SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein merupakan pembentukan rantai polipeptida (protein) yang berlangsung dua tahap yaitu transkripsi dan translasi. Tahap pertama yaitu transkripsi merupakan proses pencetakan mRNA oleh DNA yang terjadi di inti sel dengan bantuan enzim polimerase. Tahap kedua yaitu tahap translasi merupakan tahap penerjemahan kode genetik oleh tRNA yang dibawa oleh mRNA. Sintesis protein terjadi baik di sel eukariotik maupun pada sel prokariotik.

Tipe RNA pada proses sintesis protein :

-       mRNA = berfungsi membawa informasi genetik ke ribosom.

-       rRNA = berfungsi membentuk ribosom bersa-sama dengan protein.

-       tRNA = berfungsi mentransfer asam amino ke ribosom tempat dimana terjadinya sintesis protein.

1.    Transkripsi

Tahap transkripsi merupakan tahap pembentukan mRNA berdasarkan kode-kode genetik pada DNA templete (cetakan DNA). Enzim yang digunakan pada sel eukariotik ketika tahap trankripsi ada 3 macam enzim RNA polimerase yaitu :

-       RNA Polimerase 1 : digunakan untuk transkripsi gen yang mengkode pembentukan rRNA.

-       RNA Polimerase II : digunakan untuk transkripsi gen yang mengkode protein.

-      RNA Polimerasi III : digunakan untuk transkripsi gen yang mengkode pembentukan tRNA.

Proses transkripsi dimulai dengan membukanya  rantai DNA dengan bantuan enzim RNA Polimerase yang memecah ikatan hidrogen di antara basa nitrogen DNA kemudian terjadi pembentukan mRNA. Pembentukan mRNA dibantu oleh enzim RNA polymerase yang bersama-sama dengan nukleotida mRNA membentuk untaian mRNA. Rantai DNA yang mencetak mRNA disebut dengan rantai DNA sense. Sedangkan rantai DNA yang tidak mencetak mRNA disebut dengan rantai antisense.

Pada rantai DNA sense terdapat tiga pasang basa nitrogen yang disebut kodogen. Tiga basa nitrogen ini akan mencetak mRNA yang disebut dengan kodon. Kodon merupakan kode genetika yang berfungsi untuk mengkodekan jenis asam amino yang diperlukan dalam proses sintesis protein.

Gambar 2. Pengkodean asam amino oleh kodon

Setelah mRNA terbentuk akan keluar dari inti sel menuju ribosom yang terletak di sitoplasma memalui pori-pori membran inti. Seperti mRNA, tRNA juga keluar inti sel yang disebut dengan anti kodon. Untuk setiap satu molekul protein dimulai dengan kodon start yaitu AUG yang mengkodekan asam amino jenis metionin dan selalu diakhiri dengan kodon stop yaitu UAG, UAA dan UGA.

2.    Translasi

Tahap translasi merupakan tahap pengkodean mRNA menjadi rantai polipeptida. Pada sel eukariotik dan sel prokariotik, tahap translasi terjadi di sitoplasma. Translasi melibatkan mRNA (kodon), tRNA (antikodon), ribosom dan asam amino. Translasi terjadi 3 tahap yaitu : inisiasi, elongasi dan terminasi.

a)   Inisisasi

mRNA setalah keluar dari inti sel berikatan dengan rRNA pada ribosom di sitoplasma. Selanjutnya kodon start pada mRNA dicari oleh oleh tRNA untuk penerjemaahan kode genetik dengan cara tRNA akan mengikat asam amino tertentu sesuai yang dikodekan oleh kodon, lalu membawa asam amino tersebut untuk bergabung dengan mRNA yang telah ada di ribosom. Dimana sub unit kecil dan sub unit besar ribosom telah bergabung pada kodon start.

tRNA mengenali kodon menggunakan antikodon. Asam amino yang dikode oleh tRNA lalu dibentuk oleh rRNA lalu diikatkab dengan tRNA menggunakan enzim aminoasil-tRNA sintase.

b)   Elongasi

Tahap elongasi merupakan tahap pemanjangan asam amino yang dilakukan bergantian oleh banyak tRNA yang masing-masing mengikat satu jenis asam amino yang lain. Asam amino yang dihasilkan tiap triplet kodon diikat dengan enzim Peptidil transferase sehingga membentuk rantai polipeptida.

c)    Terminasi

Terminasi merupakan tahap akhir translasi dimana tRNA berhenti menerjemahkan setelah mencapai kodon stop (UAA/UAG/UGA). Pada saat mencapai kodon stop, tidak ada lagi asam amino yang dikode, mRNA, ribosom sub unit kecil danbesar serta tRNA terpisah-pisah. Kemudian rantai polipeptida lepas dari tRNA dan dibawa keluar dari ribosom.

B. Perbedaan Sintesis Protein pada Sel Prokariotik dan sel Eukariotik

Faktor Pembeda	Sel Prokariotik	Sel Eukariotik
Bentuk DNA	Melingkar (sirkuler)	Linear berpilin ganda
Letak Sintesis Peotein	Transkripsi dan translasi berlangsung ditempat yang sama yaitu di sitoplasma	Transkripsi berlangsung di inti sel, translasi berlangsung di sitoplasma.
Enzim RNA Polimerase	Satu macam	Tiga macam
Ribosom	Bebas, pada sitoplasma	Bebas (pada sitiplasma) dan terikat (pada RE)
Banyaknya protein tiap sintesis	Banyak ( polisistronik)	Sedikit ( monosistronik)
Tahap sintesis protein	Transkripsi langsung translasi	Transkripsi-mRNA prosesing-translasi.