Proses Sintesis Protein Lengkap Dengan Penjelasannya

Proses Sintesis Protein Lengkap Dengan Penjelasannya

Proses Sintesis Protein - merupakan sebuah proses yang terjadi pada tubuh, dimana dalam prosesnya melibatkan bantuan dari DNA, RNA, enzim, asam amino dan juga ribosom. Pada proses sintesis protein terdapat tiga tahap yaitu replikasi DNA, taranskripsi, dan translasi dari ketiga tahapan ini masih ada proses lagi pada setiap bagiannya.

Oleh karena itu, pada artikel ini akan saya jelaskan proses sintesis protein mulai dari pengertian, tahapan, tujuan, dan juga komponen yang ikut membantunya. Yuk langsung saja masuk ke penjelasannya ya sob.

Pengertian Sintesis Protein

pengertian sintesis
Pixabay.com

Sintesis protein merupakan proses pengubahan asam amino yang melibatkan sintesis RNA dan juga dipengaruhi oleh DNA lalu menjadi partikel protein dalam istilah ilmu biologi disebut molekuler.

Pada saat proses sintesis protein (biosintesis protein), molekul DNA (sumber pengkodean asam nukleat) akan menjadi asam amino. Nah, asam amino inilah yang akan menyusun protein, tetapi proses tersebut terjadi secara tidak langsung.

Oleh sebab itu, prosesnya adalah molekul DNA pada sel akan menjadi di molekul RNA melewati proses trankripsi. Kemudian molekul RNA inilah yang akan terlibat langsung selama proses sistem protein.

Sehingga pada saat proses sintesis protein terdapat tiga komponen yang terlibat yaitu, molekul DNA, RNA, dan asam amino. Ketiga komponen tersebut dalam proses sintesis protein disebut juga dengan Dogma Sentral Biologi.

Urutan proses sintesis secara singkatnya adalah DNA > RNA > Protein, DNA membuat RNA dan DNA, lalu RNA membuat protein. Nah, selanjutnya dengan bukti-bukti penguatan dogma yang telah ditemukan, akhirnya dogma diatas disebut sebagai aturan.

Selain membutuhkan DNA dan RNA, proses sintesis protein juga dibantu dengan enzim.

Enzim adalah biomolekul berupa protein yang berguna sebagai katalis. Artinya senyawa yang membantu dalam mempercepat proses reaksi dan tanpa habis bereaksi yang terjadi di dalam sebuah reaksi kimia organik.

Proses Sintesis Protein

definisi sinteis protein
Pixabay.com

Pada awalnya proses sintesis protein dilakukan oleh Paul Zamecnik yang melakukan percobaan pengamatan proses tersebut pada tikus sekitar tahun 1950-an.

Pada saat percobaannya, Paul menggunakan asam amino radioaktif yang di masukan ke dalam tubuh tikus percobaan. Lalu ditemukanlah dimana tempat terjadinya proses sintesis protein.

Pada saat itu juga, Paul dan Mahlom melakukan penelitian. Kemudian pada saat itu juga didapatkan kesimpulan bahwa yang berperan dalam proses sintesis protein adalah RNA pemindah atau RNAt.

Namun, sebelum RNAt membawa asam amino, terlebih dulu RNAt mengenal urutan dari nukleotida sehingga dapat disusun sebagai asam amino. Pada hal ini dibuktikan dalam sebuah penelitian yang dilakukan oleh Francis Crick. Anda juga dapat mempelajari tentang retikulum endoplasma sebagai tambahan pengetahuan.

Tahapan Proses Sintesis Protein

tahapan replikasi dna
ilmudasar.id

Secara garis besar tahapan mekanisme sintesis protein dapat dibagi menjadi 3 bagian besar. Lalu pada 3 bagian besar ini akan ada proses-proses kecil di dalamnya.

1. Proses Sintesis Protein Replikasi DNA

Setiap sel bisa juga memperbanyak diri dengan menggunakan cara membelah diri. Sebuah sel yang membelah menjadi 2 sel, lalu 2 sel membelah menjadi 4, begitu juga sampai seterusnya.

Namun, saat sebelum sel melakukan pembelahan, terjadi perbanyakan suatu komponen-komponen di dalam sel termasuk DNA. Perbanyakan tersebut akan dilakukan dengan cara replikasi. Oleh sebab itu, replikasi merupakan suatu proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau penggandaan DNA pada nukleus.

Pada waktu replikasi akan berlangsung, DNA induk akan membentuk kopian DNA anak yang saama persis, sehingga DNA induk berguna sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru. RNA Virus bisa juga membentuk sebuah DNA.

Menurut pendapat Baltimore, Temin, dan Mizushima (1970), sebagian virus hanya bisa mensintesis DNA dari RNA hasil cetakan yang berantai tunggal. Pada hal ini enzim yang berperan disebut juga DNA polimerase bergantung RNA atau transkriptase sebaliknya.

Proses replikasi yang diawali pada beberapa bagian daerah spesifik darai rantai DNA disebut pangkal replikasi.

