Proses Translasi

7/27/2019 Proses Translasi

1/7

BIOLOGI MOLEKULER

Anggota : 1. Wina Laili Maulida

2. Yashinta

3. Afria Kusumaningrum

4. Sepra Juasna Pratiwi

5. Melda Elfryda Marpaung

6. Qisti Rahmawati Husna

7. Nelli Karina

8. Rizka Annur Putri

MEKANISME REGULASI TRANSLASI

1. BIOSINTESIS PROTEINProtein merupakan produk dari aliran informasi genetik. Sel membutuhkan ribuan protein yang

berbeda setiap waktu. Protein-protein ini harus disintesis, dibawa ke tempatnya berfungsi dan

didegradasi bila tidak diperlukan lagi. Sintesis protein eukariot melibatkan 70 jenis protein ribosom,

20 jenis enzim untuk mengaktifkan prekursor asam amino, 20 atau lebih enzim dan faktor protein

lain untuk inisiasi, elongasi dan terminasi polipeptida; mungkin 100 enzim untuk pemrosesan

protein; dan 40 atau lebih transfer dan ribosomal RNA. Secara keseluruhan, hampir sekitar 300

makromulekul yang berbeda terlibat pada sintesis polipeptida. Namun protein disintesis dengan

kecepatan yang tinggi. Polipeptida dengan 100 residu asam amino dalam E. coli (pada 37C),

disintesis dalam waktu sekitar 5 detik. Sintesis ribuan protein yang berbeda di dalam sel diregulasi

dengan ketat, sehingga protein hanya disintesis sesuai dengan kebutuhan metabolik sel.

2. KODE GENETIKKetika menemukan struktur DNA, Francis Crick sudah mempertimbangkan bagaimana informasigenetik yang dikode dalam empat huruf pada DNA dapat di translasi menjadi 20 huruf pada protein?

Crick beralasan bahwa asam nukleat yang berukuran kecil (mungkin RNA) dapat berperan sebagai

adaptor. Salah satu bagian dari adaptor berikatan dengan asam amino tertentu dan bagian lain

mengenali urutan nukleotida yang dikode oleh asam amino pada mRNA. Ide ini kemudian

diverifikasi dengan ditemukannya tRNA. tRNA merupakan molekul adaptor yang berfungsi

menerjemahkan urutan nukleotida dalam mRNA menjadi urutan asam amino dalam polipeptida.

Keseluruhan proses sintesis protein yang dipandu oleh mRNA ini disebut proses translasi. Setiap

deretan tiga basa pada mRNA, mengkode satu asam amino spesifik disebut kodon. Terdapat empat

basa pada nukleotida (A, G, C dan T) sehingga terdapat 43

= 64 kodon. Beberapa kodon mempunyai

fungsi khusus. AUG merupakan kodon inisiasi yang merupakan awal suatu polipeptida, di samping

AUG juga mengkode metionin dalam polipeptida. Kodon UAA, UAG dan UGA tidak mengkode asam

amino dan merupakan kodon terminasi atau disebut juga stop kodon. Translasi terjadi dengan cara,

setiap kodon dibaca berurutan dan tidak overlap (tumpang tindih). Kodon pertama pada gen

menyediakan reading frame (pola pembacaan). Reading frame tanpa stop kodon sebelum 50 kodon

disebut open reading frame dan biasanya merupakan suatu gen.


2/7

3. TRANSLASITranslasi adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi

rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Hanya molekul mRNA

yang ditranslasi, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA merupakan transkrip

urutan DNA yang menyusun suatu gen dalam bentuk ORF (Open Reading Frame). Suatu OFR

dicirikan oleh:

a.

Kodon inisiasi translasi yaitu urutan ATG (pada DNA) atau AUG (pada mRNA)b. Serangkaian urutan nukleotida yang menyusun banyak kodon.c. Kodon terminasi translasi yaitu TAA (UAA pada mRNA), TAG (UAG pada mRNA), atau TGA (UGA

pada mRNA.

