Sintesis Protein

Ekspresi  gen merupakan proses penerjemahan gen menjadi urutan asam amino. Peristiwa ini terjadi pada saat sintesis protein. Ada dua tahap dalam sintesis protein. Tahap pertama, kode genetic dalam DNA disalin dan menghasilkan satu rantai molekul RNA. Proses ini disebut transkripsi. Transkripsi berlangsung di dalam inti sel. Tahap kedua merupakan sintesis polipeptida dengan urutan spesifik berdasarkan rantai RNA yang dibuat pada tahap pertama. Proses ini disebut translasi.

a. Transkripsi

Sintesis RNA dari salah satu rantai DNA yang disebut sense (rantai cetakan). Adapun rantai DNA komplemennya disebut rantai antisense. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit transkripsi. Transkripsi terdiri atas tiga tahap yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

1) Inisiasi (Permulaan)

Inisiasi dimulai dari promoter. Promoter yaitu daerah DNA yang merupakan tempat melekatnya RNA polimerase. Promoter mencakup titik awal (start point) transkripsi yaitu adanya nukleotida yang menunjukkan dimulainya sintesis protein (kodon start). Promoter berfungsi untuk menentukan tempat dimulainya transkripsi dan menentukan satu rantai DNA yang akan digunakan sebagai cetakan.

2) Elongasi (Pemanjangan)

Elongasi terjadi saat RNA bergerak di sepanjang DNA, pilihan ganda DNA terbuka secara berurutan. Enzim RNA polymerase menambahkan nukleotida dari molekul RNA yang sedang tumbuh di sepanjang rantai DNA. Setelah sintesis RNA selesai, rantai DNA terbentuk kembali dan molekul RNA baru terlepas dari cetakannya.

3) Terminasi (Pengakhiran)

Proses transkripsi akan berhenti setelah sampai pada terminator. Terminator adalah urutan DNA yang berfungsi menghentikan transkripsi (kodon terminasi).

b. Translasi

Dalam translasi, terjadi pelekatan antara tRNA dengan asam amino. Tiap asam amino digabungkan dengan tRNA yang sesuai oleh enzim aminoasil-tRNA sintetase. Ribosom memudahkan pelekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Ada tiga tahap dalam translasi sebagai berikut :

1. Inisiasi 

Ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator. Ribosom melekat pada salah satu ujung mRNA. Didekat pelekatan tersebut terdapat kodon start AUG (yang membawa kode untuk membentuk asam amino metionin). Kodon ini memberikan sinyal dimulainya proses translasi.

2. Elongasi 

Selanjutnya terbentuk asam-asam amino yang berikatan dengan metionin. Molekul rRNA dari ribosom sub unit berfungsi sebagai enzim. Enzim itu mengkatalis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida ke asam amino yang dibawa tRNA. Setelah itu, tRNA keluar dari ribosom. Ribosom dan mRNA bergerak dengan arah yang sama, kodon demi kodon. Peristiwa ini berlangsung sampai terbentuk polipeptida.

3. Terminasi

Elongasi akan berhenti setelah ribosom mencapai kodon stop. Triplet basa kodon stop yaitu UAA, UAG, atau UGA. Kodon stop bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi. Selanjutnya, polipeptida yang terbentuk lepas dari ribosom