Dogma sentral biologiDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Dogma sentral biologi menjelaskan mengenai proses perubahan gen dari DNA menjadi RNA, dan RNA menjadi protein.[1][2][3] Dogma ini menjelaskan bagaimana proses pembacaan materi genetik menjadi protein yang berperan di setiap tahap metabolisme di dalam tubuh suatu organisme.[2]

Daftar isi

1 Sejarah 2 Mekanisme

o 2.1 Replikasi o 2.2 Transkripsi o 2.3 Translasi

3 Referensi

Sejarah

Frasa ini pertama kali dicetuskan oleh Francis Crick pada tahun 1958.[1][2]

Mekanisme

Dogma sentral biologi terbagi atas 3 tahapan besar, yaitu replikasi, transkripsi, dan translasi.[1] Ketiga tahap ini memungkinkan penyalinan materi genetik menjadi protein.[1][3][2]

Replikasi

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Replikasi DNA

Mekanisme terjadinya replikasi (a: strands, b: leading strand, c: lagging strand, d: helikase, e: primer, f: Fragmen Okazaki).

Replikasi merupakan proses duplikasi DNA menjadi DNA dengan bantuan DNA polimerase.[3][1] DNA memiliki struktur antiparalel. Beberapa jenis protein dan enzim yang terlibat dalam replikasi DNA adalah helikase, single strand DNA-binding protein, primase, DNA polimerase, girase, dan ligase. [1][2] Pada tahap awal, kompleks helikase-primase akan membuka rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal leading strand dan lagging strand. [4] [5]

Namun, DNA merupakan struktur yang stabil sehingga memiliki kecenderungan untuk kembali ke struktur rantai ganda. [4] [5] single strand DNA-binding protein berperan untuk mencegah kedua rantai tunggal yang telah terpisah kembali menyatu. [4] [5] Selanjutnya, DNA polimerase tidak dapat mulai bekerja bila tidak ada daerah RNA yang dikenalinya. [4] Daerah primer RNA ini akan dibuat oleh primase.[4] [5] Ketika primase telah memasang daerah primer yang dikenali DNA polimerase, maka DNA polimerase akan memulai sintesis DNA baru dengan arah 5'->3'. Karena DNA memiliki struktur antiparalel, maka pada rantai utama, pola sintesis rantai ganda akan berjalan dari arah 3'->5' (terjadi pada leading strand).[4] [5] Tidak seperti leading strand yang proses replikasi langsung dilakukan, pada lagging strand yang memiliki konformasi 5'->3', DNA polimerase tidak dapat langsung bekerja karena akan menghasilkan struktur DNA yang paralel.[4] [5] Oleh karena itu, diperlukan fragmen Okazaki. Fragmen ini akan diletakkan oleh primase pada jarak beberapa basa di depan sehingga replikasi dapat dilakukan dengan arah 5'->3'.[4] [5] Hal ini akan terus berulang, sehingga replikasi DNA berjalan secara setahap demi setahap.[4] [5] Enzim ligase berperan untuk menyambungkan fragmen Okazaki dengan hasil replikasi DNA.[4] [5] Fungsi utama dari replikasi adalah untuk menggantikan sel yang tua dengan sel yang baru dan segar. Selain itu, replikasi juga berperan dalam penurunan sifat dari orang tua ke anaknya.[6]

Transkripsi

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Transkripsi (genetik)

Mekanisme terjadinya transkripsi

Transkripsi merupakan proses perubahan DNA menjadi RNA dengan bantuan RNA polimerase.[1][7] Transkripsi terjadi di nukleus dan hasil RNA akan dibawa menuju sitoplasma untuk tahap translasi.[7] Perbedaan DNA dan RNA adalah keberadaan gugus basa Timin (T) pada DNA yang digantikan oleh gugus basa Urasil (U).[7] Tiga tahapan utama transkripsi adalah:

1. Penempelan RNA polimerase pada DNA (Inisiasi)

RNA polimerase akan menempel pada bagian DNA yang diikat oleh promotor. strand yang akan menjadi cetakan adalah rantai anti-sense sedangkan rantai sense tidak akan mengalamin proses transkripsi.[7] Dari lokasi inilah transkripsi akan berlangsung dan cetakan RNA dibuat.[7]

2. Elongasi

Proses elongasi membutuhkan beberapa jenis faktor transkripsi. Pada proses ini akan terjadi pemanjangan hasil transkripsi DNA.[7]

3. Terminasi[7]

Transkripsi akan berakhir bila RNA polimerase bertemu dengan terminator yang menyebabkan lepasnya RNA polimerase dari rantai anti-sense DNA.[7]

