1

A. Skenario 2

Tes DNA

Sejak DNA ditemukan pada 1985, kedokteran forensic mengalami

perkembangan pesat. Tes DNA seringkali dipakai untuk menjawab keraguan atas

suatu hal seperti identitas bayi yang dilahirkan, mayat yang hangus terkena

ledakan bom atau korban pembunuhan. DNA, adalah rantai asam amino yang

menjadi cetak biru dan mengatur sintesis protein dalam tubuh manusia. Setiap

orang pasti memiliki DNA yang khas. Dengan kata lain, tak mungkin ada dua atau

lebih orang yang memiliki pola basa purin pirimidin yang sama. Salah satu

kelebihan tes DNA adalah dokter atau petugas lab bisa menggunakan bagian

tubuh mana saja asalkan punya inti sel.

B. Klarifikasi Masalah

1. Sintesis protein = proses pembentukan protein yang terjadi di dalam sel

2. DNA = materi genetic yang membawa substansi penurunan sifat

3. Purin pirimidin = basa nitrogen penyusun DNA dan RNA. Purin (adenine,

guanine) dan pirimidin (sitosis, timin)

4. Kedokteran forensic = ilmu kedokteran kehakiman, merupakan salah satu mata

ajaran wajib dalam rangkaian pendidikan kedokteran

C. Rumusan Daftar Masalah

1. Apa struktur penyusun DNA?

2. Apa perbedaan DNA dan RNA?

3. Apa saja fungsi dari DNA?

4. Sebutkan dan jelaskan macam-macam RNA?

5. Bagaimana proses biosintesis purin pirimidin?

6. Bagaimana proses sintesis protein?

7. Enzim apa saja yang berperan dalam sintesis protein?

8. Apa saja peranan asam nukleat dalam sintesis protein?

2

D. Analisis Masalah

1. DNA tersusun atas nukleutida dan nukleutida tersususun atas deoksiribosa,

gugus asam fosfat dan gugus basa nitrogen.

2. Perbedaan DNA dan RNA

DNA RNA

1Rantai ganda ( double helix) dan

panjang

Rantai tunggal dan pendek

2Letak di mitokondria dan

nucleus

Letak di sitoplasma dan ribosom

3Tempat penyimpanan informasi

genetik

Bahan cetakan informasi genetik

4 Gula = deoksiribosa Gula = ribose

3. Fungsi DNA, yaitu :

a. Mengontrol sifat yang menurun

b. Sintesis protein

c. Sintesis RNA

4. RNA ada 3 macam, yaitu:

a. mRNA

b. tRNA

c. rRNA

5. Dalam proses biosintesis dibagi menjadi 2, yaitu:

a. Biosintesis nukleutida purin

b. Biosintesis nukleutida pirimidin

6. Ada 4 proses, yaitu:

a. Replikasi = menduplikasi DNA

b. Transkripsi = proses pencetakan RNAd dan RNAm dari DNA sense

c. Translasi = penerjemah kode genetic yang dibawa oleh mRNA

d. Sintesis = proses pembentukan protein di ribosom

3

7. Enzim yang berperan adalah:

a. Enzim Aminosilsintase

b. Enzim polymerase

c. Enzim ligase

d. Enzim helicase

8. Peranan asam nukleat, yaitu:

a. Bahan dasar penyusun protein

b. Penyusun informasi genetic

E. Sistematika Masalah

1. 1 Nukleutida 1 basa nitrogen + 1 deoksiribosa + 1 fosfat

DNA terdiri dari:

- purin = guanin

- pirimidin = timin

RNA terdiri dari:

- purin = adenin, guanin

- pirimidin = sitosis, urasil

Adenin dan timin menghasilkan 2 ikatan hydrogen, sedangkan sitosin dan

guanine menghasilkan 3 ikatan hydrogen.

DNA mempunyai 3 struktur, yaitu:

a. Struktur primer

b. Struktur sekunder

c. Struktur sekunder

2. Perbedaan DNA dan RNA

DNA RNA

1. Purin = adenine, guanin Purin = adenine, guanin

2. Pirimidin = sitosin, timin Purimidin = sitosin, urasil

3. Letak : sentriol Letak : sitoplasma

4. Kadarnya tetap Kadarnya berubah-ubah

5. Polimer lebih panjang Polimer lebih pendek

6. Pencetak informasi genetik Pembawa informasi genetik

4

3. Fungsi DNA, yaitu:

a. Sebagai penyusun kromosom

b. Untuk mengontrol dan melakukan sintesis protein

c. Menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel

4. Macam-macam RNA, yaitu:

a. RNA non-genetik, yaitu:

1) mRNA (RNA messenger) = membawa pesan atau kode genetic dari

kromosom yang ada di inti ke sitoplasma

2) tRNA (RNA transfer) = mengikat asam amino yang terdapat dalam

sitoplasma, kemudian membawanya ke ribosom

3) rRNA (RNA ribosom) = untuk mensitesis protein dengan menggunakan

basa asam amino yang menghasilkan polipeptida

b. RNA genetik => tidak mempunyai DNA, contohnya: virus

5. Proses biosintesis purin pirimidin, yaitu:

a. Biosintesis nukleotida purin

1) Sintesis dari zat antara ampibolik (sintesis de novo)

2) Fosforibosilasi

3) Fosforilasi nukleotida purin

b. Biosintesis nukleotida pirimidin

Dibagi menjadi 6 tahapan

6. Sasaran belajar

7. Enzim yang berperan dalam sintesis protein, yaitu:

a. Enzim Aminosilsintase = mengikat asam amino pada bagian sisi asam

amino, mengikat tRNA dengan anti-kodon spesifik untuk asam aminonya.

b. Enzim polymerase = polymerase nukleotida

c. Enzim ligase = penyambung DNA

d. Enzim helicase = membuka jalinan DNA double helix

8. Sasaran belajar

5

Skema

-

F. Sasaran Belajar

1. Jelaskan struktur kromosom!

2. Bagaimana proses sintesis protein?

3. Bagaimana proses biosintesis purin pirimidin?

Belajar Mandiri

G. Penjelasan

1. Kromosom

Struktur kromosom

Struktur kromosom, bila diamati lebih teliti, maka akan dijumpai bagian

– bagiannya yang meliputi:

a. Sentromer

Merupakan bagian kromosom yang terletak pada daerah penyempitan

primer diantara lengan – lengan kromosom. Sentromer ini juga dinamakan

kinetokor yang merupakan pusat gerakan kromosom dalam pembelahan

sel dan bagian inilah yang dihubungkan dengan benang – benang fibril ke

kutub – kutub pembelahan sel.

KROMOSOM

Perbedaan DNA dan RNA

Sintesis Protein

Struktur Fungsi Letak Jenis Proses Enzim

TranslasiTranskripsiReplikasi Sintesis

6

b. Telomer

Merupakan lengan – lengan kromosom yang sering juga mempunyai

penyempitan sekunder yang didalamnya mengandung nucleolar zone atau

nucleolar organizer yang mempunyai fungsi penting dalam pembentukan

nucleolus. Ternyata tidak setiap konstriksi sekunder mempunyai nucleolar

organizer, karena dalam tiap inti sel rata – rata hanya dijumpai dua buah

kromosom yang mempunyai nucleolar organizer.

c. Kromonemata

Merupakan spiral yang saling memutari yang sebenarnya rangkaian

molekul DNA. Molekul DNA yang terdapat pada kromosom manusia

mempunyai ukuran panjang 7,3 cm dan membentuk spiral yang hanya

mempunyai tebal 23 nm dan panjang sekitar 1300 mikrometer.

d. Satelit

Merupakan bagian dari lengan kromosom yang letaknya pada ujung

telomer dengan bentuk bulat dan dihubungkan dengan ujung telomere oleh

adanya bangunan seperti benang yang disebut filament kromosom. Satelit

ini tidak selalu dijumpai pada setiap kromosom tetapi hanya pada beberapa

kromosom tertentu saja dan kromosom yang mempunyai satelit dinamakan

Kromosom SAT. (Juwono dkk, 2003)

Jenis Kromosom

Berdasarkan letak sentromer dalam kromosom, kromosom dibedakan

menjadi beberapa jenis, yaitu:

a. Telosentrik, letak sentromernya di ujung kromosom

b. Akrosentrik, letak sentromernya di dekat ujung

c. Submetasentrik, letak sentromernya di dekat pertengahan

d. Metasentrik, letak sentromernya di tengah – tengah

(Juwono dkk, 2003)

7

Struktur DNA (Deoxyribunucleic Acid)

Struktur DNA

a. Struktur Primer

DNA tersusun dari monomer – monomer nukleotida. Setiap nukleotida

terdiri dari basa nitrogen berupa senyawa purin atau pirimidin. Satu gula

pentose berupa 2’-deoksi-D-ribosa dalam bentuk furanosa, dan satu

molekul fosfat. Penulisan urutan basa dimulai dari kiri, yaitu ujung 5’

bebas (tidak terikat nukleotida lain) menuju ujung dengan gugus 3’

hidroasil bebas atau dengan arah 5’ 3’. (Darnell, etal, dalam T.

Milanda, 1994)

b. Struktur Sekunder

Salah satu sifat biokimia DNA yang menentukan fungsinya sebagai

pembawa informasi genetic adalah komposisi basa penyusun. Pada tahun

1949 – 1953, Edwin Chargaff menggunakan metode kromatografi untuk

pemisahan dan analisis kuantitatif keempat basa DNA, yang diisolasi dari

berbagai organism. Kesimpulan yang diambil dari data yang terkumpul

adalah sebagai berikut:

1. Komposisi basa DNA bervariasi antara spesies yang satu dengan

spesies yang lain.

2. Sampel DNA yang diisolasi dari berbagai jaringan pada spesies yang

sama mempunyai komposisi basa yang sama.

3. Komposisi DNA pada suatu spesies tidak berubah oleh perubahan usia,

keadaan nutrisi maupun perubahan lingkungan.

4. Hampir semua DNA yang diteliti mempunyai jumlah residu adenine

yang sama dengan jumlah residu timin (A=T), dan jumlah residu

guanine yang sama dengan jumlah residu Sitosin (G=C) maka A+G =

C+T yang disebut aturan chargaff.

5. DNA yang di eastraksi dari spesies – spesies dengan hubungan

kekerabatan dekat mempunyai komposisi basa yang hampir sama.

c. Struktur Tersier

Kebanyakan DNA virus dan DNA mitokondria merupakan molekul

lingkar. Konfirmasi ini terjadi karena kedua untai polinukleotida

8

membentuk struktur tertutup yang tidak berujung. Molekul DNA lingkar

tertutup yang diisolasi dari bakteri, virus, mitokondria seringkali berbentuk

superkoil, selain itu DNA dapat berbentuk molekul linier dengan ujung –

ujung rantai yang bebas. (Prentis steve, 1990)

Struktur Primer Struktur Sekunder Struktur Tersier

Struktur RNA

RNA mirip dengan DNA, perbedaannya terletak pada:

a. Basa utama RNA adalah Adenin, Guanin, Sitosin, dan Urasil, dengan

panjang molekul 70 samapi 10.000 pb

b. Unit gula RNA adalah ribose.

c. Molekul RNA berupa untai tunggal, kecuali pada beberapa virus.

Tipe RNA

a. mRNA (messenger RNA) terdapat didalam nucleus, berfungsi membawa

informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesan-pesan ini berupa triplet basa

yang ada pada mRNA yang disebut kodon. Kodon pada mRNA

merupakan komplemen dari kodogen (agen pengode), yaitu urutan basa-

basa nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan. Peristiwa

pembentukan mRNA oleh DNA di dalam inti sel, disebut transkripsi.

b. tRNA (RNA transfer) berfungsi mengenali kodon dan menerjemahkan

menjadi asam amino di ribosom. Peran tRNA ini dikenal dengan nama

translasi (penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada tRNA disebut

antikodon. Bentuk tRNA seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang

penting, yaitu:

1) Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon.

9

2) Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino.

3) Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino.

4) Ujung pengenal ribosom.

c. rRNA (RNA Ribosom) terdapat di dalam ribosom berfungsi sebagai

tempat pembentukan protein. rRNA terdiri dari 2 sub unit, yaitu:

1) Sub unit kecil yang berperan dalam mengikat mRNA.

2) Sub unit besar yang berperan untuk mengikat tRNA yang sesuai.

2. Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses dimana asam amino secara linear diatur

menjadi protein melalui keterlibatan RNA ribosom, RNA transfer, RNA, dan

berbagai enzim. Sintesis protein adalah proses dimana sel-sel individual

disusun membentuk protein. Baik asam deoksiribonukleat (DNA) dan semua

jenis asam ribonukleat (RNA) akan terlibat dalam proses ini. Enzim dalam inti

sel memulai proses sintesis protein dengan terlebih dahulu unwinding

(membuka) bagian yang diperlukan dari DNA, sehingga RNA dapat dibuat.

Bentuk RNA sebagai salinan satu sisi untai DNA, dan dikirim ke area lain dari

sel untuk membantu dalam membawa bersama-sama dari asam amino yang

berbeda yang akan membentuk protein. Sintesis protein dinamakan demikian

karena protein “disintesis” melalui proses mekanik dan kimia dalam sel.

sintesis protein mencakup proses tiga tahap yaitu

a. Replikasi DNA

Proses Replikasi DNA. Deoxyribonucleic acid atau DNA adalah

molekul yang menarik yang menyimpan dan melewatkan semua informasi

yang diperlukan dari satu generasi ke generasi lain. Butuh beberapa

eksperimen menarik oleh Frederick Griffith, Avery, MacLeod, McCarty,

Alfred Hershey, Martha Chase dll, menemukan bahwa DNA adalah materi

herediter. Dengan dasar ini, dan penelitian oleh beberapa ilmuwan seperti

Rosalind Franklin, struktur molekul ini akhirnya dipecahkan oleh James

Watson dan Francis Crick. (Neil, dkk : 2002)

10

Kode kimia Sederhana dari molekul DNA menimbulkan

kompleksitas besar dari semua organisme hidup. Tetapi bahkan lebih

memikat adalah kemampuannya dalam mereplikasi diri dan menghasilkan

molekul lain yang serupa dengan dirinya sendiri. Diberikan di bawah ini

adalah penjelasan singkat dari struktur DNA serta langkah-langkah

melalui mana molekul DNA membuat salinan dirinya dengan akurasi yang

luar biasa.

Struktur DNA

Blok bangunan DNA adalah molekul yang disebut nukleotida,

yang terdiri dari gula deoksiribosa (gula 5-karbon), sebuah basa nitrogen

yang melekat pada gula, dan gugus fosfat. Ada empat jenis molekul

nukleotida tergantung pada jenis basa nitrogen terpasang. Keempat

nukleotida (dan basa nitrogen masing-masing) adalah:

a. Adenosine(Adenin)

b. Thymidine(Timin)

c. Guanosine(Guanin)

d. Cytidine (Sitosin)

Sitosin dan timin adalah pirimidin, sejenis molekul heterosiklik

beranggota enam. Di sisi lain, adenin dan guanin adalah purin, yang

merupakan molekul dua cincin yang terdiri dari cincin pirimidin dan

cincin imidazol. Ini nukleotida dihubungkan melalui gugus fosfat dan

gugus gula untuk membentuk untai tunggal dari molekul DNA. Kelompok

fosfat satu nukleotida dan gugus hidroksil dari nukleotida yang berdekatan

terhubung melalui ikatan fosfodiester. gugus Gula dan gugus fosfat

membentuk tulang punggung masing-masing untai DNA. Setiap untai

memiliki ujung 5 ‘fosfat dan 3′ hidroksil akhir.

Helix ganda DNA terdiri dari dua untai komplementer yang

berjalan anti-sejajar satu sama lain. Satu untai berjalan di arah 5′→ 3′,

sedangkan lainnya berjalan ke arah anti-paralel 3 ‘→ 5′. Ini untai melekat

satu sama lain melalui ikatan hidrogen yang terjadi antara purin dan

pirimidin untai berlawanan. Pasangan adenin dengan timin melalui ikatan

11

ganda (A = T), sedangkan pasangan guanin dengan sitosin melalui tiga

ikatan (G ≡ C). DNA berputar pada jarak tertentu karena sudut ikatan dari

molekul tulang punggung DNA. Ini membentuk struktur heliks bukannya

tangga lurus. A = T dan G ≡ C pasangan basa membentuk anak tangga

heliks ini.

