sintesis protein

Sintesis protein merupakan reaksi yang menghubungkan fungsi DNA dengan penyusunan molekul tubuh, yaitu protein. Protein yang dibentuk melalui sintesis protein akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim (biokatalisator).

Kita tahu bahwa semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak terjadi tanpa adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita, dan proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal dari proses sintesis protein.

Sintesis protein terjadi di ribosom, yang mana bisa berada melekat pada retikulum endoplasma kasar ataupun berada bebas pada sitoplasma.

Ø Fungsi protein

Protein adalah makromolekul, molekul besar yang kompleks, yang terdapat pada semua sel. Protein memainkan peranan penting dalam struktur sel kita: semua membran selular mengandung protein. Sebab itu, agar supaya pertumbuhan organisme dan spesialisasi sel dapat terjadi, maka protein baru harus di produksi untuk membentuk elemen-elemen struktural bagi sel-sel baru.

Ada satu kelas molekul protein  yang penting bagi semua reaksi yang terjadi di dalam sel. Semua reksi dalam metabolis dalam suatu sel harus berlangsung dengan kecepatan yang sangat tinggi untuk melengkapi sel dengan produk-produk yang di perlukan bagi proses hidup. Suatu kelas protein yang dikenal sebagai enzim bertindak sebagai katalisator bagi reaksi-reaksi metabolis, sehingga sel dapat terus berfungsi. Suatu sel mampu melakukan ribuan reaksi biokimia, dan setiap reaksi ini di atur oleh enzim spesifik. Karena enzim ini akhirnya pecah, maka sel harus mampu untuk menggantikannya.

                                                            1

Pada dasarnya protein disusun oleh suatu rangkaian unit yang dikenal sebagai asam amino. Ada 20 macam asam amino yang telah di identifikasi. Rangkaian asam-asam amino demikian disebut polipeptida karena macam kimiawi yang mengikat asam-asam amino satu dengan yang lain dikenal sebagai ikatan peptida.

Jika suatu protein diperlukan dalam jumlah besar oleh sel, ia diperoleh dengan produksi ARNd adalah stabil, dan banyak di simpan dalam sel-sel darah merah.

Ø Komponen yang Berperan

Komponen yang berperan dalam sintesis protein adalah inti sel, RE kasar, Ribosom (rRNA), mRNA, tRNA, RNA polimerase.

a. Inti sel

Inti sel merupakan lokasi dimana sumber informasi genetik berada, yaitu DNA. Jadi, informasi yang akan diterjemahkan pada sintesis protein berasal dari inti sel.

b. RE kasar & Ribosom (rRNA)

RE kasar merupakan lokasi dimana ribosom melekat. Selain itu, rRNA atau Ribosomal RNA merupakan tempat terjadinya sintesis protein.

c. tRNA (RNA transfer)

tRNA merupakan salah satu jenis RNA yang bertugas untuk mengikat asam amino dari sitoplasma dan menggabungkannya dengan asam amino lain pada tahapan sintesis protein.

d. RNA polimerase

RNA polimerase merupakan enzim yang berperan dalam proses perangkaian molekul RNA dari molekul DNA.

                                                                        2

Ø Proses Sintesis Protein di bedakan menjadi dua tahap

Sintesis protein secara garis besar dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu proses pembuatan molekul mRNA pada inti sel (transkripsi) dan proses penerjemahan mRNA oleh rRNA serta perangkaian asam amino di ribosom (translasi).

1. Transkripsi

Transkripsi terjadi di inti sel. Pada tahapa ini, RNA polimerase akan melekat pada rantai DNA sehingga rantai membuka. Salah satu rantai DNA yang akan diterjemahkan (DNA template/rantai sense) mulai mendapatkan basa pasangannya, sehingga tercipta rantai komplemen. Rantai komplemen inilah yang kemudian akan menjadi mRNA (messenger RNA).  RNA polimerase selanjutnya akan bergerak sepenjang rantai DNA hingga kode-kode yang diperlukan selesai diterjemahkan menjadi mRNA primer.

