Rabu, 16 Februari 2011

proses sintesis protein


                         Sintesis Protein

Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Seperti
kita ketahui DNA sebagai media untuk proses transkripsi suatu gen berada di
kromosom dan terikat oleh protein histon. Saat menjelang proses transkripsi
berjalan, biasanya didahului signal dari luar akan kebutuhan suatu protein
atau molekul lain yang dibutuhkan untuk proses pertumbuhan, perkembangan,
metabolisme, dan fungsi lain di tingkat sel maupun jaringan. Kemudian RNA
polymerase II akan mendatangi daerah regulator element dari gen yang akan
ditranskripsi. Kemudian RNA polymerase ini akan menempel (binding) di
daerah promoter spesifik dari gene yang akan disintesis proteinnya, daerah
promoter ini merupakan daerah consesus sequences, pada urutan -10 dan -35
dari titik inisiasi (+1) yang mengandung urutan TATA-Box sebagai basal
promoter. Setelah itu, polimerase ini akan membuka titik inisiasi (kodon ATG)
dari gene tersebut dan mengkopi semua informasi secara utuh baik daerah
exon maupun intron, dalam bentuk molekul immature mRNA (messenger RNA ).
Kemudian immature mRNA ini diolah pada proses splicing dengan
menggunakan smallnuclearRNA (snRNA) complex yang akan memotong hanya
daerah intron, dan semua exon akan disambungkan menjadi satu urutan gen
utuh tanpa non-coding area dan disebut sebagai mature mRNA .
Pada tahap berikutnya, mRNA ini diproses lebih lanjut pada proses
translasi di dalam ribosom, dalam tiga tahapan pokok yaitu inisiasi sebagai
mengawali sintesis polipeptida dari kodon AUG yang ditranslasi sebagai asam
amino methionine. Proses ini berlangsung dengan bantuan initiation factor
(IF-1, IF-2 dan IF3) dan enzim tRNA-methionine synthethase (pada bakteri
diawali oleh formylmethionine) sehingga tRNA dan asam amino methionine
membentuk ikatan cognate dan bergerak ke ribosom tempat sintesis protein
berlangsung. Langkah selanjutnya adalah elongasi atau pemanjangan
polpeptida sesuai denga urutan kodon yang dibawa oleh mRNA.
Gambar5. Proses splicing dari pematangan mRNA.
Pada proses elongasi ini diperlukan elongation factor complex. Seperti
juga proses inisiasi enzim tRNA-amino acid synthethase berperan dalam
pembentukan cognate antara tRNA dan asam amino lainya dari sitoplasma
yang sesuai dengan urutan kodon mRNA tersebut. Proses elongasi akan
berhenti sampai kodon terminasi dan poly-adenyl (poly-A), dan diakhiri
sebagai proses terminasi yang dilakukan oleh rho-protein. Polipeptida akan
diproses sebagai molekul protein yang fungsional setelah melalui proses posttranslation
di retikulum endoplasmik (RE) hingga tingkat jaringan.

2.4 Regulasi gen
Sebelum penemuan DNA, telah diketahui bahwa gen adalah unit fisik
dan fungsional dari hereditas yang mengandung informasi untuk sintesis
protein. Jadi gen mengandung informasi hereditas. Gen-gen membawa
informasi yang harus dikopi secara akurat untuk ditransmisikan kepada
generasi berikutnya. Sekarang pertanyaannya adalah bagaimana suatu
informasi dapat diformulasikan dalam bentuk molekul kimia? Bagaimana
molekul tersebut dapat dikopi secara akurat? Pada tahun 1940-an, peneliti
menemukan bahwa informasi genetik terutama terdiri dari instruksi untuk
membentuk protein. Protein adalah molekul makro yang berperan dalam
hampir semua fungsi sel yaitu: sebagai bahan pembangun struktur sel dan
membentuk enzim-enzim yang mengkatalisis reaksi-reaksi kimia di dalam sel;
meregulasi ekspresi gen, memungkinkan sel untuk bergerak dan
berkomunikasi antar sel.

Jadi fungsi paling penting dari DNA adalah membawa gen yang
mengandung informasi yang menentukan jenis protein yang harus disintesis,
kapan, dalam tipe sel yang mana, dan seberapa banyak jumlah protein yang
harus disintesis.

Ilustrasi jalur ekspresi genom.
Pengaksesan genom ialah suatu tahap yang melibatkan penelusuran gen-gen aktif dalam genom. Gen-gen aktif tersebut harus dapat diakses dan tidak tenggelam dalam pengepakan kromosom yang amat padat. Oleh karenanya, tahap ini berpengaruh terhadap struktur kromatin dan peletakan nukleosom.
Perakitan kompleks inisiasi transkripsi, terdiri dari set protein yang bekerja bersama untuk mengkopi gen-gen ke RNA. Tahap ini menjadi begitu penting karena kompleks-kompleks tersebut harus dibentuk pada posisi yang tepat dalam genom, dekat dengan gen-gen aktif, dan tidak di tempat lain.
Sintesis RNA. Proses transkripsi kode genetik DNA menjadi mRNA (jamak: transkriptom).
Pemrosesan RNA, secara sederhana dapat diartikan sebagai pengeditan RNA sebelum ditranslasi menjadi protein (jamak: Proteom). Sekuen molekul RNA dan struktur kimianya mengalami serangkaian perubahan.
Degradasi RNA adalah suatu tahap yang meliputi penggantian molekul-molekul RNA yang tidak diinginkan dan penetuan bentuk transkriptom.
Perakitan komplek inisiasi translasi terjadi dekat ujung 5’ molekul RNA pengkode, dan merupakan prasyarat berlangsungnya translasi transkriptom.
Sintesis protein adalah sintesis protein melalui translasi molekul mRNA.
Pelipatan protein dan pemrosesan protein dapat terjadi bersamaan. Pelipatan adalah proses pembentukan konfiogurasi tiga dimensi protein secara benar. Pemrosesan melibatkan modifikasi protein dengan menambahkan gugus kimia dan, untuk beberapa protein, menganti satu atau lebih segmen protein.
Degaradasi protein memiliki pengaruh yang penting dalam komposisi proteom dan, sebagaimana degradasi RNA, merupakan komponen yang tak terpisahkan dalam ekspresi genom
.
Brown, T. A. 2002. Genomes, Second Editions. John Wiley and Sons Inc.,New York http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genoms.section.5234 diakses tanggal 24 September 2008

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar