BAB IPENDAHULUAN

1.1Latar BelakangTranskripsi merupakan proses sintesis RNA menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakan. Tahapan awalnya yaitu informasi yang terdapat pada gen dikopi satu per satu (basa per basa) dari sebuah rantai DNA di dalam nukleus sel menjadi rantai RNA pembawa pesan (messenger RNA = mRNA). Rantai DNA berfungsi sebagai cetakan (template) yang akan menghasilkan mRNA komplemennya. Bedanya, basa T (thymine) pada DNA digantikan oleh U (uracil) pada mRNA, namun keduanya tetap sama-sama berkomplemen dengan A (adenine). Proses pengkopian DNA menjadi RNA ini dinamakantranskripsi. Proses mekanismetranskripsiserupa denganreplikasi DNA, terutamadalam hal penggunaansubstrattrifosfatnucliosidedanSintesis berlangsung dengan arah 5 3 seperti halnya arah sintesis DNA. 1.2Rumusan MasalahAdapun rumusan masalah yang telah disusun adalah:1.Proses terjadinya translasi ?2.Proses translasi pada prokariot ?3.Proses translasi pada eukariot ?

BAB IIPEMBAHASAN

Transkripsi merupakan suatu proses penyalinan daerah pengkode pada DNA menjadi RNA untai tunggal. Transkripsimerupakanbagian dari rangkaian ekspresi genetik. (Lodish, 2005). Kata transkripsi berasal dari bahasa Inggristranscriptionatau dalam bahasa latin transcriptioyang berarti penyalinan atau perekaman. Secara fungsional, transkripsi dapat diartikan sebagai suatu proses transfer informasi genetik yang terdapat dalam susunan nukleotida DNA menuju susunan nukleotida RNA atau penyalinan atau perekaman informasi genetik yang ada pada DNA yang menghasilkan salinan atau rekaman berupa urutan nukleotida RNA dan menggunakan DNA sebagaitemplate (Corebima, 2002).Proses transkripsi berlangsung di dalam inti sel (nukleus), atau di dalam matriks padamitokondria dan plastida. Transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanparangsangan. Pada proses tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung secara terus-menerus (gen konstitutif). Sementara itu, genyang memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu ( gen regulatorik) karena biasanya mengatur mekanisme khusus. Rangsangan akanmengaktifkan bagian promoter. Promoter ini terletak disebelahhulu bagian yang akan disalin(transcription unit)Menurut Gardner dkk (1991) dalam Corebima (2002), terdapat satu atau lebih gen yang berperan dalam pembentukan tiap enzim. Dalam biologi molekuler terdapat dogma sentral yang meringkas pola perjalanan ekspresi gen hingga membentuk enzim (protein). Dogma sentral yang dikemukakan oleh Crick menjelaskan tentang pembentukan protein, dogma sentral menunjukkan bahwa urut-urutan terbentuknya protein berasal dari DNA yang mengalami proses transkripsi menjadi RNA dan mengalami translasi membentuk protein. Akan tetapi, dengan berkembangnya ilmu genetika dan ditemukannya beberapa fakta baru tentang aktifitas materi genetik, diantaranya tentang fenomena transkripsi balik maupun replikasi RNA. Transfer informasi genetik yang berasal dari DNA ditranskripsikan menjadi RNA, namun diketahui bahwa DNA merupakan untai ganda, sedangkan RNA hanya merupakan untai tunggal. Maka menurut Gardner (1991) proses transkripsi hanya terjadi pada satu untaian DNA saja, yang disebut untai sense (sense strand), sedangkan pada gen-gen yang berbeda mungkin memiliki untai sense yang berbeda pula, yang artinya rantai mana yang dibaca sebagaisenseakan berbeda untuk gen-gen yang berbeda.Gen yang lengkap terdiri dari 3 bagian utama: (1) Daerah pengendali (regulatory region) yang disebut promoter yang as ssasterletak pada ujung 5, (2)Bagian struktural gen yang berisi urutan DNA yang akan SDSaditranskripsikan, dan (3)Bagian terminator yang terletak di hilir (downstream) daerah struktural. Dalam proses transkripsi, DNA akan diterjemahkan menjadi kode-kode dalam bentuk RNA. Ada 3 macam RNA hasil transkripsi DNA, yaitu mRNA, Trna, dan rRNA. Molekul tRNA dan rRNA nantinya tidak memasuki tahap translasi, melainkan tetap dalam bentuk RNA karena molekul yang digunakan adalah RNA itu sendiri (Yuwono, 2009).Menurut Yuwono (2009), pada proses transkripsi, terdapat beberapa komponen yang terlibat yaitu :(1) Urutan DNA yang akan ditranskripsi, (2) Enzim RNA polimerase, (3) Faktor-faktor transkripsi, (4) Prekursor untuk sintesis RNA.EnzimRNA polimeraseatauRNA transcriptasemerupakan enzim yang mengkatalisis reaksi polimerisasi nukleotida pada RNA. PadaE. coli,(prokariotik)gennya ditranskripsi menggunakan satu tipeRNA polimerasesedangkan pada sel eukariot, terdapat tiga tipeRNA polimerase, yaituRNA polimerase I, RNA polimerase II,danRNA polimerase III.Menurut Corebima (2002), terdapat perbedaanRNA polimeraseberdasarkan tipe gen yang ditranskripsikan dan proporsi seluruh aktivitas transkripsi, sebagaimana ditunjukkan dalam tabel berikut:

RNA PolimeraseTipe gen yang ditanskripsikanProporsi seluruh aktivitas transkripsi (%)Letak dalam selSensitivitas Terhadap Amanita phalloides

IGen-gen RNA-r (28S, 18S, dan 5S) 60NukleolusTidak sensitif

IITerutama gen-gen yang mengkode protein, atau secara rinci: hnRna, RNA-d dan beberapa RNA-m 10NukleoplasmaSangat sensitif

IIIGen-gen RNA-t, gen-gen RNA-r 5S, dan beberapa snRNA* 10NukleoplasmaCukup sensitif

Tabel 1. Aktivitas tiga jenisRNA polimerasepada sel-sel makhluk hidup eukariotik

Transkripsi pada ProkariotProses transkripsi pada Prokariot berlangsung dalam tiga tahap, yaitu: tahap inisiasi, elongasi dan terminasi. Yuwono (2009) menyebutkan bahwa pada umumnya, gen yang mengkode protein pada prokariot adalah gen dengan kopi tunggal (single copy), sedangkan gen yang mengkode tRNA dan rRNA berupa gen dengan jumlah kopi banyak (multiple copies). Organisasi gen dalam organisme prokariot disebut operon. Suatu operon adalah organisasi beberapa gen struktural yang ekspresinya dikendalikan oleh satu promoter yang sama. Contoh dari operon adalah lac operon, operon yang mengendalikan kemampuan metabolisme padaE. coli. Terdapat 3 macam gen dalam lac operon, yaitu gen Z (mengkode -galaktosidase), gen Y (mengkode permease), dan gen A (mengkode trans-asetilase). Masing-masing gen struktural memiliki kodon inisiasi awal dan kodon terminasi, tetapi ekspresinya dikendalikan oleh satu promoter yang sama. Pada saat transkripsi, terbentuk 1 RNAd yang membawa kodon untuk 3 macam polipeptida yang berbeda (polisistronik). Masing-masing polipeptida akan ditranslasi secara independen dari satu untaian RNAd yang sama (Yuwono, 2009).Tahapan-tahapan dalam proses transkripsi meliputi :A.Tahap InisiasiTahap inisiasi berupa pengenalanholoenzyme (RNA polimerase)pada tapak awal inisiasi atau yang disebut sebagaipromoter.Pengenalanpromoterini berlangsung melalui pelekatan/pengikatanholoenzyme(RNA polimerase)pada posisipromoter. BagianRNA polimeraseyang mengenali promoter adalah subunit (sigma) (Corebima, 2002).Semuapromotermemilikiurutan nukleotida yang sama atau sangat mirip. Pada bakteri E. colidiketahui ada dua macam urut-urutanpromoteryaitu 5'-TTGACA-3' (-35box), dan 5'-TATAAT-3' (-10 box atauPribnow box).-10 menunjuk pada lokasibox tersebut terdapat berkaitan dengan posisi awal transkripsi. Pada awal proses pengikatanRNA polimerase (holoenzime)dengan promoter disebut sebagai "komplekspromoteryang tertutup" atauClosed promoter complex (Brown, 1989). Dalam bentukclosed promoter complex, enzim polimerase akan menutupi atau "melindungi" sekitar 60 bp(base pairs)dari heliks ganda, yang bermula dari posisi di depan(upstream)-35boxmenuju ke arah -10box.Diduga holoenzyme RNA polimerasesecara khusus mengenali -35boxsebagai tapak pengikatan DNA, meskipun kesimpulan ini masih kontroversial. Akan tetapi dinyatakan lagi, bahwa -10boxadalah daerah yang jelas-jelas merupakan tempat pemutusan ikatan hidrogen antara basa, maupun tempat pertama terbukanya lilitan heliks ganda DNA (Corebima, 2002).SetelahRNA polimeraseberlekatan dengan bagian promoter, selanjutnya akan membentuk formasiopen promoter complex, yakni struktur yang terbentuk akibat pemutusan ikatan hidrogen maupun terbukanya lilitan heliks. Dengan terbentuknya open promoter complex tersebut memungkinkan terjadinya proses polimerisasi RNA, setelah terlebih dahulu berlangsung polimerisasi pertama yang menghadirkan dua nukleotida yang pertama.