Translasi

Artikel utama untuk bagian ini adalah: Translasi (genetik)

Translasi merupakan proses sintesis RNA menjadi protein dengan bantuan ribosom.[1][3][2] Pada eukariot, proses ini terjadi di retikulum endoplasma sedangkan pada prokariot proses ini terjadi di sitoplasma.[1][3][2] Tidak semua RNA dapat disintesis menjadi protein, salah satu jenis RNA yang tidak dapat ditranslasi adalah mRNA.[1][3][2]

Dogma Sentral Biologi Molekuler - DNA ke RNA untuk Protein

11:05 PM | Posted by admin | Gagasan bahwa setiap organisme memiliki kode genetik yang unik yang akan diteruskan ke generasi mendatang adalah hipotesis jauh sebelum mekanisme yang sebenarnya, atau memang sumber, informasi diwariskan seperti disepakati. Setelah Mendel (1857) menunjukkan bahwa karakteristik fenotipik bisa ditransfer dari orang tua kepada keturunannya, Fred Griffith ditetapkan pada 1928 untuk menemukan bukti bahwa molekul bertanggung jawab untuk menjaga dan mengirimkan informasi ini adalah DNA. Hal ini kemudian dikonfirmasi oleh percobaan yang dilakukan secara meyakinkan oleh Avery dan (kemudian) oleh Hershey & Chase, menetapkan bahwa DNA memang diwariskan gudang informasi. Dari penegasan dan pengetahuan bahwa RNA adalah prekursor langsung untuk protein, Francis Crick diusulkan dalam kertas 1954 - dan kembali dalam 1970 - merumuskan diagram alir yang telah menjadi dikenal sebagai dogma sentral dari biologi molekuler: DNA ke RNA untuk Protein.

Dogma sentral pada dasarnya adalah sebuah kerangka kerja yang menguraikan transfer informasi berurutan dari DNA untuk penyimpanan sebagai ekspresi dari informasi sebagai sebuah entitas fungsional sebagai protein. Yang paling penting, menentukan informasi yang hanya dapat mengalir dari asam nukleat protein, dan bukan dari protein untuk yaitu asam nukleat yang "sekali (sekuensial) informasi telah berlalu menjadi protein tidak bisa keluar lagi (fhc Crick, 1958). Pada waktu itu cetak, semua bukti menunjukkan bahwa ini transfer atau arus informasi terjadi secara linear, namun kemajuan modern dalam genetika dan biologi molekuler telah menunjukkan bahwa ide ini terlalu sederhana.

Keterkaitan antara tiga molekul penting mungkin lebih kompleks daripada pernah berpikir, namun konsep penting masih berlaku. Semua organisme (dengan pengecualian beberapa virus, yang menggunakan RNA) menggunakan DNA sebagai fasilitas penyimpanan informasi genetik mereka. Informasi ini, yang pada kenyataannya merupakan kodon triplet basis pasangan, kemudian digunakan template untuk menjadi setia ditranskripsi ke RNA

menengah. Setelah transkripsi selesai, kemudian dapat diterjemahkan dalam ribosom untuk urutan asam amino yang sesuai kode untuk perakitan protein fungsional. Dogma menyimpulkan bahwa DNA yang mengarahkan perkembangan organisme dan bahwa pembentukan protein pada akhirnya bergantung pada urutan DNA. Selain itu, konsep ini juga penting dalam hal itu menekankan bahwa informasi yang terkandung dalam DNA pertama harus bergantung pada RNA untuk transportasi. Secara signifikan, ini berfokus pada protein sebagai produk dari ekspresi gen, sebuah ide yang sekarang dipahami karena untuk pemetaan genom sukses.

Penemuan-penemuan modern telah menyoroti bahwa aliran informasi genetik jauh lebih dinamis. Sebagai contoh, beberapa RNA tidak kode untuk protein dan malah ditakdirkan untuk tetap menjadi RNA nukleotida. Jenis ini dikenal sebagai RNA fungsional atau ncRNA - yaitu non-coding - seperti tRNA dan rRNA. Selain itu, ribozim dapat bertindak sebagai katalis, melakukan sendiri 'protein' fungsi tanpa pernah menyelesaikan rute sekuensial semua cara untuk protein. Perpanjangan modern dogma adalah bahwa RNA juga dapat bertindak sebagai template untuk sintesis DNA. Proses ini dikenal sebagai reverse transkripsi yang menggunakan enzim reverse transcriptase dan telah terbukti ada di retrovirus. Temuan ini penting untuk pengembangan teori karena menegaskan postulasi Crick bahwa RNA bisa kembali ke DNA dan lebih lanjut memperluas pemahaman kita tentang konsep pusat.