4. TRANSFER RNA (tRNA)Seperti sudah dijelaskan di atas, proses translasi memerlukan molekul tRNA. tRNA merupakan

molekul adaptor yang berfungsi menterjemahkan urutan nukleotida dalam mRNA menjadi urutan

asam amino dalam polipeptida. Pada tRNA terdapat urutan tiga basa yang disebut antikodon.

Antikodon ini komplemen dengan salah satu kodon. Sedangkan pada ujung 3 tRNA terikat asam

amino spesifik. tRNA yang sudah mengikat asam amino disebut aminoasil tRNA. Paling kurang

terdapat 61 jenis tRNA di sitoplasma yang membawa asam amino yang berbeda. tRNA akan

membawa asam amino dari sitoplasma ke ribosom, tempat dimana sintesis protein terjadi, dan

antikodon akan mengenali kodon komplemennya.


3/7

5. RIBOSOMRibosom merupakan tempat sintesis protein. E. colimengandung lebih dari 15.000 ribosom yang

terdapat bebas di sitoplasma. Ribosom merupakan kompleks antara protein dan rRNA dan terdiri

dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Pada bakteri subunit kecil mempunyai

ukuran 30S dan subunit besar 50S, sementara pada eukariot subunit kecil 40S dan subunit besar

60S. Ribosom bakteri mengandung sekitar 65% rRNA dan 35% protein. Pada ribosom terdapat tiga

situs untuk mengikat aminoasil tRNA yaitu: situs aminoasil (A), situs peptidil (P) dan situs exit (E).


4/7

6. MEKANISME TRANSLASIProses translasi berlangsung pada ribosom dan merupakan proses sintesis protein berdasarkan

informasi yang berada pada mRNA. mRNA yang ditranslasi harus terikat pada ribosom dan pada

organisme prokariot pada ujung 5nya terdapat suatu urutan yang mengenali ribosom. Urutan ini

dikenal sebagai situs pengikatan ribosom atau ribosome binding site (RBS). Proses translasi terdiri

atas tiga sub proses, yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi.

7. TRANSLASI PADA PROKARIOTKomponen pada tahap inisiasi organisme prokariot meliputi kodon insiasi (AUG), tiga faktor

insiasi (IF1, IF2 dan IF3), tRNA inisiator (fMet-tRNA), ribosom subunit 30S dan 50S, dan GTP. Setelah

diaktifasi oleh faktor inisiasi, tRNA inisiator yang membawa anti kodon CAU akan menempati situs P

pada ribosom. tRNA kedua yang membawa anti kodon untuk kodon kedua memasuki situs A pada

ribosom. Asam amino yang dibawa oleh tRNA kedua akan membentuk ikatan peptida dengan asam

amino pertama. Setelah ikatan peptida terbentuk, tRNA yang membawa kedua asam amino akan

bertranslokasi dari situs A ke situs P (Gambar 7.1). Hal ini berlangsung terus menerus sampaimencapai stop kodon (UAG. UAA. UGA).


5/7

Gambar 7.2. Translasi pada prokariot. (a) Inisiasi, (b) Elongasi, (c) Translokasi.

Tidak ada antikodon yang mengenali kodon terminasi. Translasi berhenti dengan adanya protein

yang disebut Release Factor (RF) yang mengenali kodon terminasi. Pada prokariot terdapat tiga

faktor terminasi yaitu, RF1 yang mengenali kodon UAA dan UAG dan RF2 yang mengenali kodon

UGA dan UAA, sementara RF3 belum dikatahui fungsinya. Pengikatan RF ini memberikan sinyal

bahwa proses translasi telah berhenti. Kedua subunit ribosom akan berdisosiasi dari mRNA dan

polipeptida dibebaskan dari tRNAnya.

Gambar 7.2. Terminasi translasi pada prokariot

8. TRANSLASI PADA EUKARIOTAda beberapa perbedaan dalam hal insisasi translasi antara prokariot dengan eukariot. Pada

eukariot, kodon inisiasi adalah Metionin (bukan formil metionin seperti pada prokariot). Selain itu,

pada eukariot tidak ada sekuens shine-dalgarno seperti pada prokariot.