B.Tahap ElongasiTahap elongasi merupakan tahap setelah inisiasi. Selama tahap elongasi,RNA polimerase (core enzyme)memutuskan ikatan hidrogen, serta membuka lilitan heliks ganda.RNA polimerasebergerak sepanjang molekul DNA, dan menghubungkan ribonukleotida-ribonukleotida ke ujung 3pada molekul RNA yang sedang tumbuh, sesuai dengan macam basa pada DNA yang menjadi cetakannya. Proses ini berlangsung dengan arah polimerisasi dari ujung 5ke ujung 3. (Brown, 1989)Selama berlangsungnya polimerisasi, bagian molekul RNA yang telah terbentuk, secara bertahap terlepas ikatannya dari untaian DNA pengkode, sehingga memungkinkan segera terbentuknya kembali heliks ganda seperti semula. Dalam hubungan ini bagian DNA yang terbuka, atau yang disebut "gelembung transkripsi" hanya mengandung pasangan basa RNA-DNA sejumlah antara 12 sampai 17 (Corebima, 2002).C.TerminasiProses elongasi pada akhirnya harus dihentikan, penghentian ini dinamakan terminasi. Menurut Yuwono (2009), proses terminasi transkripsi pada prokariot dapat dikelompokkan menjadi 2 kelas, yaitu :(1)Terminasi yang ditentukan oleh urutan nukleotida tertentu (rho-independent), dan (2)Terminasi yang diatur oleh suatu protein (faktor ) (rho-dependent). Kelas pertama dicirikan oleh struktur jepit rambut dan lengkung. Pada saat ini diketahui adanya perbedaan struktur antara terminasi yang tergantung pada faktor (dependent terminator),dengan yang tidak tergantung pada faktor atau -independent terminator(Brown, 1989). Dalam hal ini struktur terminator yang tidak tergantung pada faktor memiliki suatu seri pasangan basa A-T langsung mengikuti palindrom. Pasangan basa A-T ini menyebahkan terbentuknya suatu seri 5 sampai 10 U pada ujung 3' dari RNA hasil transkripsi.Pada prokariot, translasi terjadi sebelum transkripsi sepenuhnya dirampungkan. Hal ini dimungkinkan karena pada prokariot molekul mRNA di translasikan berdasarkan arah dari ujung 5` ke ujung 3`. Selain dari itu, pada prokariot tidak terdapat membran inti, sehingga tidak ada yang memisahkan transkripsi dan translasi (sebagaimana yang terjadi pada eukariot) sehingga translasi dapat segera dilakukan(Gardner, 1991).