Langkah-langkah dalam Replikasi DNA

Proses replikasi DNA merupakan suatu masalah yang kompleks,

dan melibatkan set protein dan enzim yang secara kolektif merakit

nukleotida dalam urutan yang telah ditentukan. Dalam menanggapi isyarat

molekul yang diterima selama pembelahan sel, molekul-molekul ini

melakukan replikasi DNA, dan mensintesis dua untai baru menggunakan

helai yang ada sebagai template atau ‘cetakan’. Masing-masing dua

resultan, molekul DNA yang identik terdiri dari satu untai baru lama dan

salah satu DNA. Oleh karena itu proses replikasi DNA disebut sebagai

semi-konservatif.

Rangkaian peristiwa yang terjadi selama replikasi DNA prokariotik

telah dijelaskan di bawah ini.

❶ Inisiasi

Gb. 1.1. Pelepasan untai DNA

12

Replikasi DNA dimulai pada lokasi spesifik disebut sebagai asal

replikasi, yang memiliki urutan tertentu yang bisa dikenali oleh protein

yang disebut inisiator DnaA. Mereka mengikat molekul DNA di tempat

asal, sehingga mengendur untuk docking protein lain dan enzim penting

untuk replikasi DNA. Sebuah enzim yang disebut helikase direkrut ke

lokasi untuk unwinding (proses penguraian) heliks dalam alur tunggal.

Helikase melepaskan ikatan hidrogen antara pasangan basa, dengan

cara yang tergantung energi. Titik ini atau wilayah DNA yang sekarang

dikenal sebagai garpu replikasi (Garpu replikasi atau cabang replikasi

adalah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi). Setelah heliks

yang unwound, protein yang disebut untai tunggal mengikat protein (SSB)

mengikat daerah unwound, dan mencegah mereka untuk annealing

(penempelan). Proses replikasi sehingga dimulai, dan garpu replikasi

dilanjutkan dalam dua arah yang berlawanan sepanjang molekul DNA.

❷ Sintesis Primer

Gb. 2.1. Sintesis DNA Primer

Sintesis baru, untai komplementer DNA menggunakan untai yang

ada sebagai template yang dibawa oleh enzim yang dikenal sebagai DNA

polimerase. Selain replikasi mereka juga memainkan peran penting dalam

perbaikan DNA dan rekombinasi.

Namun, DNA polimerase tidak dapat memulai sintesis DNA secara

independen, dan membutuhkan 3′ gugus hidroksil untuk memulai

penambahan nukleotida komplementer. Ini disediakan oleh enzim yang

disebut DNA primase yang merupakan jenis DNA dependent-RNA

polimerase. Ini mensintesis bentangan pendek RNA ke untai DNA yang

13

ada. Ini segmen pendek disebut primer, dan terdiri dari 9-12 nukleotida.

Hal ini memberikan DNA polimerase platform yang diperlukan untuk

mulai menyalin sebuah untai DNA. Setelah primer terbentuk pada kedua

untai, DNA polimerase dapat memperpanjang primer ini menjadi untai

DNA baru.

Unwinding DNA dapat menyebabkan supercoiling (bentukan

seperti spiral yang mengganggu) di wilayah berikut garpu. Ini superkoil

DNA Unwinding oleh enzim khusus yang disebut topoisomerase yang

mengikat ke bentangan DNA depan garpu replikasi. Ini menciptakan nick

di untai DNA dalam rangka untuk meringankan supercoil tersebut.

❸ Sintesis leading strand

Gb. 3.1. Replikasi DNA untaian pengawal (leading strand)

DNA polimerase dapat menambahkan nukleotida baru hanya untuk

ujung 3 ‘dari untai yang ada, dan karenanya dapat mensintesis DNA dalam

arah 5′ → 3 ‘saja. Tapi untai DNA berjalan di arah yang berlawanan, dan

karenanya sintesis DNA pada satu untai dapat terjadi terus menerus. Hal

ini dikenal sebagai untaian pengawal (leading strand).

Di sini, DNA polimerase III (DNA pol III) mengenali 3 ‘OH akhir

primer RNA, dan menambahkan nukleotida komplementer baru. Seperti

garpu replikasi berlangsung, nukleotida baru ditambahkan secara terus

menerus, sehingga menghasilkan untai baru.