Pada eukariot, faktor inisiasi translasi yang diperlukan adalah eIF-1,-2,-3,-5 dan -6. Faktor eIF-3

mengubah subunit kecil ribosom eukariot (40S) menjadi suatu bentuk yang siap untuk menerima

amioasil-tRNA pertama. Setelah aminoasil-tRNA yang pertama melekat, dengan bantuan eIF-2,


6/7

terbentuklah kompleks 403S. Selanjutnya, dengan bantuan eIF-4, mRNA melekat ke kompleks 403S

membentuk kompleks 48S. Akhirnya, faktor eIF5 membantu subunit besar (60S) untuk melekat pada

komplek 48S sehingga dihasilkan kompleks 80S yang siap untuk melakukan translasi mRNA. Faktor

eIF6 adalah suatu faktor anti-asosiasi yang mencegah subunit 60S untuk berasosiasi dengan subunit

40S sebelu, terbentuk kompleks inisiasi. Factor eIF-4F adalah sjuatu factor yang melekat pada

struktur tudung pada ujung 5. Faktor ini terdiri atas 3 bagian, yaitu eIF -4E, eIF-4A dsn eIF-

4G.bersaman- sama dengan eIF-4E, eIF3, dan poli (A)-binding protein, faktor eIF4G menarik subunit

40S ke mRNA sehingga menstimulasi inisiasi translasi.

9. ELONGASIElongasi secara umum mempunyai mekanisme yang serupa pada prokariot dan eukariot. Proses

pemanjangan terjadi dalam 3 tahapan, yaitu:

a. Pengikatan aminoasil-tRNA pada sisi A yang ada di ribosomb. Pemindahan rantai polipeptida yang tumbuh dari tRNA yang ada pada sisi P ke arah sisi A

dengan membentuk ikatan peptida

c. Translokasi ribosom sepanjang mRNA ke posisi kodon selanjutnya yang ada di sisi A.Ribosom membaca kodon-kodon pada mRNA dari ujung 53. Hasil proses translasi sadalah

molekul peptida yang mempunyai ujung amino dan ujung karboksil. Ujung amino adalah ujung yangpertama kali disintesis dan merupakan hasil penerjemahan kodon yang terletak pada ujung 5 pada

mRNA, sedangkan ujung terakhir yang disintesis adalah gugus karboksil. Ujung karboksil merupakan

hasil penerjemahan kodon yang terletak pada ujung 3 pada mRNA. Oleh karena itu, sintesis protein

berlangsung dari ujung amino ke ujung karboksil.

10.TERMINASITranslasi akan berakhir pada salah satu dari ketiga kodon terminasi (UAA, UAG, UGA) yang ada

pada mRNA mencapai posisi A pada ribosom. Dalam keadaan normal tidak ada aminoasil-tRNA yang

membawa asam amino sesuai dengan ketiga kodon tersebut. Oleh karena itu, jika ribosom

mencapai salah satu dari ketiga kodon terminasi tersebut, maka proses translasi berakhir.

Mekanisme translasi juga mempunyai system untuk melakukan koreksi jika ada kesalahan dalampenggabungan aminoasil-tRNA pada ribosom, sistem koreksi tersebut dikenal sebagaiproofreading.

Akurasi system translasi ditentukan terutama oleh dua hal, yaitu pada saat penambahan muatan

pada tRNA (tRNA charging) dan pada saat amonoasil-tRNA melekat pada sisi A ribosom jika terjadi

kesalahn pengikatan aminoasil-tRNA maka tRNA tersebut akan dikeluarkan dari ribosom.


7/7

DAFTAR PUSTAKA

Gaffar, Shabarni. 2007. Buku Ajar Bioteknologi Molekul. Bandung : FMIPA Universitas Padjajaran

Yuwono, Triwibowo. 2007. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga

Documents

Proses Translasi