Transkripsi pada EukariotMekanisme transkripsi secara umum pada organisme eukariot sama dengan pada prokariot, yaitu melalui tahapan inisiasi, elongasi, dan terminasi.Perbedaan antara transkripsi pada eukariot dengan prokariotik adalahRNA polimerasetidak melekat pada DNA selama proses inisiasi. Inisiasi transkripsi pada eukariot diperantarai oleh faktor-faktor transkripsi yang bersifat spesifik untuk tiap macamRNA polimerase. Setelah melalui proses inisiasi,RNA polimerase langsung berikatan pada DNA. Ketiga macamRNA polimerasepada eukariot membutuhkan prakondisi yang berbeda untuk terlibat dalam transkripsi (Russell, 1992). Tiga macamRNA polimerasemengenali urutan promoter yang berbeda dan membutuhkan perangkat protein yang berbeda (transcription factor). Berikut penjelasan dari ketiga RNA polimerase yang bekerja pada eukariot.A.RNA Polimerase IDalam Gardner (1991), dijelaskan bahwa RNA polimerase I terletak pada nukleolus dan mengkatalis pembentukan rRNAB.RNA Polimerase IIDalam Gardner (1991), dijelaskan bahwa RNA polimerasi II mentranskripsikan sebagian besar gen-gen struktural inti. RNA polimerase II ini bertanggungjawab pada pembentukan pra-mRNA.C.RNA Polimerase IIIRNA polmerase III, sebagaimana RNA polimerase II, tidak berada di nukleolus, melainkan di nukleoplasma. RNA polimerase III ini mentranskripsikan gen-gen untuk inti kecil RNAs dan tRNAs. Tempt pelekatannya berada di antara gen-gen tersebut (Gardner, 1991).Pada eukariot transkripsi terjadi tidak bersamaan dengan translasi. Dengan adanya membran inti, pada eukariot dapat dibedakan tempat terjadinya transkripsi dan translasi, transkripsi terjadi di dalam inti sedang translasi terjadi di sitoplasma. Waktunya terjadinya tidak dapat berlangsung secara bersamaan, sebab sebelum dapat melakukan translasi, harus menyelesaikan terlebih dahulu proses transkripsi. Proses transkripsi dan translasi pada eukariotpun lebih kompleks daripada prokariot(Gardner, 1991).

BAB IIIPENUTUP

3.1KesimpulanKesimpulan yang dapat diperoleh dari makalah ini adalah : Transkripsi, yaitu perubahan urutan basa molekul DNA menjadi urutan basa molekul RNA. Dengan perkataan lain, transkripsi merupakan proses sintesis RNA menggunakan salah satu untai molekul DNA sebagai cetakan. Proses transkripsi ada 3,yaitu inisiasi,elokasi dan terminasi. Mekanismetranskripsi mirip dengan replikasi DNA,perbedaannya hanya pada adanya untai molekul DNA sebagai cetakandanhanya sebagian kecil dari seluruh potensi genetik dari suatu organisme direalisasikan dalam satu sel.

3.2SaranMengingat keterbatasan pengetahuan dan keterampilan yang dimiliki oleh penulis, maka untuk mendapat pemahaman yang lebih mendasar lagi, disarankan kepada pembaca untuk membaca literatur-literatur yang telah dilampirkan. Dengan demikian pula diharapkan adanya saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca, agar makalah ini dapat memberikan pengetahuan tentang translasi pada mata kuliah biologi molekuler.

DAFTAR PUSTAKA

Brown, S 1989, 'Time of action of 4.5 S RNA in Escherichia coli transkription' assasJournal of Molecular Biology , vol 209, no. 1, pp. 79-90.Corebima, A. D. 2002.Genetika Kerja Gen I. Diktat kuliah. Jurusan Biologi. asasaFakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Malang: Universitas Negeri Malang.Gardner. 1991. Principles Of Genetics Eighth Edition. John Wiley & Sons. New asasYork.Lodish, H., 2005, Molecular Cell Biology, 5th Ed., FreemanRussell, P. 1992. Biology cell. Cambridge University. Cambridge.Yuwono, T. 2009. Biologi molekula.Erlangga. Jakarta.10