Protein merupakan sebuah polipeptida yg tersusun atas rantai panjang asam amino yg merupakan hasil dr sintesis arahan dr berita genetik suatu DNA.
Di dlm badan makhluk hidup, protein terbentuk dr mekanisme kerja yg disebut dgn sintesis protein.
Daftar Isi
Pengertian Sintesis Protein
Protein (asal kata protos dr bahasa Yunani yg memiliki arti “yang paling utama”) yaitu senyawa organik komplek berbobot molekul tinggi yg merupakan polimer dr monomer-monomer asam amino yg dihubungkan satu sama lain dgn ikatan peptida.
Sel-sel badan mensintesa protein untuk kebutuhan sel-sel itu sendiri atau untuk kebutuhan tubuh lainnya. Protein-protein tersebut antara lain:
1. Protein struktural, merupakan protein yg membentuk bab struktur dr sel, protein membran plasma, membran organel, mikrofilamen, centriol, & yg lainnya.
2. Enzim-enzim yg mengontrol banyak sekali reaksi kimia di dlm sel.
3. Protein yg disekresikan ke luar sel seperti hormon & antibodi.
Berbagai sel mempunyai berbagai protein yg memilih sifat-sifat fisik & kimiawi sel & membedakan satu sel dr sel-sel yang lain, misalnya sel otot banyak mengandung aktin & myosin sedangkan sel syaraf tidak.
Tahapan Proses Sintesis Protein
Sintesa protein yg dilakukan oleh sel-sel tubuh dikerjakan lewat dua tahap yakni transkripsi & translasi.
1. Transkripsi
Di satu pihak DNA selaku sumber berita terdapat dlm inti, sedang di lain pihak sintesis protein, yg membutuhkan informasi, berjalan dlm sitoplasma. Bagaimana menangani kesenjangan tempat dlm sel ini tanpa perlu dilaksanakan angkutanDNA dr inti ke sitoplasma?
Untuk menangani hal tersebut, DNA dlm bentuk “sandi” perlu disalin dlm bentuk sandi lain yg mampu dibawa ke sitoplasma. Messenger RNA (mRNA) merupakan molekul salinan sandi yg terbentuk. mRNA sendiri mempunyai arti sebagai pembawa pesan atau isu. Peristiwa ini disebut dgn transkripsi.
Singkatnya proses sintesis protein yg terjadi melalui beberapa tahap yakni transkripsi DNA menjadi mRNA. Kemudian dilanjutkan dgn tahap translasi mRNA menjadi polipeptida yg terjadi di dlm ribosom.
Pada proses transkripsi melalui beberapa tahap yg harus dilewati, yakni:
a. Inisiasi atau Permulaan
Pada tahap ini, RNA polymerase menempel pada daerah pangkal transkripsi atau yg biasa disebut dgn tempat promoter untuk mengawali terjadinya transkripsi. Kemudian RNA polymerase berikatan dgn kumpulan protein yg ada sampai karenanya membentuk kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya RNA polymerase membuka untaian DNA yg dobel helix.
b. Elongasi atau Pemanjangan
Pada tahap elongasi transkripsi yg terjadi ialah sehabis rantai DNA yg dobel helix terbuka, selanjutnya RNA polymerase menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA yg sesuai dgn pasangan basa nitrogennya yakni dr arah 5’ ke 3’ hingga terjadi pemanjangan RNA. Selanjutnya setelah terjadi pemanjangan RNA maka akan membentuk pasangan basa adenin (A) dgn Urasil (U).
c. Terminasi atau Pengakhiran
Pada tahap terminasi sebagai bagian dr proses transkripsi yg terjadi yakni: proses terminasi berlangsung pada kawasan terminator. Yang mana tempat terminator ini mempunyai susunan DNA yg mempunyai fungsi untuk menghentikan proses transkripsi.
Kemudian rantai DNA akan menyatu kembali dgn RNA polymerase. Bagian mRNA yg sudah terbentuk selanjutnya akan terlepas dr DNA. Messenger RNA (mRNA) ialah RNA yg mempunyai kodon (instruksi genetik) dr hasil transkripsi basa nitrogen pada DNA yg mana merupakan cetakan untuk menjadi urutan asam amino polipeptida yg telah mengkode suatu protein tertentu.
Selanjunta mRNA akan keluar melalui pori-pori nukleus dr inti sel untuk kemudian masuk ke dlm sitosol.
2. Translasi
Translasi merupakan proses di mana info urutan triplet basa nitrogen pada m-RNA dipakai untuk memilih urutan pembentukan asam amino pada sebuah protein yg dibentuk. Proses translasi terjadi di dlm ribosom, pada tahap ini sel harus bisa menerjemahkan arahan genetik kodon yg terbentuk.
