Sintesis protein adalah prosedur biologis yang dilakukan oleh sel-sel hidup untuk membuat protein dalam cara langkah-demi-langkah. Seringkali, digunakan untuk menunjukkan terjemahan, yang sebaliknya merupakan bagian utama dalam proses sintesis protein. Ketika dipelajari secara rinci, sintesis protein sangat kompleks. Proses itu sendiri dimulai dengan produksi asam amino yang berbeda, dari yang beberapa berasal dari sumber makanan. Mari kita lihat sekilas proses sintesis protein.
Proses Sintesis Protein
Sintesis protein terdiri dari dua bagian utama – transkripsi dan translasi. Proses ini melibatkan asam ribonukleat (RNA), asam deoksiribonukleat (DNA) dan satu set enzim. Semua jenis asam ribonukleat, yaitu asam ribonukleat messenger (mRNA), asam ribonukleat ribosom (rRNA) dan transfer asam ribonukleat (tRNA) yang diperlukan untuk sintesis protein. Lihat informasi berikut untuk memahami dua bagian dalam proses sintesis protein.Transkripsi
Transkripsi adalah bagian pertama dalam proses sintesis protein. Ini terjadi dalam inti sel, di mana asam deoksiribonukleat (DNA) bertempat di kromosom. Seperti kita semua tahu, DNA adalah struktur heliks ganda. Dari dua untai paralel, satu bertindak sebagai template untuk menghasilkan mRNA. Sebagai langkah inisiasi transkripsi, RNA polimerase mengikat dirinya ke situs tertentu (daerah promoter) di salah satu untai DNA yang akan bertindak sebagai template.Setelah keterikatannya dengan untai cetakan DNA, enzim polimerase mensintesis polimer mRNA di bawah arahan template DNA. MRNA untai terus memanjang sampai polimerase mencapai ‘wilayah terminator’ dalam template DNA. Dengan demikian, transkripsi DNA mencakup tiga langkah – inisiasi, elongasi dan terminasi. mRNA Yang baru ditranskripsi dilepaskan oleh enzim polimerase, yang kemudian bermigrasi ke sitoplasma untuk menyelesaikan proses sintesis protein. Mengenal lebih lanjut tentang transkripsi DNA.
Translasi
Bagian utama kedua dari proses ini adalah terjemahan. Bertentangan dengan transkripsi yang terjadi dalam inti, terjemahan berlangsung dalam sitoplasma sel. Bagian ini dimulai segera setelah mRNA ditranskripsi memasuki sitoplasma. Ribosom hadir dalam sitoplasma segera melekat pada mRNA pada situs tertentu, yang disebut kodon start. Asil tRNA amino juga mengikat pada untai mRNA. Fase ini disebut inisiasi.Ketika ribosom bergerak sepanjang untai mRNA, amino asil tRNA membawa asam amino satu per satu. Tahap ini tertentu disebut elongasi. Pada tahap terminasi, ribosom membaca kodon terakhir dari untai mRNA. Dengan ini, berakhir bagian terjemahan dan rantai polipeptida dilepaskan. Tepatnya bicara, dalam terjemahan, ribosom dan tRNA menempel pada mRNA, yang membaca informasi ini kode dalam rantai tersebut. Dengan demikian sintesis protein dari urutan asam amino tertentu terjadi.
Secara keseluruhan, proses sintesis protein melibatkan transkripsi DNA untuk mRNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi protein. Dengan demikian, kita telah melihat proses sintesis protein memerlukan koordinasi yang tepat dari RNA, DNA, enzim dan ribosom. Dan prosedur bijaksana langkah sintesis protein juga dikenal sebagai dogma sentral dalam biologi molekuler.
Kontrol gen
Proses sintesis protein tidak terjadi terus-menerus dalam sel. Sebaliknya, hal itu terjadi pada interval diikuti oleh periode genetik “diam.” Demikian sel mengatur dan mengontrol proses ekspresi gen.
Kontrol ekspresi gen dapat terjadi pada beberapa tingkatan dalam sel. Sebagai contoh, gen jarang beroperasi selama mitosis, ketika serat DNA mempersingkat dan menebal untuk membentuk kromatid. Kromatin tidak aktif menjadi lebih rapat dan melingkar erat, dan coiling ini mengatur akses ke gen.
Tingkat lain kontrol gen dapat terjadi selama dan setelah transkripsi. Dalam transkripsi, segmen tertentu dari DNA dapat meningkatkan dan mempercepat aktivitas gen di dekatnya. Setelah transkripsi telah terjadi, molekul mRNA dapat diubah untuk mengatur aktivitas gen. Sebagai contoh, para peneliti telah menemukan bahwa molekul mRNA mengandung banyak bit berguna RNA yang dikeluarkan dalam produksi molekul mRNA akhir. Bit-bit tak berguna dari asam nukleat disebut intron. Sisa potongan mRNA, yang disebut ekson, yang kemudian disambung untuk membentuk molekul mRNA akhir. Dengan demikian, melalui penghapusan retensi intron dan ekson, sel dapat mengubah pesan yang diterima dari DNA dan mengontrol ekspresi gen.
Konsep kontrol gen telah diteliti secara menyeluruh pada bakteri. Dalam mikroorganisme ini, gen telah diidentifikasi sebagai gen struktural, gen regulator, dan gen kontrol (atau daerah kontrol). Tiga unit membentuk unit fungsional yang disebut operon.
Operon telah diperiksa secara rinci dekat dalam bakteri tertentu. Para ilmuwan telah menemukan, misalnya, bahwa karbohidrat tertentu dapat menginduksi kehadiran enzim yang dibutuhkan untuk mencerna karbohidrat tersebut. Ketika laktosa hadir, bakteri mensintesis enzim yang diperlukan untuk memecah laktosa. Laktosa bertindak sebagai molekul penginduksi dengan cara berikut: Dengan tidak adanya laktosa, gen regulator menghasilkan represor, dan represor mengikat ke daerah kontrol disebut operator. Pengikatan ini mencegah gen-gen struktural dari pengkode enzim untuk pencernaan laktosa. Ketika laktosa hadir, bagaimanapun, ia mengikat represor dan dengan demikian menghilangkan represor di lokasi operator. Dengan Operator situs bebas, gen-gen struktural bebas untuk menghasilkan enzim laktosa mencerna mereka.
Sistem operon pada bakteri menunjukkan bagaimana ekspresi gen dapat terjadi pada sel-sel yang relatif sederhana. Gen tidak aktif sampai dibutuhkan dan aktif ketika menjadi perlu untuk menghasilkan enzim. Metode lain kontrol gen yang lebih kompleks dan saat ini sedang diteliti.
No comments:
Post a Comment