Protein Sintesis Genet.docx

Protein Sintesis : Translasi Informasi genetik dalam molekul mRNA diterjemahkan ke dalam urutan asam amino sesuai polipeptida untuk spesifikasi kode genetik. Proses translasi mengikuti dikte dari kode genetik untuk membentuk sekuen asam amino dalam produk gen yakni polipeptida yang sangat kompleks yang melibatkan sejumlah besar makromolekul. 1. Lebih dari 50 polipeptida dan 3 sampai 5 molekul RNA ada di tiap ribosom. 2. Setidaknya 20 enzim aktivasi asam amino (amino asetil t-RNA sintetase). 3. 40 sampai 60 molekul tRNA yang berbeda. 4. Setidaknya 9 protein terlarut terlubat dalam inisiasi, elongasi, dan terminasi rantai polipeptida Komponen yang Dibutuhkan Untuk Sintesis Protein : Ribosom Proses translasi terjadi di ribosom, struktur makromolekuler kompleks berada di sitoplasma. Translasi melibatkan 3 tipe RNA. Semuanya merupakan hasil transkripsi dari DNA template. Selain mRNA, terdapat 3 sampai 5 molekul rRNA yang hadir sebagai bagian dari struktur masing-masing ribosom, dan juga terdapat 70-80 nukleotida molekul tRNA yang berfungsi sebagai adapter mediasi penggabungan amino yang tepat asam dalam menanggapi kodon spesifik dalam mRNA. Ribosom lengkap dengan mesin dan peralatan yang diperlukan untuk membuat polipeptida. Ribosom bersifat tidak spesifik, dalam arti bahwa mereka dapat mensintesis banyak polipeptida yang ditentukan oleh mRNA.

Ketika situs sintesis protein diberi label dalam sel yang ditanam untuk interval pendek di hadapan asam amino radioaktif dan divisualisasikan dengan autoradiografi, hasil penelitian

menunjukkan bahwa protein disintesis pada ribosom. Dalam prokariota, ribosom didistribusikan ke seluruh sel; dalam eukariota, mereka berada di sitoplasma, sering pada jaringan membran intraseluler yang luas dari endoplasma retikulum. Ribosom terdiri dari protein (50%) dan RNA (50%) dan tersusun atas komponen besar dan kecil, yang berpisah ketika proses translasi mRNA selesai dan kembali bersatu selama inisiasi translasi. Ribosom pada eukariot lebih besar (80s), pada mitokondria dan kloroplas lebih kecil (60s). Ribosom Drosophila mengandung 2S RNA. rRNA ditranskripsi dari DNA template, seperti mRNA. Pada eukariot, sintesis rRNA terjadi di nukleolus dan dikatalisis RNA polymerase. Transkripsi gen rRNA menghasilkan prekursor rRNA yang lebih besar dari molekul RNA ditemukan dalam ribosom yang menjalani modifikasi pascatranskripsi untuk menghasilkan molekul rRNA yang terlibat dalam translasi. Selain terjadi pembelahan prekusor rRNA, juga terjadi penambahan gugus metil (metilasi) untuk melindungi molekul rRNA dari ribonuklease yang mendegradasi mRNA. 5S gen rRNA pada eukariot tidak berada pada wilayah nukleus, yang terdistribusi pada beberapa kromosom. Meskipun ribosom menyediakan mesin untuk mensintesis protein dan spesifikasi masing-masing polipeptida yang dikodekan oleh mRNA, translasi pengkodean pesan mRNA menjadi sekuen protein juga membutuhkan tRNA. Kodon merupakan sekuen nukleotida mRNA yang spesifik terhadap asam amino tertentu. Terdapat molekul adapter yang kecil (4S, 70-80 nukleotida) yang awalnya disebut sRNA dan berikutnya dikenal dengan tRNA yang mengandung triplet sekuen basa dan disebut antikodon, yang komplementer dengan kodon selama translasi. Terdapat 1 sampai 4 tRNA untuk masing-masing asam amino. tRNA ditranskripsi dari gen kromosom dari molekul prekusor pasca transkripsi. tRNA matang memiliki beberapa nukleoside yang berbeda dengan mRNA. Molekul tRNA mengandung banyak kekhususan meskipun ukurannya kecil. tRNA memiliki urutan antikodon yang benar, sehingga dapat merespon kodon dan dikenali oleh aminoasil-tRNA sintetase, sehingga bisa diaktifkan dengan asam amino yang tepat, serta terikat pada sisi A dan P di ribosom.

Komponen yang Diperlukan Untuk Sintesis Protein : RNAs Transfer Meskipun ribosom menyediakan banyak komponen yang diperlukan untuk sintesis protein, dan spesifikasi untuk setiap polipeptida dikodekan dalam molekul mRNA, yaitu terjemahan pesan mRNA yang dikodekan ke dalam urutan asam amino dalam polipeptida membutuhkan satu kelas tambahan molekul RNA, yaitu molekul transfer RNA (tRNA). Pertimbangan kimia menyarankan interaksi langsung antara asam amino dan kembar tiga nukleotida atau kodon dalam mRNA tidak mungkin. Demikianlah, pada tahun 1958, Francis Crick mengusulkan bahwa beberapa jenis molekul adaptor harus memediasi spesifikasi asam amino oleh kodon dalam mRNA selama sintesis protein. Molekul adaptor segera diidentifikasi oleh peneliti lain dan terbukti kecil (4S, 70-95 nukleotida) panjang) molekul RNA. Molekulmolekul ini, pertama-tama disebut molekul RNA (sRNA) terlarut dan selanjutnya mentransfer molekul RNA (tRNA), mengandung nukleotida triplet urutan, antikodon, yang saling melengkapi dan basa-berpasangan dengan kodon urutan mRNA selama terjemahan. Ada satu hingga empat tRNA untuk setiap 20 asam amino. Asam amino melekat pada tRNA dengan ikatan energi tinggi (sangat reaktif) (disimbolkan ~) antara gugus karboksil dari asam amino dan 3-hidroksil termini dari tRNA. TRNA diaktifkan atau diisi dengan asam amino dalam proses dua langkah, dengan kedua reaksi dikatalisis oleh enzim yang sama, aminoasil-tRNA sintetase. Setidaknya ada satu aminoetiltRNA sintetase untuk masing-masing dari 20 amino asam. Langkah pertama dalam sintesis aminoasil-tRNA melibatkan aktivasi amino asam menggunakan energi dari adenosin trifosfat (ATP): Ada setidaknya satu amynoacyl-tRNA sybthesis melibatkan aktivasi asam amino menggunakan energi dari adenosine triphosphate (ATP):

Asam amino ~ AMP menengah biasanya tidak dilepaskan dari enzim sebelum menjalani langkah kedua dalam amynoacyl-tRNA sintesis, yaitu reaksi dengan tRNA yang sesuai:

Aminoasill ~ tRNA (asam amino ~ tRNA) adalah prekursor langsung sintesis polipeptida pada ribosom, dengan masing-masing tRNA diaktifkan mengakui benar kodon mRNA dan penyajian asam amino dalam konfigurasi sterik (struktur tiga dimensi) yang memfasilitasi pembentukan ikatan peptida. tRNA ditranskripsi dari gen kromosom. Seperti dalam kasus rRNA, tRNA yang ditranskripsikan dalam bentuk molekul yang lebih besar prekursor yang mengalami pasca transkripsi (pembelahan, pemangkasan, metilasi, dll). Molekul-molekul tRNA yang matang/dewasa mengandung beberapa nukleosida tidak hadir dalam mRNA atau dalam tRNA transcripts gen nukleosida biasa primer, seperti inosin, pseudouridine, dihydrouridine, 1methylguanosine dan beberapa orang lain, yang diproduksi oleh posttranscriptionall, modifikasi enzim-katalis dari empat nukleosida dimasukkan ke dalam RNA selama transkripsi. Karena ukurannya yang kecil (70-95 nukleotida panjang), tRNA lebih menerima untuk analisis struktural dari yang lain, molekul besar RNA involyed dalam sintesis protein. Urutan nukleotida lengkap dan mengusulkan "daun semanggi" struktur alanin tRNA ragi diterbitkan oleh R. W. Holley dan rekan pada tahun 1965. Karena mereka, banyak tRNA telah diurutkan, dan tRNA ragi alanin bahkan telah disintesis in vitro dari mononucleotida oleh H. G. Khorana (1968 pemenang Hadiah Nobel lain, dalam hal Khorana itu, untuk bekerja pada sifat kode genetik) dan rekan kerja. Struktur tiga dimensi dari tRNA fenilalanin ragi telah ditentukan oleh studi difraksi sinar-X. Para anticodons dari alanin dan fenilalanin tRNA ragi terjadi dalam loop (wilayah nonhidrogen-berikat) dekat pusat molekul. Bahkan, anticodons semua tRNA sequencing sampai saat ini (lebih dari 70 dari semua organisme) telah ditemukan dalam comparably terletak loop antikodon. Setiap ribosom memiliki dua situs pengikatan tRNA. A atau amynoacyl mengikat masuk aminoasil-tRNA, tRNA membawa asam amino yang berikutnya yang akan ditambahkan ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh . P atau peptidil situs mengikat tRNA mejadi polipeptida. Kekhususan untuk aminoasil - tRNA mengikat dalam situs ini disediakan oleh kodon mRNA yang membentuk bagian dari situs A dan P mengikat. Sebagai bergerak ribosom sepanjang mRNA (atau sebagai mRNA shuttled di ribosom), kekhususan untuk

aminoasil-tRNA mengikat dalam perubahan situs A dan P sebagai kodon mRNA yang berbeda pindah ke situs pengikat. Ribosom mengikat situs sendiri (minus mRNA) dengan demikian mampu mengikat setiap aminoasil-tRNA.

Delia Wahyu Pangesti (170342615524) 1. Sebutkan proses dikte dari kode genetic untuk membuat sekuen asam amino dalam produk gen !? Proses translasi mengikuti dikte dari kode genetik untuk membentuk sekuen asam amino dalam produk gen yakni polipeptida yang sangat kompleks yang melibatkan sejumlah besar makromolekul. 

Lebih dari 50 polipeptida dan 3 sampai 5 molekul RNA ada di tiap ribosom.



Setidaknya 20 enzim aktivasi asam amino (amino asetil t-RNA sintetase).



40 sampai 60 molekul tRNA yang berbeda.



Setidaknya 9 protein terlarut terlubat dalam inisiasi, elongasi, dan terminasi rantai polipeptida

2. Bagaimana ikatan tRNA dengan asam amino ? Asam amino terikat pada tRNA dengan ikatan energi tinggi dari grup karboksil asam amino dan 3-hidroksiltermini tRNA. Aminoasil tRNA reaktif terbentuk dari 2 langkah, keduanya dikatalisis oleh enzim aktivasi atau aminoasil-tRNA sintetase. Setidaknya terdapat 1 aminoasil-tRNA sintetase untuk 20 asam amino. Langkah pertama yaitu aminoasil-tRNA melibatkan aktivasi asam amino menggunakan energi ATP. Ikatan asam amino-AMP secara normal tidak terlepas sebelum ada langkah kedua, yaitu reaksi yang sesuai dengan tRNA. Ikatan aminoasil-tRNAs merupakan prekusor sintesis polipeptida pada ribosom, masingmasing tRNA diaktivasi oleh kodon mRNA dan mempresentasikan konfigurasi asam amino.