Kodon sendiri merupakan tiga nukleotida pada urutan mRNA yg bisa diartikan untuk membentuk urutan asam amino yg mana urutan asam amino ini mampu mengkode protein spesifik.
Sama seperti proses transkripsi, pada tahap translasi pula melalui beberapa tahapan mirip:
a. Inisiasi atau Permulaan
Pada tahap translasi yg pertama yaitu terjadinya proses inisiasi, yakni ujung dr mRNA yg sudah keluar dr inti sel kemudian berikatan dgn ribosom unit kecil dgn pinjaman enzim & GTP. Peristiwa ini yg lazim disebut dgn kodon inisiasi.
Kodon inisiasi ini yaitu AUG yg mana berfungsi untuk memperlihatkan sinyal dlm memulai proses translasi.
Selanjutnya tRNA atau disebut pula dgn RNA transfer dgn anti kodonnya yaitu UAC yg mana menjinjing asam amino metionin menempel pada kodon inisiasi AUG. tRNA dgn anti kodon UAC bekerjsama merupakan komplementer dr kodon AUG. RNA transfer sendiri memiliki fungsi untuk mengantarkan informasi genetik yg dibawa oleh mRNA dr sitoplasma ke ribosom untuk selanjutnya dibuat menjadi protein.
b. Elongasi atau Pemanjangan
mRNA yg menenteng kodon, satu persatu akan diartikan oleh asam amino. Yang mana asam amino berikutnya akan ditambahkan dr asam amino pertama atau metionin dengan-cara sedikit demi sedikit. Kemudian metionin ini akan segera di lepas dr ribosom sehingga tRNA mampu kembali ke sitoplasma untuk melaksanakan fungsinya kembali. Selanjutnya RNA transfer akan kembali datanng untuk berpasangan dgn kodon mRNA yg selanjutnya.
Kemudian masing-masing dr asam amino tersebut akan digabungkan oleh RNA transfer. Sehingga adonan asam amino tersebut akan membentuk sebuah rantai polipeptida yg dikatalisasi oleh rRNA (ribosomal RNA). rRNA ini dapat didapatkan pada ribosom sub unit besar yg mempunyai fungsi sebagai enzim untuk membentuk ikatan peptida yg berfungsi untuk menyambungkan polipeptida dr setiap asam amino.
c. Terminasi atau Pengakhiran
Ketika salah satu kodon stop mRNA yakni UAA, UAG, atau UGA menempel pada ribosom maka proses translasi sudah berakhir. Karena polipeptida atau protein yg terbentuk akan terlepas dr ribosom sehingga akan terjadi pelepasan sub unit ribosom yakni sub unit besar & sub unit kecil.
Protein yg sudah disintensis selanjutnya akan mengalami proses post-translasi. Yang mana pada tahap ini, protein mampu berikatan dgn karbohidrat atau akan dipecah kembali menjadi beberapa polipeptida.
Ribosom Sebagai Tempat Terjadinya Sintesis Protein
Ribosom memfasilitasi perpasangan spesifik anti kodon tRNAdengan kodon mRNA selama sintesis protein. Ribosom tersusun atas dua subunit, yakni sub unit besar & sub unit kecil. Subunit ribosom yang dibuat dr protein & molekul RNA yg disebut RNA ribosom (ribosomal RNA), atau rRNA.
Pada eukariota, sub unit itu dibuat di nukleolus. Gen RNA ribosom pada DNA kromosom ditranskripsi, & DNA diproses serta dirakit dgn protein-protein yg di impor dr sitoplasma. Subunit ribosom yg dihasilkan kemudian diekspor melalui pori-pori nukleus kesitoplasma.
Pada basil maupun eukariota, sub unit besar & kecil bergabung membentuk ribosom fungsional cuma tatkala menempel ke molekul mRNA. Sekitar dua-pertiga massa ribosom terdiri atas rRNA, yg bisa terdiri atas tiga molekul (pada basil) atau empat (pada eukariota).
Karena sebagian besar sel mengandung ribuan ribosom, rRNA yakni tipe RNA selular yg paling banyak.Walaupun ribosom bakteri & eukariota memiliki struktur & fungsi yg sungguh menyerupai, ribosom eukariota sedikit lebih besar & memiliki komposisi molekular yg agak berbeda dr ribosom kuman.
Struktur ribosom merefleksikan fungsinya yg mempertemukan mRNA dgn tRNA yg mengangkut asam amino.
Daftar Pustaka
Campbell, Neil A, & Reece, Jane B. (2008). Biologi Jilid 1 Ed. 8. Jakarta: Erlangga.
Suharsono, Egi N. (2018). Biologi Sel. Tasikmalaya: LPPM Universitas Siliwangi.