SINTESIS PROTEIN

      Taukah kalian mengapa  mahluk hidup mengalami metabolisme dalam tubuhnya? Mahluk hidup mengalami metabolisme untuk menghasilkan energi bagi kelangsungan hidupnya. Bayangkan jika mahluk hidup tanpa energi? Bukan mahluk hidup lagi namanya! Tahukah kalian bagaimana metabolisme dapat berproses dalam tubuh kalian? Metabolisme dapat bekerja karena adanya Enzim. Enzim merupakan suatu protein fungsional. Dari definisi tersebut, dapat diketahui bahwa protein merupakan bahan baku dari enzim. Protein merupakan penyusun utama dari organel sel. Selain protein fungsional yang berupa enzim, protein juga dapat berupa protein struktural seperti protein integral yang merupakan salah satu komponen utama pada membran sel. Protein merupakan suatu polipeptida yang berupa rangkaian asam amino. Asam amino dihasilkan dalam tubuh melalui suatu proses yang disebut sintesis protein, dimana asam amino yang terbentuk dirangkai menjadi suatu polipeptida (protein). Pada topik kali ini akan dibahas secara mendetail tentang tahapan sintesis protein dalam tubuh. Sintesis protein dapat terjadi pada sel Prokariotik dan sel Eukariotik. Apa kalian tau perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik? Langsung simak saja penjelasan dibawah ini!

Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik adalah sebagai berikut :

1. Sel prokariotik tidak memiliki membran inti sel, sedangkan sel eukariotik memiliki membran inti sel

2. Sel prokariotik tidak memiliki organel sel, sedangkan sel eukariotik memiliki organel sel

3. Sel prokariotik memiliki bentuk DNA sirkuler, sedangkan sel eukariotik memiliki bentuk DNA linear

4. Sel prokariotik memiliki bentuk yang sederahana, sedangkan sel eukariotik memiliki bentuk yang lebih  kompleks

      Dari keempat perbedaan kedua sel diatas, tentunya kedua sel tersebut juga memiliki perbedaan pada proses sintesis protein. Sebelum jauh membahas tentang perbedaan sintesis protein pada sel prokariotik dan sel eukariotik, akan dibahas terlebih dahulu proses sintesis protein.

Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. DNA tidak serta merta langsung terbentuk dalam rantai polipeptida, tetapi harus melalui dua tahap yang melewati RNA. DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan, informasi genetik tersebut dikode dalam gen menjadi urutan asam amino pada tahap sintesis protein. Perlu diketahui perbedaan RNA dan DNA adalah sebagai berikut :

a.DNA          : Rantai ganda, terdapat basa Timin, Gula Deoksiribosab.

b.RNA           : Rantai tunggal, terdapat basa Urasil, Gula Oksiribosa

      Suatu konsep dasar yang menunjukkan aliran informasi genetik dari DNA melalui RNA untuk menentukan ciri spesifik mahluk hidup disebut dengan konsep Dogma Genetik. Dogma genetik dibagi menjadi dua tahap yakni tahap dogma genetik pertama adalah transkripsi, pembuatan mRNA melalui DNA template. Tahap dogma genetik kedua adalah translasi, penerjemahan kode genetik yang dibawa mRNA untuk menjadi suatu urtan asam amino.

        Sintesis protein terjadi pada sel prokariotik dan sel eukariotik. Untuk lebih jelasnya, mari simak uraian materi berikut ini.

1.    Sintesis Protein pada Sel Prokariotik

Sintesis protein dibagi menjadi dua tahap yaitu transkripsi dan translasi, dimana masing-masing tahap terdiri dari tiga langkah yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. 

