasi.

tRNA akan datang dan menempel pada kamar P karena pada kamar tersebut terdapat kodon start (AUG). Kodon start adalah kode awal untuk proses translasi. tRNA yang datang dapat menempel pada kodon AUG karena memiliki antikodon yang sesuai dengan kodon tersebut. tRNA datang sambil membawa asam amino metionin.

Proses elongasi

Elongasi 

Kemudian kamar A akan didatangi tRNA lain yang memiliki antikodon sesuai dengan kodon pada kamar tersebut. tRNA yang datang selalu membawa asam amino spesifik yang sesuai dengan kodon pasangannya.
Jalannya elongasi sebagai berikut.

• tRNA akan menempel di kamar A dengan membawa asam amino.
• Asam amino pada tRNA di kamar P akan disatukan dengan asam amino pada tRNA di kamar A.
• Ribosom akan bergeser sepanjang satu kodon sehingga tRNA lama yang telah memberikan asam aminonya bergeser ke kamar E.
• tRNA di kamar E kemudian akan melepaskan diri dari ribosom.
• Ribosom bergeser sepanjang satu kodon.
• Kamar A kosong yang memungkinkan datangnya tRNA baru.
• Peristiwa ini terus berulang hingga semua kodon dibaca.

Terminasi

Terminasi terjadi ketika kodon stop (UAG, UAA, atau UGA) sudah sampai di ribosom. Setalah itu rantai asam amino yang telah terbentuk akan terlepas dan kompleks ribosom-mRNA juga akan terlepas. Rantai asam amino yang terbentuk merupakan protein yang akan digunakan untuk berbagai keperluan.

Catatan tambahan

Sintesis protein merupakan proses yang kompleks, dalam artikel ini saya mencoba menjelaskan dalam bahasa yang sederhana dan konsep yang saya sederhanakan. Saya sengaja tidak menjelaskan secara detail agar lebih mudah dipahami.

Target saya dalah teman-teman yang membaca artikel ini bias memahami konsep dasar dari sintesis protein. Bila Sudah paham konsep dasarnya teman-teman akan lebih mudah ketika membaca artikel lain yang membahas lebih dalam berkaitan dengan konsep sintesis protein.

Saya pernah menulis artikel yang lebih detail tentang transkripsi dan translasi (linknya dapat teman-teman temukan di bawah ini). Silahkan dibaca untuk memperdalam pemahaman konsep sintesis protein.
Proses Transkripsi DNA manjadi mRNA
Proses Translasi mRNA menjadi protein

Semoga artikel-artikel ini bermanfaat dan bila ada yang belum paham feel free untuk bertanya di kolom komentar.