Sintesis Protein

Sintesis Protein – Banyak zat yang dibutuhkan oleh tubuh supaya tubuh bisa tetap sehat, salah satunya ialah protein. Protein, atau dalam bahasa Yunani dikenakl dengan nama protos (yang paling utama) sendiri merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan ikatan peptida.

Protein banyak mengandung karbon, oksigen, hidrogen, nitrogen serta adakalanya sulfur dan fosfor. Fungsinya adalah sebagai pondasi sebuah bangunan yang bernama tubuh manusia. Karenanya keberadaannya protein menjadi sangat penting. Namun tentu saja, protein tidak bisa datang begitu saja. Ini harus dibentuk, proses pembentukan atau sintesis protein bisa berlangsung dengan melibatkan banyak pihak, termasuk DNA dan RNA.

Nah, sebelum kita membahas lebih jauh tentang kedua hal tersebut (DNA dan RNA), ada baiknya apabila kita mengenal arti dari sintesis protein terlebih dahulu.

Pengertian

Protein di dalam tubuh manusia terbentuk lewat sebuah mekanisme yang disebut dengan sintesis protein. Sintesis protein merupakan sebuah proses pembentukkan protein yang melibatkan DNA sebagai sumber materi genetik pengkode berbagai macam asam amino yang kemudian akan diolah menjadi sebuah rantai polipeptida.

DNA adalah sumber materi genetik yang ada di dalam nukleus, tapi untuk bisa melakukan proses sintesis proteinnya dilakukan di ribosom, maka dari itu diperlukan perantara, yakni RNA supaya sintesis protein bisa berlangsung.

Sintesis protein juga biasa dikenal dengan nama Dogma Sentral, yakni rangkaian proses perubahan molekul DNA menjadi RNA, lalu RNA menjadi protein.

Baca Juga: Sistem Koordinasi Pada Manusia

Mekanisme Sintesis Protein

Proses atau mekanisme sintesis protein dimulai saat ikatan hidrogen DNA hasil replikasi dipecah atau diputus oleh enzim RNA polymerase. Lalu rantai DNA tersebut dikode oleh mRNA. Sintesis protein terjadi lewat dua tahap, yakni transkripsi yang kemudian dilanjutkan dengan translasi.

Transkripsi

Transkripsi merupakan proses pencetakan RNA oleh DNA. RNA yang sudah terbentuk dibagi menjadi tiga, yaitu tRNA, mRNA, serta rRNA. Urutan asam amino akan ditentukan oleh basa nitrogen yang menempel pada rantai mRNA. Transkripsi terdiri dari tiga tahap, yakni inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), serta terminasi (pengakhiran).

Inisiasi (Permulaan) Transkripsi

• RNA polymerase melekat pada daerah promoter atau pangkal transkripsi untuk memulai proses transkripsi.
• RNA polymerase selanjutnya berikatan dengan kumpulan protein sehingga akan membentuk kompleks inisiasi transkripsi.
• RNA polymerase membuka untaian rantai ganda DNA.

Elongasi (Pemanjangan) Transkripsi

• Jika rantai ganda DNA sudah terbuka, RNA polymerase selanjutnya akan meyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dari arah 5’ ke 3’ sesuai dengan pasangan basa nitrogennya sehingga akan terjadi pemanjangan RNA.
• RNA akan membentuk pasangan basa Adenin (A) dengan Urasil (U).

Terminasi (Pengakhiran) Transkripsi

• Terminasi terjadi pada daerah terminator. Daerah ini mempunyai urutan DNA yang berfungsi untuk menghentikan proses transkripsi.
• Rantai DNA akan menyatu kembali lalu RNA polymerase dan mRNA yang sudah terbentuk akan terlepas dari DNA. mRNA (Messenger RNA), adalah RNA yang mengandung kode genetik (kodon) hasil transkripsi basa nitrogen pada DNA yang menjadi cetakan untuk menjadi urutan asam amino polipeptida yang mengkode suatu protein tertentu.
• Kemudian mRNA akan keluar dari inti sel melalui pori-pori nukleus serta masuk ke dalam sitosol.

Translasi

Translasi merupakan penerjemahan kode genetik RNA menjadi urutan asam amino. Pada fase ini, akan disintesis polipeptida memakai kode genetik dari mRNA di dalam ribosom oleh tRNA dengan bantuan dari enzim sintetase tRNA-aminoasil. Translasi pun terdiri dari tiga proses seperti transkripsi, yaitu inisiasi, elongasi translasi, serta terminasi translasi. Ada beberapa tahapan pada proses translasi, antara lain:

Inisiasi (Permulaan) Translasi

• Ujung mRNA yang sudah keluar dari nukleus akan berikatan dengan ribosom unit kecil dengan bantuan GTP serta enzim. Proses ini disebut dengan kodon inisiasi
• Kodon inisiasi tersebut merupakan AUG. Kodon AUG akan memberikan sinyal untuk memulai proses translasi.
• Selanjutnya, tRNA (transfer RNA) antikodon UAC yang membawa asam amino metionin melekat pada kodon inisiasi AUG. tRNA antikodon UAC adalah komplementer dari kodon AUG. tRNA sendiri berguna untuk mengantarkan informasi genetik mRNA dari sitoplasma menuju ribosom untuk disusun menjadi protein.

Elongasi (Pemanjangan) Translasi

• Kodon yang dibawa mRNA akan diterjemahkan satu persatu menjadi asam amino.
• asam amino selanjutnya akan ditambahkan satu persatu-satu dari asam amino pertama (metionin).
• Asam amino pertama (metionin) akan lepas dari ribosom, tRNA kembali ke sitoplasma untuk mengulangi prosesnya. tRNA selanjutnya akan datang untuk berpasangan dengan kodon mRNA berikutnya.
• Setelah itu masing-masing asam amino akan digabungkan oleh tRNA.
• Gabungan asam amino itu akan membentuk rantai polipeptida yang dikatalisasi oleh rRNA. rRNA (ribosomal RNA) ada di ribosom sub unit besar yang berfungsi sebagai enzim pembentuk ikatan peptida yang menyambungkan polipeptida-polipeptida antar asam amino.

Terminasi (Pengakhiran) Translasi

• Proses translasi berakhir saat salah satu kodon stop mRNA (UAA, UAG, dan UGA) melekat pada ribosom.
• Polipeptida atau protein yang terbentuk akan terlepas dari ribosom lalu terjadi pelepasan sub unit ribosom menjadi sub unit besar dan kecil.
• Protein yang sudah disintesis mengalami proses post-translasi. Pada tahap ini, protein bisa berikatan dengan karbohidrat atau dipecah lagi menjadi beberapa polipeptida.