Peristiwa ini hanya terjadi pada rantai sense atau DNA template saja, sedangkan pada rantai antisense atau DNA non-template tidak akan terjadi. Setelah selesai, mRNA primer akan dilepaskan dan selanjutnya akan melalui beberapa proses.

a. capping dan polyadenilasi

b. intron dihilangkan dan ekson akan bergabung splicing

c. splicing akan berlanjut hingga terbentuk mRNA siap pakai.

Catatan : mRNA terdiri dari dua macam kode, yaitu ekson dan intron. Ekson adalah kode yang dipakai, sedangkan intron akan dibuang. mRNA matang selanjutnya akan ditransfer ke sitoplasma untuk menuju tahapan selanjutnya, yaitu translasi di ribosom.

                                                3

2. Translasi

Tahapan translasi merupakan tahapan dimana mRNA matang dari dalam inti sel yang telah ditransfer ke sitoplasma, tepatnya diribosom, segera diterjemahkan.

 Translasi sendiri terdiri dari tiga tahapan, yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi.

a. Inisiasi

Pada saat mRNA sampai di ribosom, proses pertama kali yang terjadi adalah inisiasi. Yaitu proses pengenalan kodon (pasangan 3 kode: cth. UAA, AUG), yang dimana sintesis akan dimulai dari kodon pemula (kodon start) yang merupakan asam amino Metionin, dengan kode AUG. Setelah kodon ini terbaca, asam amino pertama akan berada diribosom untuk selanjutnya digabungkan dengan asam amino selanjutnya. Asam amino berada bebas disitoplasma dan dibawa menuju ribosom oleh RNA transfer atau tRNA.

b. Elongasi

Elongasi merupakan proses kelanjutan dari inisiasi. Pada tahapan ini, kodon akan terus dibaca dan tRNA akan terus menerus membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan kodon yang ada pada mRNA. Pada proses elongasi, ribosom biasanya akan berada pada posisi agregat atau kumpulan. Dua atau lebih ribosom akan melekat pada rantai mRNA secara bersama-sama sehingga terlihat seperti sedang bergerombol. Fenomena ribosom yang berkelompok ini disebut dengan polisom dan fungsinya adalah mempercepat proses sintesis protein.

                                                         

                                                4

c. Terminasi

Terminasi merupakan proses terakhir dari translasi. Proses ini mulai terjadi ketika kodon yang terbaca adalah kodon-kodon yang mengkode berhentinya sintesis protein. Kodon ini dinamakan dengan kodon stop, yang terdiri dari tiga kodon yaitu

UAA, UAG, dan UGA. Ketika salah satu kodon- kodon tersebut terbaca, faktor pelepas akan memberhentikan proses sintesis rantai asam amino. Proses terminasi diakhiri dengan terbentuknya rantai asam amino yang sangat panjang, atau lebih sering dinamakan dengan rantai polipeptida. Penamaan ini didasarkan pada ikatan antara satu asam amino dengan asam amino lainnya yang dinamakan dengan ikatan peptida. Rantai polipeptida inilah yang kita sebut dengan protein, lebih tepatnya protein primer. Protein atau rantai polipeptida dari hasil sintesis protein merupakan rantai protein primer. Protein  ini harus mengalami modifikasi agar bisa digunakan dalam tubuh. Proses modifikasi akan dilakukan dibadan golgi setelah ditransfer dari retikulum endoplasma.

Berikut gambar proses transkripsi dan translasi :

                                                                                                5

Kesimpulan

Jadi, Sintesis protein merupakan reaksi yang menghubungkan fungsi DNA dengan penyusunan molekul tubuh, yaitu protein. Protein yang dibentuk melalui sintesis protein akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim (biokatalisator).

Selain itu, Sintesis Protein memiliki fungsi, yaitu sebagai media untuk pertumbuhan organisme dan spesialisasi sel dengan syarat protein tsb harus di produksi terlebih dahulu untuk membentuk elemen-elemen struktural bagi sel-sel baru. Dan Komponen penting yang berperan dalam sintesis protein adalah inti sel, RE kasar, Ribosom (rRNA), mRNA, tRNA, RNA polimerase. Kemudian Proses Sintesis Protein di bedakan menjadi dua tahap, yaitu Proses Transkripsi dan Proses Translasi.