Tahapan sintesis protein pada sel prokariotik tidak terputus dan bersambung, artinya tahap translasi dapat dilakukan meskipun tahap transkripsi belum selesai. Hal ini dikarenakan sel prokariotik tidak memiliki inti sel sehingga tahap transkripsi dan translasi dilakukan di sitoplasma.

a. Transkripsi

    Transkripsi merupakan tahap pembentukan mRNA dari untai DNA template (sense). DNA yang tidak ditranskripsi disebut antisense. Transkripsi pada sel prokariotik berlangsung di sitoplasma. Sel prokariotik hanya memerlukan satu enzim RNA polimerase untuk melakukan transkripsi. Pada tahap Inisiasi, RNA Polimerase menempel pada promotor. Tahap Elongasi, RNA polimerase membuka untai double helix DNA dan bergerak di sepanjang DNA untuk membentuk mRNA dari arah 3’-5’. Basa nukleotida yang dibawa mRNA komplementer dengan basa nukeotida pada DNA template. Pada tahap Terminasi, Saat RNA Polimerase mencapai terminator, proses transkripsi berhenti dan mRNA yang membawa         kodon bergerak menuju ribosom.

    b.Translasi

    Translasi merupakan tahap penerjemahan kode genetik yang dibawa mRNA untuk menjadi suatu urutan asam amino. Translasi pada sel prokariotik juga terjadi di sitoplasma. Dalam tahap translasi melibatkan rRNA dan tRNA.  Pada tahap Inisiasi, Proses inisiasi dimulai ketika ribosom subunit kecil berikatan dengan mRNA. Inisiator tRNA berikatan pada daerah AUG yang mengkode asam amino metionin. Selanjutnya ribosom sub unit kecil akan menempel pada ribosom subunit besar dan tRNA menempati sisi P. Tahap elongasi, Ribosom bergerak sepanjang mRNA mencocokan kode genetik yang dibawa mRNA (kodon) dengan antikodon yang dibawa oleh tRNA untuk menjadi suatu urutan asam amino. Sederhananya, tRNA menerjemahkan bahasa yang dibawa mRNA menjadi bahasa asam amino. Tahap terminasi, Terjadi ketika tRNA mencapai kodon stop sehingga proses translasi berhenti dan dihasilkan rangkaian asam amino yang yang disebut polipeptida.

2.  Sintesis Protein pada Sel Eukariotik

   Tahapan sintesis protein pada sel eukariotik sama dengan sel prokariotik yaitu terdiri dari tahap transkripsi dan tahap translasi. Perbedaanya pada sel eukariotik, transkripsi terjadi di inti sel dan translasi terjadi di sitoplasma tepatnya di ribosom. Selain itu, dalam tahap transkripsi terdapat pemrosesan mRNA sebelum keluar ke sitoplasma.

    a. Transkripsi

   Transkripsi merupakan tahap pembentukan mRNA berdasatkan kode genetik ada DNA template. Transkripsi pada sel eukariotik melibatkan tiga enzim RNA Polimerase. Pada tahap Inisiasi, RNA Polimerase dan faktor transkripsi (TFs) menempel pada promotor. TFs berperan membuka rantai DNA. . Tahap Elongasi, RNA polimerase membuka untai double helix DNA dan bergerak di sepanjang DNA untuk membentuk mRNA dari arah 3’-5’. Basa nukleotida yang dibawa mRNA komplementer dengan basa nukeotida pada DNA template. Pada tahap Terminasi, Saat RNA Polimerase mencapai terminator, proses transkripsi berhenti dan mRNA yang membawa kodon bergerak menuju ribosom.

 b. Translasi

    Translasi merupakan tahap penerjemahan kode genetik yang dibawa mRNA untuk menjadi suatu urutan asam amino. Translasi pada sel prokariotik juga terjadi di sitoplasma. Dalam tahap translasi melibatkan rRNA dan tRNA. Pada tahap Inisiasi, Proses inisiasi dimulai ketika ribosom subunit kecil berikatan dengan mRNA. Inisiator tRNA berikatan pada daerah AUG yang mengkode asam amino metionin. Selanjutnya ribosom sub unit kecil akan menempel pada ribosom subunit besar dan tRNA menempati sisi P. Tahap elongasi, Ribosom bergerak sepanjang mRNA mencocokan kode genetik yang dibawa mRNA (kodon) dengan antikodon yang dibawa oleh tRNA untuk menjadi suatu urutan asam amino. Sederhananya, tRNA menerjemahkan bahasa yang dibawa mRNA menjadi bahasa asam amino. Tahap terminasi, Terjadi ketika tRNA mencapai kodon stop sehingga proses translasi berhenti dan dihasilkan rangkaian asam amino yang yang disebut polipeptida.