12 Oktober 2021

Sintesis Protein

   No comments

Hai anak-anak hebat, bagaimana kabarnya? Semoga selalu sehat dan tetap semangat belajar, ya.

Saat kamu makan, makanan yang masuk ke dalam tubuh akan melalui serangkaian proses metabolisme dengan bantuan enzim-enzim pencernaan. Kira-kira enzim itu apa? 

Enzim memegang peranan penting dalam kehidupan karena bisa membantu proses kimiawi di dalam tubuh manusia. Ternyata, enzim itu merupakan salah satu bentuk protein fungsional di dalam tubuh, lho. 

Protein-protein tersebut disintesis di dalam tubuh manusia, sehingga prosesnya disebut sintesis protein. Seperti apa sih mekanisme sintesis protein? Temukan jawabannya di artikel ini, ya.

Pengertian Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein di dalam tubuh yang dilakukan oleh RNA atas perintah atau kode dari DNA. Sintesis protein berlangsung di dalam inti sel dan di dalam ribosom. Masih ingatkah kamu tentang ribosom? Ribosom adalah organel sel yang ukurannya kecil dan padat serta berfungsi sebagai tempat untuk sintesis protein.

Namanya juga sintesis, pasti membutuhkan bahan baku. Nah, bahan baku dalam sintesis protein adalah asam amino. Jumlah asam amino yang terlibat di dalam sintesis protein adalah 20. Namun, urutan asam amino tersebut dikode sepenuhnya oleh DNA. Adapun hasil akhir dari sintesis protein ini adalah terbentuknya protein fungsional, seperti enzim, hormon, keratin, dan haemoglobin. Lalu, seperti apa mekanismenya?

Mekanisme Sintesis Protein

Mekanisme sintesis protein terdiri dari dua tahapan, yaitu transkripsi dan translasi.

1. Transkripsi

Transkripsi adalah proses pencetakan RNA oleh DNA. RNA yang terbentuk dibedakan menjadi tiga, yaitu tRNA, mRNA, dan rRNA. Urutan asam amino akan ditentukan oleh basa nitrogen yang menempel di rantai mRNA. Transkripsi terdiri dari tiga tahap, yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan terminasi (pengakhiran).

Adapun urutan proses transkripsi adalah sebagai berikut:

  • Ikatan heliks DNA akan dibuka oleh enzim RNA polimerase dan terbentuk salinan informasi genetik dari DNA. Tempat untuk menempelnya RNA polimerase pada DNA disebut sebagai promoter. Promoter berfungsi untuk menunjukkan tempat dimulainya transkripsi dan menentukan DNA cetakan dari dua rantai yang ada. Proses ini disebut sebagai inisiasi.
  • Dua rantai DNA yang terdiri dari rantai cetakan (sense) dan komplemen (antisense) mulai terpisah. Untuk promoter menempel di bagian rantai cetakan (sense).
  • RNA mulai dibentuk oleh RNA polimerase dari titik awal promoter dan bergerak terus di sepanjang rantai cetakan DNA. Akibatnya, heliks DNA terbuka secara berurutan sepanjang 10 – 20 basa nitrogen. Nukleotida-nukleotida ini dirangkai dari arah 5’ -> 3’. Proses ini disebut sebagai elongasi.
  • Basa nitrogen yang dibentuk pada RNA merupakan komplemen basa nitrogen pada rantai DNA sense, yaitu sebagai berikut.
    • Basa T pada DNA untuk cetakan A pada RNA.
    • Basa C pada DNA untuk cetakan G pada RNA
    • Basa A pada DNA untuk cetakan U pada RNA.
    • Basa G pada DNA untuk cetakan C pada RNA.
  • Setelah RNA polimerase mentranskripsi DNA terminator, proses transkripsi akan berhenti. Proses ini disebut sebagai terminasi.
  • Kemudian, RNA akan lepas dari RNA polimerase. Hal itu mengakibatkan DNA heliks tertutup kembali.
  • mRNA yang dihasilkan dari tahap transkripsi akan keluar menuju inti sel ke ribosom.

2. Translasi

Translasi adalah penerjemahan kode genetik RNA menjadi urutan asam amino. Pada tahap ini, akan disintesis polipeptida menggunakan kode genetik dari mRNA di dalam ribosom oleh tRNA dengan bantuan enzim sintetase tRNA-aminoasil. Translasi juga terdiri dari tiga proses seperti transkripsi, yaitu inisiasi, elongasi translasi, dan terminasi translasi. Berikut ini ilustrasinya.

Adapun urutan dalam proses translasi adalah sebagai berikut.

