Manakah yang tidak terlibat dalam sintesis protein dari DNA

Ilustrasi DNA. ©shutterstock.com/Jordan Edgcomb

JATENG | 29 Juli 2020 18:16 Reporter : Jevi Nugraha

Merdeka.com - Setiap makhluk hidup membutuhkan makanan demi kelangsungan hidupnya. Di mana makanan tersebut nantinya akan dicerna dalam sistem pencernaan yang akan diolah menjadi energi dalam tubuh. Proses pencernaan makanan tersebut dikenal sebagai sintesis protein.

Protein sendiri merupakan senyawa organik yang berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berfungsi secara aktif sebagai sumber asam amino bagi organisme. Saat pembentukan protein tersebut, membutuhkan suatu proses sintesis yang akan mengubah asam amino yang terdapat dalam linier menjadi protein dalam tubuh.

Proses sintesis protein memerlukan peran dari DNA, RNA, serta enzim. Selain itu, sintesis protein juga membutuhkan bahan dasar asam amino dan berlangsung dalam ribosom. Proses sintesis protein nantinya akan menghasilkan sebuah protein yang telah diproses secara mekanik dan kimiawi yang dibutuhkan oleh setiap makhluk hidup.

2 dari 5 halaman

©Shutterstock.com/Darren Baker

Sintesis protein atau disebut juga biosintesis protein merupakan proses pembentukan partikel protein yang di dalamnya melibatkan sintesis RNA yang dipengaruhi oleh DNA. Dalam proses sintesis protein, molekul DNA menjadi sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino. Kemudian asam amino tersebut akan menyusun protein tetapi tidak terlibat langsung dalam prosesnya.

Jauh sebelum DNA dinyatakan sebagai materi genetik, protein telah dikenal sebagai molekul organik yang berperan penting dalam proses perubahan suatu molekul kecil menjadi molekul kompleks.

Adapun beberapa aspek penting dalam mekanisme protein di antaranya ialah lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel, mekanisme berpindahnya hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein, dan mekanisme asam amino penyusun protein-protein yang spesifik.

3 dari 5 halaman

Proses atau reaksi yang terjadi di dalam manusia hampir tidak terjadi tanpa adanya enzim. Hal ini menunjukkan betapa pentingnya enzim di dalam tubuh setiap makhluk hidup. Adapun proses dasar atau awal pembuatan enzim tersebut berasal dari suatu proses sintesis protein. Secara umum, proses sintesis terbagi menjadi 3 tahapan seperti berikut:

1. Tahap Replikasi DNA

Proses sintesis protein yang pertama adalah tahap replikasi DNA. Proses replikasi DNA ini membutuhkan bantuan enzim helikase yang bertugas untuk melepaskan basa dan ikatan hidrogen yang terdapat pada rangkaian DNA.

Saat proses replikasi berlangsung, induk DNA akan membentuk anak DNA yang memiliki bentuk sama dengan induknya. Dengan begitu, maka dapat disimpulkan bahwa induk DNA memiliki tugas untuk membentuk DNA baru.

4 dari 5 halaman

Salah satu dari beberapa rangkaian DNA akan mengalami proses transkripsi yang akan menghasilkan RNA. Proses transkripsi masih termasuk ke dalam bagian ekspresi genetik. Sehingga proses ini merupakan penyalinan teks DNA dan diubah menjadi RNA.

Tahap ini dapat berlangsung di dalam sitoplasma dengan diawali proses pembukaan rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Saat proses ini terjadi, sebetulnya komponen yang mengalami perubahan hanya basa nitrogen timina pada DNA, kemudian digantikan dengan urasil RNA.

5 dari 5 halaman

Pada saat proses pembentukan protein, ribosom melakukan translasi. Hal ini untuk menerjemahkan urutan nukleodita yang terkandung dalam molekul mRNA dan mengubahnya menjadi rangkaian asam amino sebagai penyusun protein.

Pada tahap ini setidaknya terdapat 20 macam jenis asam amino yang dibutuhkan untuk dapat membentuk protein yang berasal dari terjemahan mRNA.

Dalam proses translasi, mRNA yang menjadi salinan urutan DNA menyusun gen dalam bentuk kerangka baca terbuka. mRNA juga memiliki informasi urutan asam amino.

(mdk/jen)

Dalam biologi molekuler, sintesis protein (disebut juga biosintesis protein) adalah proses pembentukan partikel protein yang di dalamnya melibatkan sintesis RNA yang dipengaruhi oleh DNA.[1] Dalam proses sintesis protein, molekul DNA adalah sumber pengodean 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 yang terlibat secara langsung dalam proses sintesis protein.[2]

Proses translasi dari mRNA sebagai bagian dari sintesis protein pada sel eukariota

Hubungan antara molekul DNA, RNA, dan asam amino dalam proses pembentukan protein dikenal dengan istilah "dogma sentral biologi molekuler" yang dijabarkan dengan rangkaian proses DNA membuat RNA lalu RNA membuat protein dan 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]

Jauh sebelum DNA dinyatakan menjadi materi genetik sebagai unit pewarisan sifat, protein telah diyakini sebagai molekul pengatur metabolisme suatu sel.[3] Pada masa itu, protein dikenal sebagai molekul organik yang berperan penting dalam proses perubahan suatu molekul kecil menjadi molekul kompleks.[3] Pada tahun 1878, terminologi 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 bahwa pengatur aktivitas di dalam sel terletak pada sitoplasma.[4] Pada awal 1900-an, Driesch, Verwon, dan Wilson menunjukkan bahwa inti sel merupakan tempat berkumpulnya enzim dan menjadi pusat aktivitas protein.[4] Mazia pada tahun 1952 menunjukkan bahwa inti sel lebih berfungsi sebagai tempat pergantian daripada sebagai tempat penghasil aktivitas seluler.[4]

Tiga aspek penting dalam mekanisme 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 (juga nukleus) dengan menghasilkan protein yang nonspesifik atau sesuai mRNA yang ditranslasi.[5]

Sintesis protein dimulai dngan pencetakan ARNd oleh ADN dalam proses transkripsi yang berlangsung di dalam inti sel. ARNd yang dihasilkan kemudian bergabung dengan ribosom di sitoplasma dengan membawa asam amino yang sesuai dengan kodon. Penggabungan ARNd dan ribosom membentuk ikatan antar asam amino sehingga protein terbentuk.[6]

^ Dolores A. Ramirez (1991). Genetics (edisi ke-7). Los Banos: University of The Philippines at Los Banos. hlm. 87. ISBN 9711100886.
^ a b c d e Donald I. Patt & Gail R. Patt (1975). An Introduction to Modern Genetics. Philippines: Addison-Wesley. hlm. 179. ISBN 0201057433.
^ a b c d Daniel L. Hartl (1996). Essential Genetics. London: Jones and Bartlett. hlm. 9. ISBN 0-86720-883-X.
^ a b c d Monroe W. Strickberger (1985). Genetics. New York: Macmillan Publishing Company. hlm. 57, 549. ISBN 0029467403.
^ a b Eldon J. Gardner (1972). Principles Of Genetics. New Delhi: Wiley Eastern Private. hlm. 269-284. ISBN 0852263031.
^ Susilawati dan Bachtiar, N. (2018). Biologi Dasar Terintegrasi (PDF). Pekanbaru: Kreasi Edukasi. hlm. 156. ISBN 978-602-6879-99-8. Parameter |url-status= yang tidak diketahui akan diabaikan (bantuan)