Berikut tahapan dan enzim yang berperan dalam sintesis preotein:

  • RNA primer pada beberapa tempat akan membentuk segmen-segmen DNA baru saling terpisah.
  • Dari ujung 3 RNA primer, DNA polimerase telah menambahkan pasangan basa nitrogen pada rantai tunggal DNA induk. Lalu akan terbentuk rantai DNA yang bersambungan secara bersambung yang disebut sebagai leading strand.
  • DNA helikase yang berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA induk.
  • Enzim primase yang membentuk primer yang merupakan segmen pendek dari RNA sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.
  • Segmen-segmen itulah yang disebut juga sebagai fragmen Okazaki.
  • Pada rantai tunggal DNA induk yang lain, DNA polimerase akan membentuk lagging strand (merupakan keseluruhan rantai kopian DNA yang pertumbuhannya tidak kontinyu) dengan memperpanjang RNA prime.
  • DNA polimerase yang lain, akan menggantikan RNA primer dengan DNA dan enzim ligase menghubungkan segmen-segmen okazaki, sehingga terbentuk salinan DNA baru. Lalu, DNA baru yang sudah terbentuk  akan melanjutkan tahapan kepada mensintesis protein yaitu suatu tahapan transkripsi dan translasi.

2. Proses Sintesis Protein Transkripsi

Tahap kedua dari proses sintesis protein adalah transkripsi. Ketika tahap ini, terjadi penguraian kode genetik DNA yang terjadi pada sitoplasma dan membentuk tiga jenis RNA, yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA.

Tahap proses sintesis protein transkripsi tejadi pada sitoplasma dengan bantuan enzim RNA polimerase.

Nah, dengan adanya bantuan enzim tersebut, proses trankripsi ini dimulai dengan proses pembukaan rantai ganda pada DNA. Kemudian akan menghasilkan rantai tunggal yang memiliki peran sebagai rantai senses dan rantai lain yang berasal dari pasangan DNA berfungsi sebagai rantai anti senses.

Pada tahap proses sintesis protein transkipsi terjadi tiga tahap lagi, antara lain;

1. Tahap Inisiasi

Pada proses replikasi, kita sudah mengenal terdapat daerah pangkal replikasi, pada proses transkripsi ini kita akan mengenal promoter.

Promoter adalah sebuah daerah DNA tempat melekatnya RNA polimerase, sehingga dapat melakukan proses tarnskripsi. Nah, setelah RNA melekat pada promoter. kemudian promoter melakukan pengikatan terhadap sekumpulan protein. Oleh sebab inilah yang disebut sebagai faktor transkripsi.

Dari ketiga komponen yaitu promoter, RNA polimerase, dan faktor dalam proses transkripsi disebut sebagai kompleks inisiasi transkripsi, yang mana RNA polimerase memiliki peran sebagai pembukaan rantai ganda pada DNA.

2. Tahap Elongasi

Setelah membuka rantai ganda DNA oleh RNA polmerase, akan terjadi penyusunan rangkaian nukleotida-nukleotida RNA oleh RNA dengan ketentuan arah 5' ke arah 3'. Lalu pada tahap ini akan terjadi pemanjangan RNA yang sejalan dengan proses terbentuknya pasangan DNA dengan basa nitrogen.

Kemudian, sebab RNA tidak memiliki basa primidin (T) tapi memiliki urasil (T), lalu RNA akan membentuk pasangan urasil (U) dengan bantuan oleh adenin (basa yang berada  dalam rantai DNA). Sebab ini juga pada rantai RNA terdapat tiga jenis basa yaitu, guanin, adenin, dan sitosin yang akan berpasangan dengan basa komplemen.

Sesuai dengan aturan rangkaian basa antara lain adenin berpasangan dengan urasil dan guanin berpasangan dengan sitosin.

3. Tahap Terminasi

Tahap ketiga dari transkripsi adalah terminasi. Pada tahap ini terjadi penyatuan kembali rantai DNA seperti awal mula, lalu RNA polimerase akan terlepas dari rantai DNA akan membentuk RNA m baru.

Bagi sel prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki nukleus (inti sel terbungkus oleh membran), RNA hasil proses transkripsi akan aktif berfungsi menjadi RNA m setelah melewati tahap tertentu.

Pada tahap akhir ini, RNA m akan memilki tiga jenis urutan abasa nitrogen yaitu, nukleotida RNA m dari hasil transkripsi yang disebut sebagai kodon (triplet).

3. Proses Sintesis Protein Translasi

Pada tahapan ini terjadi proses translasi, yaitu proses penerjemahan. Pada koden yang berasal dari RNA m diterjemahkan sehingga menjadi asam amino yang akan membentuk sebuah protein. Kode-kode yang berbeda dari masing-masing urutan pada basa nitrogen akan diterjemahkan menjadi asam-asam amino yang berbeda juga.

Misalnya, penerjemahan yang terjadi pada asam amino fenilalanin yang merupakan hasil dari penerjemahan dari kodon tiga basil urasil (UUU).

Untuk asam amino glisin adalah hasil dari penerjemahan dari kode (CGC), asam amino serin adalah hasil dari penerjemahan kodon mRNA membutuhkan 20 macam jenis asam amino.

Kemudian akan dihasilkan rantai polipeptida yang spesifik dari berbagai asam amino, sehingga pada tahap ini akan terbentuk protein yang lebih spesifik juga. Pada proses sintesis protein translasi terdapat tiga tahap antara lain:

1. Tahap Inisiasi

Pada tahap pertama ini, terjadi pengikatan oleh bagian terkecil dari ribosom pembawa kode genetik asam amino yang kemudian akan dibuat dan mengikat pada mRNA dan pada inisiator tRNA. Kemudian akan terjadi pembentukan kompleks inisiasi dari molekul ribosom yang mengikat secara bersama tiga molekul tersebut.

Molekul tRNA akan melakukan pengikatan dan pemindahan asam amino dari sitoplasma kepada bagian ribosom dengan bantuan enzim dan juga energi GTP (guanoain trifosfat).

Pada saat pemindahan ini bagian ujung masing-masing tRNA akan membawa satu antikodon dan juga satu asam amino. Proses terakhir tahap ini akan terjadi pengaktifan asam amino oleh tRNA dan pada mRNA akan dihubungkan antara kodon dan antikodon.

2. Tahap Elongasi

Tahap kedua adalah elongasi. Pada saat asam amino sudah aktif, terjadi penghubungan oleh ikatan peptida yang akan terbentuk ikatan polipeptida pada ujung tRNA pembawa asam amino.

Misalnya, asam amino fenilanin akan dibawa oleh tRNA yang antikodonnya adalah (AAA) sehingga lalu berhubungan pada kodon mRNA (UUU). Kemudian rantai ikatan polipetida akan mengalami pemanjangan yang disebabkan oleh adanya penambahan asam amino.

3. Tahap Terminasi

Kemudian apad tahap akhir dari translasi, ketika tRNA sudah membawa antikodon kemudian antikodon ini akan bertemu dengan kodon (UGA), (UAA), dan (UAG). Setelah itu akan terjadi pelepasan rantai ikatan polipeptida yang sudah terbentuk, lalu setelah terlepas dari ribosom, maka akan diproses menjadi protein yang bersifat fungsioanal.

Tujuan Sintesis Protein

tujuan proses sinteis protein
Pixabay.com

Tujuan sintesis protein adalah untuk membentuk protein yang dapat dimanfaatkan oleh tubuh dan protein merupakan suatu komponen penting yang menyusun tubuh mahluk hidup.

Contohnya, enzim penyusun utama adalah protein, hormon ini juga tersusun oleh protein, eritrosit juga mempunyai protein yang dapat membantu pengikatan oksigen serta membran sel yang tersusun dari protein.

Berkat adanya 22 asam amino pada suatu proses translasi, yang diantaranya dapat di sintesis pada tubuh dan beberapa yang lain juga harus diperoleh dari makanan.

Mungkin untuk menambah pengetahuan tentang ilmu biologi kalian bisa baca artikel tentang apa itu badan golgi ini.

Komponen Proses Sintesis Protein

komponen sintesis protein
Pixabay.com

Pada saat proses sintesis protein, selain melibatkan DNA dan RNA. Pada saat prosesnya juga masih membutuhkan bahan dasar berupa asam amino yang akan berlangsung pada ribosom, sementara dalam pengaturan sintesis protein akan dilakukan oleh DNA di dalam inti.

Sehingga pada suatu komponen yang berperan dalam proses sintesis protein adalah DNA, RNA, asam amino, ribosom dan juga enzim.

  • Fungsi DNA dan RNA dalam suatu proses sintesis protein.
  • Tahapan pada sintesis protein.
  • Replikasi DNA akan membentuk DNA baru.
  • Transkripsi DNA berfungsi membuat cetakan mRNA.
  • Translasi sandi dari cetakan mRNA ke sekuen asam amino yang sangat spesifik suatu protein.

Manfaat Sintesis Protein

Manfaat Sintesis Protein
Skema sintesis protein

Berbagai sel yang mensintesis protein ke seluruh tubuh berupa;

  • Protein Struktural, adalah terdapatnya sebuah protein yang membentuk struktur sel, membran organel, protein membran plasma, mikrotubulus, mikrofilamen, sentriol dan masih banyak lagi lainnya.
  • Bermanfaat menjadi protein rahasia dari sel misalnya antibody dan hormon.

Sel yang berbeda mempunyai protein yang berbeda pula, akan menentukan sifat fisik dan kimia sel dan membedakan satu sel dari yang lain. Contohnya, banyak sel otot mengandung aktin dan miosin apabila tidak ada sel saraf.

Penutup

Mungkin hanya itu yang dapat saya jelaskan tentang proses sintesis protein untuk sobat ilmunik secara singkat.  Semoga dengan adanya sedikit keterangan ini dapat membantu dan menambah pengetahuan Anda, sebagai tambahan bisa juga mempelajari tentang struktur sel bakteri.