  • Molekul mRNA berikatan dengan subunit kecil ribosom di ujung 5’.
  • Translasi diawali dari kodon start, yaitu AUG yang ada pada mRNA. Lalu, tRNA sebagai initiator yang memuat antikodon UAC akan membawa asam amino metionin. Asam amino tersebut akan melekat pada kodon AUG. Ingat, metionin merupakan asam amino awal dalam sintesis protein.
  • Selanjutnya, asam amino lain akan ditambahkan oleh enzim tRNA-aminoasil hingga dihasilkan rantai polipeptida lengkap.
  • Translasi semacam itu akan terus berlangsung sampai muncul kodon stop, yaitu UAA, UGA, atau UAG. Jika muncul salah satu kodon tersebut, proses translasi akan berhenti.
  • Polipeptida yang terbentuk akan lepas dari ribosom.

Secara ringkas, sintesis protein bisa dituliskan sebagai berikut.

Jika kalian ingin tahu jenis-jenis kode genetik (kodon) untuk menentukan asam amino, cek tabel berikut.

Apakah kalian sudah paham dengan materi sintesis protein? Untuk mengecek pemahamanmu, yuk lihat contoh soal berikut.

Contoh Soal 1

Perhatikan diagram sintesis protein berikut.

Pada diagram tersebut, A, B, dan C berturut-turut adalah…

  1. RNA duTA, RNA transfer, dan protein
  2. DNA, RNA transfer, dan polipeptida
  3. RNA transfer, RNA duta, dan RNA ribosom
  4. Kodogen, kodon, dan antikodon
  5. Kodogen, RNA ribosom, dan asam amino

Pembahasan:

Berdasarkan diagram di atas:

  • A: berperan untuk melakukan transkripsi sampai dihasilkannya mRNA(RNA duta) dengan kodon tertentu, yaitu DNA.
  • B: berperan bertugas menerjemahkan kodon pada mRNA, yaitu tRNA.
  • C: polipeptida atau hasil sintesis protein

Jadi, A, B, dan C berturut-turut adalah DNA, RNA transfer, dan polipeptida.

Jawaban: B

Contoh Soal 2

Perhatikan diagram berikut.

Berdasarkan rantai DNA sense tersebut, rantai tRNA yang terbentuk adalah…

  1. AUC CCU AAC GGA
  2. ACU GGA CCU AAG
  3. UAG CCU GGA UUG
  4. AGC UUA GGA CGC
  5. CCU GGA UUC GCG

Pembahasan:

Pertama, kamu tentukan terlebih dahulu kodon yang terbentuk pada mRNA, yaitu UCG AAU CCU GCG. Lalu, tentukan kode genetik pada tRNA yang merupakan pasangan dari kodon, yaitu AGC UUA GGA CGC. Di sini, tampak bahwa kode yang terbentuk mirip dengan kode pada rantai DNAnya, hanya saja basa T pada DNA diganti U pada tRNA.

Jadi, rantai tRNA yang terbentuk adalah AGC UUA GGA CGC.

Jawaban: D

Contoh Soal 3

Jika tRNA salah membaca kode genetik pada proses translasi, hal yang akan terjadi adalah…

  1. DNA melakukan transkripsi ulang
  2. tidak memengaruhi hasil
  3. proses translasi berulang
  4. timbul mutasi
  5. proses translasi berhenti

Pembahasan:

Translasi oleh tRNA merupakan proses penting dalam sintesis protein. Jika tRNA salah dalam menerjemahkan kode-kode genetik, jenis protein yang terbentuk juga akan berubah. Hal ini bisa memicu munculnya mutasi pada makhluk hidup. Contoh kelainan yang timbul akibat kesalahan tRNA dalam menerjemahkan kode genetik adalah anemia sickle cell.

Jadi, jika tRNA salah membaca kode genetik pada proses translasi, hal yang akan terjadi adalah timbulnya mutasi.

SUMBER

04 Oktober 2021

Berkenalan Dengan Gen, DNA, dan Kromosom

   No comments

 Mengenal Gen, DNA, dan Kromosom

 
Pada artikel Biologi Kelas 12 kali ini, kamu akan diajak berkenalan dengan Gen, DNA, dan Kromosom yang ada pada tubuh manusia. 

--

kalian sudah pernah mendengar tentang Gen, DNA, dan Kromosom kan? Biasanya kalau kalian sering menonton film yang latar belakangnya mengangkat isu-isu kedokteran atau kesehatan, kamu pasti sering dengar yang seperti ini. Tapi sebenarnya, apa sih gen itu?

