Salah satu nutrisi penting yang dibutuhkan oleh tubuh kita adalah protein. Apakah manusia mampu menyintesis protein sendiri? Nah, di artikel ini kita akan bahas tuntas mengenai proses sintesis protein.
Pengertian Sintesis Protein
Sintesis protein adalah proses pembentukan molekul protein dengan melibatkan sintesis asam amino yang terjadi di dalam nukleus dan ribosom yang diatur oleh DNA dan RNA. Sintesis bertujuan untuk mendapatkan protein struktural dan protein fungsional.
Protein struktural digunakan oleh sel untuk menyusun membran sel dan sebagai bahan pembangun atau menggantikan sel-sel yang rusak. Sedangkan protein fungsional yang berupa enzim dan hormon berfungsi untuk metabolisme dan pertumbuhan serta perkembangan sel.
Sintesis protein membutuhkan asam amino, DNA, RNAm, RNAt, dan RNAr serta dibutuhkan energi (ATP).
Molekul DNA merupakan sumber kode asam nukleat yang akan menjadi asam amino dan menyusun protein. Sementara molekul RNA merupakan hasil transkripsi dari molekul DNA dalam suatu sel yang ditranslasi menjadi asam amino untuk protein.
Tahapan Sintesis Protein
Sintesis protein terdiri dari 2 tahapan, yaitu transkripsi dan translasi.
A. Transkripsi
Proses sintesis protein di mulai dengan penyalinan sebagian molekul DNA. Penyalinan ini dilakukan karena DNA berada di nukleus dan tidak bisa keluar, sementara proses pembentukan protein terjadi di ribosom yang terletak di sitoplasma.
DNA tidak mampu bergerak sendiri ke ribosom, karenanya DNA memerlukan pembawa pesan yaitu mRNA untuk menyalin kode genetik atau membuat cetakan, lalu memindahkan salinan DNA tersebut ke ribosom. Transkripsi berlangsung dalam tiga tahapan.
1. Tahapan Inisiasi
Proses transkripsi dimulai dari pemisahan ikatan hidrogen antar basa-basa nitrogen pada DNA oleh enzim helikase. DNA kemudian memproduksi mRNA menggunakan enzim RNA polimerase. Kemudian mRNA akan menempel pada cetakan tersebut dengan menyatukan basa nitrogennya dengan basa nitrogen DNA cetakan.
RNA polimerase memecah molekul DNA yang berisi segmen-segmen berupa gen. Dalam gen, terdapat bagian ujung yang disebut promoter dan terminator. RNA polimerase akan bergerak dari bagian terminator ke promoter untuk memecah DNA. Jika RNA polimerase telah berhasil di bagian promoter maka proses inisiasi ini selesai.
2. Tahapan Elongasi
Proses saat RNA polimerase kembali ke terminator setelah mencapai promoter, sehingga terbentuklah mRNA yang akan menyalin kode genetik pada DNA.
3. Tahapan Terminasi
Enzim RNA polimerase berhenti bekerja dan melepaskan diri dari ujung daerah terminasi dan secara bersamaan RNAm lepas dari DNA karena RNAm sudah tercetak secara sempurna. Proses transkripsi selesai, RNAm meninggalkan inti menuju ke ribosom.
B. Translasi
Pada proses translasi terjadi proses penerjemahan kode genetik hasil salinan DNA yang sudah dibawa mRNA sebelumnya. Translasi di dalam ribosom berlangsung dalam 3 tahapan.
1. Tahapan Inisiasi
mRNA datang membawa kodon-kodon DNA sampai ke ribosom. Kodon pertama yang bertemu ribosom disebut kodon start (AUG) yang akan diterjemahkan sebagai metionin.
2. Tahapan Elongasi
Proses penerjemahan kode genetik yang ada pada rantai RNAm oleh RNAt. tRNA pada ribosom membaca urutan asam amino dalam mRNA untuk dibuat menjadi protein baru. Satu tRNA membaca 3 basa pada mRNA yang disebut sebagai kodon. tRNA yang telah membaca informasi genetik, kemudian keluar dari ribosom untuk membawa asam amino yang sesuai. Asam amino didapatkan dari hasil metabolisme protein. tRNA mengikat asam amino yang dibutuhkan dengan energi ATP. Asam amino kemudian diikat dengan ikatan peptida kovalen oleh enzim peptidil transferase membentuk polipeptida dan dibantu oleh energi dari tRNA. Polipeptida ini kemudian dilipat sedemikian rupa sehingga membentuk satu protein yang fungsional.
3. Tahapan Terminasi
Setelah RNAt menerjemahkan jenis asam amino terakhir dari kode genetik yang dibawa oleh RNAm, selanjutnya RNAt akan menerjemahkan kode genetik yang tidak bermakna untuk jenis asam amino (kode stop) sebagai pertanda berakhirnya sintesis protein.
Pada saat yang bersamaan diterjemahkannya kode stop, ribosom besar dan kecil saling melepaskan diri diikuti rantai mRNA yang sudah tidak mengandung kode genetik, dan sebagai hasil akhir terbentuklah rantai protein.
Nah Sobat RBD, semoga materi tahapan sintesis protein ini dapat membantu kalian belajar yaa. Jangan lupa juga baca artikel lainya di sini!