Pentingnya dogma sentral sebagai sebuah konsep yang mungkin paling diilustrasikan, agak paradoks, dengan penemuan satu yang langsung tantangan itu. Dalam pernyataan aslinya, Crick secara eksplisit menyatakan bahwa 'transfer dari protein untuk protein mustahil. Sekarang diterima secara luas bahwa protein yang dikenal sebagai prion menular, yang sebelumnya dianggap virus di alam, yang dibangun langsung dari sintesis protein oleh memicu yang abnormal dari bentuk asli. Ini awalnya memicu segudang kertas mendalilkan teori kontra, didasarkan pada asumsi bahwa protein replikasi diri melanggar dogma sentral. Hal ini jelas dari tindakan seperti yang dogma sentral memiliki makna inti yang telah mengembangkan cara di luar pernyataan yang sebenarnya di kertas asli Crick. Penemuan ilmiah di segala bidang didorong oleh keinginan untuk menemukan yang sederhana, teori-teori yang mendasari yang dapat menjelaskan kompleksitas banyak upaya mereka dalam kerangka teoretis tidak rumit. Kita tahu bahwa DNA adalah akar diwariskan informasi kami dan kita tahu bahwa unit-unit fungsional yang memungkinkan kehidupan adalah protein. Meskipun memerlukan beberapa penyesuaian untuk versi detail lebih halus Crick dari dogma sentral tentu meletakkan pondasi semacam, ahli biologi memberikan konsep pusat untuk kedua arah dari dan membangun sekitar.

Sintesis proteinDari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Belum Diperiksa

Proses translasi RNA menjadi asam amino dan protein (sintesis protein)

Sintesis protein (bahasa inggris: protein synthesis) yang disebut juga biosintesis protein adalah proses pembentukan partikel protein dalam bahasan biologi molekuler yang didalamnya melibatkan sistesis RNA yang dipengaruhi oleh DNA. [1] Dalam proses sintesis protein, molekul DNA adalah sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein tetapi tidak terlibat secara langsung dalam prosesnya. [2] Molekul DNA pada suatu sel ditranskripsi menjadi molekul RNA. [2] Molekul RNA inilah yang ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein. [2] Dengan demikian molekul RNA lah yang terlibat secara langsung dalam proses sintesis protein. [2] Hubungan antara molekul DNA, RNA, dan asam amino dalam proses pembentukan protein dikenal dengan istilah "Dogma sentral biologi” yang dijabarkan dengan rangkaian proses DNA membuat DNA dan RNA, RNA membuat protein, yang dinyatakan dalam persamaan DNA >> RNA >> Protein. Seperti kebanyakan dogma, terdapat pengecualian pada proses pembentukan protein berdasarkan bukti-bukti yang ditemukan setelahnya, sehingga dogma ini akhirnya disebut sebagai aturan. [2]

Penemuan awal

Jauh sebelum DNA dinyatakan menjadi materi genetik sebagai unit pewarisan sifat, protein telah diyakini sebagai molekul pengatur metabolisme pada suatu sel. [3] Pada masa itu protein dikenal sebagai molekul organik yang penting yang berperan dalam proses perubahan suatu molekul kecil menjadi molekul kompleks. [3] Pada tahun 1878, teminologi enzim digunakan untuk menyebut katalis biologi yang berperan dalam mempercepat proses biokimia dalam sel. [3] Enzim kemudian disebut sebagai protein atau bagian dari protein oleh Emil Fischer seorang ahli biokimia dari [[Jerman] pada tahun 1900. [3] Penelitian tentang molekul-molekul materi genetik menjadi mudah dengan ditemukannya struktur komponen asam nukleat sebagai materi genetik oleh Watson dan Crick. [4] Weisman dan DeVries menunjukkan konsep awal yang menunjukkan pengatur aktifitas di dalam sel terletak pada sitoplasma. [4] Pada awal 1900an Driesch, Verwon, dan Wilson menunjukkan bahwa inti sel merupakan tempat berkumpulnya enzim dan menjadi pusat aktifitas protein. [4] Mazia pada tahun 1952 menunjukkan bahwa inti sel lebih berfungsi sebagai tempat pergantian daripada sebagai tempat penghasil aktifitas seluler. [4]

Proses sintesis

Tiga aspek penting dalam mekasnisme sintesis protein adalah: (1) lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel; (2) mekanisme berpindahnya Informasi atau hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein; dan (3) mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah membentuk protein-protein yang spesifik. [5] Sintesis protein berlangsung di dalam ribosom dengan menghasilkan protein yang non-spesifik atau sesuai dari m-RNA yang di translasi. [5]

Rujukan