Gen, DNA, dan Kromosom

Ilustrasi Gen (Sumber: news.yale.edu)

Gen merupakan substansi pembawa materi genetik yang diwariskan dari induk kepada keturunanya. Materi genetik tersebut meliputi Deoxyribonucleic acid (DNA) dan ribonucleic acid (RNA). DNA dan RNA ini jumlahnya ada banyak banget, lho! berbagai jenis DNA bergabung untuk membentuk gen, kemudian gen-gen tersebut bergabung untuk membentuk kromosom. Kamu tahu nggak fungsi gen itu apa? Jadi gini, fungsi gen itu ada 2. Fungsi yang pertama adalah membawa informasi genetik dari setiap individu ke keturunannya. Jadi informasi genetiknya itu disalurkan ke keturunan masing-masing individu gitu, lho. Contohnya apa? Contohnya adalah rambut ibumu yang berwarna hitam, diwariskan ke kamu. Fungsi yang kedua adalah sebagai pengatur metabolisme untuk perkembangan setiap mahkluk hidup.  Oh iya, di DNA dan RNA itu ada basa nitrogennya. Mau tau gambarnya? 

basa nitrogen rna-1

Yang diatas ini basa nitrogennya RNA

basa nitrogen dna-1

Yang ini basa nitrogen DNA

Kira-kira gen itu ada di bagian mana dari tubuh kita, ya? Gen itu ada pada segmen atau lokus yang terletak di kromosom. Gen itu ada yang dominan dan resesif, lho! Gen dominan itu disandikan dengan huruf besar, sedangkan gen resesif itu disandikan dengan huruf kecil. Oh iya, kamu nggak boleh lupa juga nih. Kumpulan gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian dengan fungsi yang sama itu disebut dengan alel. Ingat ya, alel. Bukan ale. Kalau Ale panggilannya siapa, hayo? 

Mengenal Gen, DNA, dan Kromosom

kalian tau nggak sih apa bedanya DNA dan RNA? Ternyata ada perbedaannya, lho! Apa aja ya perbedaannya? Yuk, simak tabel di bawah ini! 

Mengenal Gen, DNA, dan Kromosom

Setelah sebelumnya mengenal tentang gen dan DNA, sekarang kita kenalan lebih lanjut dengan yang namanya kromosom, yuk! Coba hayo, kromosom itu apa? Kromosom adalah penebalan benang-benang kromatin ketika pembelahan sel terjadi. Kromosom disusun oleh asam nukleat dan protein.  Kromosom ini ada 2 jenis, namanya autosom dan gonosom. Autosom merupakan kromosom yang berperan dalam menentukan bentuk fisik selain kelamin, sedangkan gonosom merupakan kromosom yang berperan dalam menentukan jenis kelamin. Jangan sampai ketukar, ya! 

Gen, DNA, dan Kromosom

Kromosom (Sumber: biologywise.com)

Oh iya, kromosom itu punya beberapa bagian yang berbeda. Bagian yang pertama itu namanya kromatid. Kromatid merupakan salah satu dari dua lengan yang merupakan hasil replikasi kromosom. Bagian yang kedua namanya Sentromer. Sentromer ini adalah pusat kromosom dan tempat melekatnya benang spindle. Bagian yang terakhir ini namanya kinetokor. Kinetokor sebenarnya adalah bagian dari sentromer. Benang spindle ini melekat pada kinetokor selama masa pembelahan. Kamu tahu nggak, benang spindle itu apa? Benang spindle ini bagian yang berfungsi untuk menghubungkan sentriol pada saat pembelahan sel dan untuk menarik kromosom menuju kutub yang berlawanan pada saat pembelahan sel. 

Kamu tau nggak sih, kromosom itu bentuknya ada banyak, lho! Ada 4 bentuk kromosom, yaitu telosentrik, metasentrik, submetasentrik, dan akrosentrik. Telosentrik hanya memiliki 1 lengan dengan sentromer yang terletak di ujung. Sedangkan metasentrik memiliki 2 lengan sama panjang dengan sentromer yang terletak di tengah. Sentromernya metasentrik ini berbentuk V, ya!

Lalu kalau submetasentrik itu seperti apa, ya? Submetasentrik memiliki kedua lengan yang hampir sama panjang, dengan sentromer yang terletak hampir di tengah. Bentuknya juga V gitu. Sedangkan akrosentrik memiliki 2 lengan yang tidak sama panjang, dengan sentromer yang berada dekat ujung bagian kromosomnya. 

Gen, DNA, dan Kromosom

Macam-macam Kromosom (Sumber: bioninja.au)

Semoga kalian bisa lebih paham tentang Gen, DNA, dan Kromosom setelah membaca artikel ini, ya! Mempelajari materi tersebut memang sangat menyenangkan dan bisa bikin penasaran.


Referensi: 

Irnaningtyas. (2018). Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Sumber Foto: 

Foto 'Ilustrasi Gen' [daring], Tautan: https://news.yale.edu/2013/11/21/follow-genes-yale-team-finds-clues-origin-autism 

Foto 'Kromosom' [daring], Tautan: https://biologywise.com/chromosomes-vs-chromatids 

Foto 'Macam-macam kromosom' [daring], Tautan: https://ib.bioninja.com.au/standard-level/topic-3-genetics/32-chromosomes/chromosome-types.html