Jelaskan proses transkripsi dan translasi pada sintesis protein!

<p>Mekanisme sintesis protein terdiri atas dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi.</p><p><i><strong>1) Transkripsi</strong></i></p><p>Transkripsi adalah sintesis RNA pada suatu cetakan DNA dengan enzim RNA polimerase. DNA memiliki dua untai, untai yang satu sebagai cetakan (disebut juga template/noncoding/antisense) dan untai komplemennya sebagai pengode (disebut juga coding/sense/nontemplate/noncetakan). Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA dan disebut sebagai unit transkripsi. Tahapan transkripsi berfungsi untuk menyintesis mRNA, tRNA, dan rRNA. Namun, hanya urutan basa nitrogen pada mRNA yang menentukan jenis asam amino penyusun protein yang disintesis.</p><p>Transkripsi meliputi tiga tahap, yaitu inisiasi transkripsi, elongasi untai RNA, dan terminasi transkripsi.</p><p><strong>a) Inisiasi (permulaan) transkripsi</strong></p><p>RNA polimerase menempel pada DNA. Tempat menempelnya RNA polimerase pada untai DNA disebut promoter. Promoter menentukan salah satu untai DNA yang menjadi cetakan. RNA polimerase mulai membentuk RNA pada titik awal (start point) promoter.</p><p><strong>b) Elongasi (pemanjangan) untai RNA</strong></p><p>RNA polimerase bergerak di sepanjang DNA cetakan sehingga heliks ganda DNA terbuka secara berurutan, sekitar 10-20 basa nitrogen sekaligus. RNA mulai terbentuk dan RNA polimerase menambahkan nukleotida ke ujung 3 pada RNA yang sedang memanjang. Perakitan nukleotida RNA selalu dimulai dari arah 5' ke 3. Basa nitrogen pada RNA yang dibentuk merupakan pasangan komplementer basa nitrogen untai DNA cetakan yang terbuka, kecuali A pada DNA untuk cetakan U pada RNA. Basa nitrogen T pada DNA untuk cetakan A pada RNA, G pada DNA untuk cetakan C pada RNA, dan C pada DNA untuk cetakan G pada RNA. Apabila untai DNA ditranskripsi, triplet basa nitrogen ATG pada DNA akan menyediakan cetakan untuk UAC dalam molekul RNA</p><p><strong>c) Terminasi (pengakhiran) transkripsi</strong></p><p>Proses transkripsi akan berhenti pada saat RNA polimerase mentranskripsi suatu urutan DNA terminator. Pada sel prokariotik, transkripsi berhenti tepat saat RNA polimerase berada pada titik terminasi. Sementara itu, pada sel eukariotik, transkripsi akan berhenti setelah RNA polimerase melewati titik terminasi hingga 10-35 nukleotida. Setelah pembentukan RNA selesai, heliks ganda DNA menutup kembali dan RNA terlepas dari enzim RNA polimerase.</p><p>Pada sel eukariotik, transkrip RNA memiliki rentangan nukleotida bukan pengkode (urutan penyela disebut intron atau daerah yang tidak ditranslasi) yang tersebar berselang-seling di antara segmen pengode (ekson). Transkripsi terjadi kira-kira 60 nukleotida per detik dan menghasilkan pra-mRNA. Pra-mRNA disambung dan dimodifikasi menjadi mRNA. mRNA yang terbentuk kemudian keluar dari inti sel melalui pori-pori membran inti dan menempel pada ribosom.</p><p><i><strong>2) Translasi</strong></i></p><p>Translasi adalah sintesis polipeptida dengan menggunakan informasi genetik yang dikode pada suatu molekul mRNA. Translasi dilakukan oleh ribosom dan tRNA. Ribosom merupakan organel kecil yang biasanya berderet membentuk poliribosom. Ribosom terdiri atas dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit kecil. tRNA mempunyal antikodon yang merupakan urutan basa nitrogen komplementer dari mRNA. Setiap tiga urutan basa nitrogen (triplet) pada mRNA merupakan kodon yang akan menentukan jenis asam amino. Setiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh enzim sintetase tRNA-aminoasil. Di dalam sel, terdapat 20 jenis enzim tersebut karena satu enzim spesifik digunakan untuk satu jenis asam amino. Translasi membutuhkan energi dari GTP (guanosin 5-trifosfat).</p><p>Translasi meliputi tiga tahap, yaitu sebagai berikut.</p><p><strong>a) Inisiasi translasi</strong></p><p>Subunit kecil ribosom berikatan dengan molekul mRNA di ujung 5. Translasi selalu dimulai dari kodon inisiasi AUG pada mRNA yang berfungsi sebagai sinyal "start". tRNA inisiator yang memiliki antikodon UAC membawa asam amino metionin (Met) dan melekat pada kodon inisiasi AUG. Metionin selalu menjadi asam amino awal dalam proses sintesis protein. Penyatuan mRNA, tRNA, Inisiator, dan subunit ribosom kecil yang diikuti perlekatan subunit ribosom besar, menyempurnakan kompleks inisiasi translasi.</p><p><strong>b) Elongasi translasi</strong></p><p>Asam-asam amino ditambahkan satu per satu dari asam amino pertama. Siklus ini berlangsung sekitar 1/10 detik dan terus diulang pada saat penambahan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida yang lengkap.</p><p>Siklus elongasi translasi meliputi tiga tahap, yaitu sebagai berikut.</p><p>•<u>Pengenalan kodon</u>: Kodon mRNA (situs A ribosom) membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon tRNA yang baru masuk membawa asam amino.</p><p>•<i>Pembentukan ikatan peptida: </i>Molekul rRNA dari subunit besar berfungsi sebagai enzim (ribozim) yang mengatalisis pembentukan peptida dengan menggabungkan polipeptida (situs P) ke asam amino yang baru datang (situs A).</p><p><i>•Translokasi</i>: tRNA (situs A) yang sudah terikat pada polipeptida yang sedang tumbuh ditranslokasikan ke situs P. Saat tRNA berpindah tempat, antikodon akan tetap berikatan dengan hidrogen pada kodon mRNA.mRNA ikut bergerak dan membawa kodon berikutnya untuk ditranslasi (situs A). tRNA "kosong yang tadinya berada di situs P bergerak ke situs E, lalu keluar dari ribosom.</p><p><strong>c) Terminasi translasi</strong></p><p>Elongasi berakhir setelah kodon stop mencapai tempat A di ribosom. Triplet basa nitrogen kodon stop, yaitu UAA, UAG, dan UGA yang berfungsi sebagai sinyal untuk menghentikan translasi dan pengodean asam amino. Protein faktor pelepas langsung mengikatkan diri pada kodon stop dan menghidrolisis ikatan antara tRNA dengan asam amino terakhir pada rantai polipeptida. Selanjutnya, polipeptida dilepaskan dari ribosom, kemudian kedua subunit ribosom dan komponen lainnya terdisosiasi (terpisah-pisah).</p>