KODE GENETIK DAN SINTESIS PROTEIN

Oleh kelompok 8Wa Ode Zulhulaifah

Serlin IjiRuslin AkubaNini Asmari

PROTEINProtein dibuat dari suatu seri asam

amino dimana gabungan dari 2 asam amino yang disebut dipeptida, sedangkan gabungan dari banyak asam amino disebut polipeptida, polipeptida yang mempunyai berat molekul kira-kira 10.000 merupakan protein

Terdapat 20 jenis asam amino

Protein sangat diperlukan tubuh :

Protein struktural terdapat dalam membran, Serabut kontraktil dan filamen intrasellular.

Protein fungsional seperti enzim sangat dibutuhkan untuk menjadi katalisator pada sintesa berbagai macam persenyawaan kimia yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan

KODE GENETIKTahun 1960an Nirenberg, Khorana dan

Holley menciptakan kode genetik, yang menerangkan bagaimana sebuah gen mengontrol pengaturan asam amino dalam protein tertentu. Jadi, kode genetik adalah suatu cara untuk mentapkan jumlah serta urutan nukleotida yang berperan dalam menentukan posisi yang tepat dari tiap asam amino dalam rantai peptida yang bertambah panjang.

Nirenberg dkk, melakukan percobaan dengan membuat ARNd buatan (“artificial mRNA”) dan diperoleh hasil sebagai berikut :

Kode singletJika sebuah kodon hanya terdiri dari satu nukleotida saja, maka akan di dapatkan 41 = 4 kodon, yaitu A, G, S dan U. Kode dubletJika sebuah kodon terdiri dari 2 nukleotida akan didapatkan 42 = 16 kodon Kode tripletJika sebuah kodon terdiri dari tiga nukleotida akan didapatkan 43 = 64 kodon

SINTESA PROTEINSintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Bahan genetik ADN dan ARN mempunyai peranan yang sangat penting dalam proses ini.

TAHAPAN SINTESA PROTEIN Proses transkripsi 1. Proses ini berlansung dalam sel2. Proses pengkopian/penyalinan molekul DNA menjadi utas RNA yang komplementer.3. Melibatkan RNA Polymerase

Transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu: inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), terminasi (pengakhiran) rantai mRNA. 

TAHAP TRANSKRIPISI1. InisiasiDaerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. 2. Elongasi Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka pilinan heliks ganda DNA, sehingga terbentuklah molekul RNA yang akan lepas dari cetakan DNA-nya. 

3. TerminasiTranskripsi berlangsung sampai RNA

polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut.  hal21.swf

Proses pengikatan asam aminoAsosiasi kodon dan antikodon harus

didahului oleh pelekatan yang benar antara tRNA dengan asam amino. tRNA yang mengikatkan diri pada kodon mRNA yang menentukan asam amino tertentu, harus membawa hanya asam amino tersebut ke ribosom. Tiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh suatu enzim spesifik yang disebut aminoasil-ARNt sintetase (aminoacyl-tRNA synthetase).  hal24.swf

PROSES TRANSLASIDalam proses translasi, sel menginterpretasikan

suatu pesan genetik dan membentuk protein yang sesuai. Pesan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA, interpreternya adalah RNA transfer. Setiap tipe molekul tRNA menghubungkan kodon tRNA tertentu dengan asam amino tertentu. Ketika tiba di ribosom, molekul tRNA membawa asam amino spesifik pada salah satu ujungnya. Pada ujung lainnya terdapat triplet nukleotida yang disebut antikodon, yang berdasarkan aturan pemasangan basa, mengikatkan diri pada kodon komplementer di mRNA. tRNA mentransfer asam amino-asam amino dari sitoplasma ke ribosom.  

Ribosom memudahkan pelekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA yang disebut RNA ribosomal.  

Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP. 

1. InisiasiTahap inisiasi dari translasi terjadi dengan

adanya mRNA, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. Pertama, sub unit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus (lihat gambar). Sub unit ribosom kecil melekat pada tempat tertentu di ujung 5` dari mRNA. Pada arah ke bawah dari tempat pelekatan ribosom sub unit kecil pada mRNA terdapat kodon inisiasi AUG, yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodon inisiasi. 

2. ElongasiPada tahap elongasi dari translasi, asam

amino – asam amino ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama (metionin). Lihat Gambar. Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul rRNA dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.  

hal26.swf

3. TerminasiTahap akhir translasi adalah

terminasi (gambar). Elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi.  

hal28.swfhal29.swf

Thank you