14

❹ Sintesis lagging Strand (untai tertinggal)

Gb. 4.1. Sintesis lagging strand

Pada untai berlawanan, DNA disintesis secara terputus dengan

menghasilkan serangkaian fragmen kecil dari DNA baru dalam arah 5 ‘→

3′. Fragmen ini disebut fragmen Okazaki, yang kemudian bergabung untuk

membentuk sebuah rantai terus menerus nukleotida. Untai ini dikenal

sebagai lagging Strand (untai tertinggal) sejak proses sintesis DNA pada

untai ini hasil pada tingkat yang lebih rendah.

Pada tahap ini, primase menambahkan primer di beberapa tempat

sepanjang untai unwound. DNA pol III memperpanjang primer dengan

menambahkan nukleotida baru, dan jatuh ketika bertemu fragmen yang

terbentuk sebelumnya. Dengan demikian, perlu untuk melepaskan untai

DNA, lalu geser lebih lanjut up-stream untuk memulai perluasan primer

RNA lain. Sebuah penjepit geser memegang DNA di tempatnya ketika

bergerak melalui proses replikasi.

15

❺ Penghapusan Primer

Gb. 5.1. Penghapusan primer RNA

Meskipun untai DNA baru telah disintesis primer RNA hadir pada

untai baru terbentuk harus digantikan oleh DNA. Kegiatan ini dilakukan

oleh enzim DNA polimerase I (DNA pol I). Ini khusus menghilangkan

primer RNA melalui ’5→ 3′ aktivitas eksonuklease nya, dan

menggantikan mereka dengan deoksiribonukleotida baru oleh 5 ‘→ 3′

aktivitas polimerase DNA.

❻ Ligasi

Gb. 6.1. Ligasi

Setelah penghapusan primer selesai untai tertinggal masih

mengandung celah atau nick antara fragmen Okazaki berdekatan. Enzim

ligase mengidentifikasi dan segel nick tersebut dengan menciptakan ikatan

fosfodiester antara 5 ‘fosfat dan 3′ gugus hidroksil fragmen yang

berdekatan.

16

❼ Pemutusan

Gb. 7.1. Pemutusan

Replikasi mesin ini menghentikan di lokasi terminasi khusus yang

terdiri dari urutan nukleotida yang unik. Urutan ini diidentifikasi oleh

protein khusus yang disebut tus yang mengikat ke situs tersebut, sehingga

secara fisik menghalangi jalur helikase. Ketika helikase bertemu protein

tus itu jatuh bersama dengan terdekat untai tunggal protein pengikat.

b. Transkripsi 

Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu

rantai cetakan atau sense, sedangkan rantai komplemennya disebut rantai

antisense. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut

unit transkripsi. Informasi dari DNA untuk sintesis protein dibawa oleh

mRNA. RNA dihasilkan dari aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim

polimerasi membuka pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan

merangkaikan nukleotida RNA. Enzim RNA polimerase merangkai

nukleotida-nukleotida RNA dari arah 5’ ? 3’, saat terjadi perpasangan basa di

sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang cetakan

DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai dimana

transkripsi suatu gen dimulai dan diakhiri. 

17

Transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu:

1. Inisiasi (permulaan)

Daerah 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 (pemanjangan)

Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka pilinan heliks

ganda DNA, sehingga terbentuklah molekul RNA yang akan lepas dari

cetakan DNA-nya. 

3. Terminasi (pengakhiran)

Transkripsi 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. 

c. Translasi 

Dalam 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. 

18

 

Gb. c.1. Proses Translasi

Asosiasi 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). 

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. 

 

19

Gb. c.2. Proses Translasi

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. 

20

1. Inisiasi

Gb. 1.1. Tahap Inisisasi

Tahap 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. Elongasi

Pada 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

21

menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru

tiba. 

3. Terminasi

Tahap 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. (Cambell, 2002)

3. Biosintesis Purin Pirimidin

a. Biosintesis Purin

Tahap awal biosintesis purin, yaitu pembentukan 5-aminoldidazol

ribonukleotida dari PRPP. Reaksi-reaksi ini pada dasarnya adalah :

1. Penggantian PPi oleh gugus amino pada rantai samping glutamin,

2. Penambahan Glisin,

3. Reaksi formulasi oleh N10 – Formiltetrahidrafolat

4. Transfer suatu atom nitrogen dari glutamin

5. Dehidrasi dan penutupan cincin.

Tahap selanjutnya pembentukan cincin - 6, tiga dari keenam atom cincin

ini telah terdapat pada aminodiazol ribonukleotida, tiga atom lainnya berasal

dari CO2, asparat dan formiltetrahidrofolat. Atom berikutnya dimasukkan

melalui karboksilasi ribonukleotida aminodiazol, menghasilkan ribonukleotida

– 5 – aminodiazol – 4 – karboksilat. Atom terakhir pada cincin purin berasal

dari N10 – formiltetrahidrofolat. Ribonukleotida 5 – formaldoimidazol – 4-

karboksamida yang dihasilkan, seterusnya mengalami dehidrasi dan

penutupan cincin membentuk inosinat ( IMP ), yang mempunyai cincin untuk

purin yang lengkap. (Murray : 2013)

22

Gb. a.1. Tahapan Biosintesis Purin

23

Gb. b.1. Tahap Pembentukan Adenin dan Guanin

a. Biosintesis Pirimidin

De novo sintesa Pirimidin nukleotida :

1. Lebih sederhana dari sintesa purin

2. PRPP ditambahkan setelah cincin pirimidin terbentuk.

3. Cincin pirimidin berasal dari :Bikarbonat ( C-2 ), Amida glutamin ( N-3 ),

aspartat ( C-4, C-5, C-6 dan N-1 )

4. Ada 6 tahapan dalam proses metabolisme

De novo synthesis, ciri-ciri:

1. Sebagian besar enzim terletak pada sitosol,

2. tetapi beberapa enzim ada di mitokondria.

3. Carbamoyl phosphate synthetase (CPS) II

4. Pertama-tama disintesis cincin pirimidin, kemudian menggabungkan

24

dengan PRPP

5. Sintesis UMP, kemudian UMP digunakan untuk sintesis nukleotida

pirimidin lainnya.

Tahapan metabolisme pirimidin :

Tahap pertama : Glutamin + Bikarbonat + 2ATP àKarbamoil fosfat + glutamat

+ 2ADP + Pi

Enzim , karbamoil fosfat sintase II (CPS II),

Berbeda dengan CPS I pada sintesa urea.

-Memakai glutamin

-Tidak perlu N-asetil glutamate

Gb.1. Tahap pertama metabolisme pirimidin

25

Tahap kedua : Gugus karbamoil yg aktif ditransfer ke N dari aspartat à

karbamoil aspartat

(aspartat transkarbamoilase ATCase)

Gb.2. Tahap kedua metabolisme pirimidin

Tahap ketiga : Penutupan cincin (dihidroorotase) (enzim-enzim di sitoplasma)

Gb.3. Tahap ketiga metabolisme pirimidin

26

Tahap keempat : dihidroorotat dioksidasi menjadi orotat (dihidroorotat

dehidrogenase), dipermukaan luar membran dalam mitochondria. Belum banyak

diketahui, suatu enzim kompleks.

Gb.4. Tahap keempat metabolisme pirimidin

Tahap kelima : Orotat + PRPP à Orotidin 5’-monofosfat (OMP) + PPi

(orotatfosforibosil) transferase O-PRT)

Gb.5. Tahap kelima metabolisme pirimidin

27

Tahap keenam : OMP mengalami dekarboksilasi à Uridin 5’-monofosfat (UMP)

(OMP dekarbosilase)

Gb.6. Tahap keenam metabolisme pirimidin

(Murray dkk : 2013)

28

Salvage pathways (daur ulang) pirimidin nukleotida.

Pemecahan asam nukleat (tahap awal) sama dengan purin.

Ada dua tahap:

1.Basa + ribosa 1-fosfat à Nukleosida + Pi (nukleosida fosforilase)

2.Nukleosida + ATP à Nukleotida + ADP(nukleosida kinase)

29

DAFTAR PUSTAKA

https://www.academia.edu/5744272/Tahap_Proses_Replikasi_DNA_7

https://www.academia.edu/4590317/Sintesis_Protein

Juwono, dr. & Juniarto AZ, dr. Biologi Sel. 2003 : EGC. Jakarta

Murray, Robert K. dkk. 2013. Biokimia Harper. Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Jakarta

Neil. A Campbell dkk, Biologi, alih bahasa Rahayu Lestari et, al. Erlangga :

Jakarta. hlm. 302.

Sloane, Ethel. 2004. Anatomi dan Fisiologi Untuk Pemula, EGC : Jakarta