Transkripsi Tahapan Sintesis Protein

Genetika 87 rantai yang lain dari pasangan DNA ini disebut rantai anti sense. Tidak seperti halnya pada replikasi yang terjadi pada semua DNA, transkripsi ini hanya terjadi pada segmen DNA yang mengandung kelompok gen tertentu saja. Oleh karena itu, nukleotida nukleotida pada rantai sense yang akan ditranskripsi menjadi molekul RNA dikenal sebagai unit transkripsi. Transkripsi meliputi 3 tahapan, yaitu tahapan inisiasi, elongasi, dan terminasi. 1 Inisiasi Permulaan Jika pada proses replikasi dikenal daerah pangkal replikasi, pada transkripsi ini dikenal promoter, yaitu daerah DNA sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk memulai transkripsi. RNA polim- erase melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter beri- katan dengan kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi. Nah, kumpulan antara promoter, RNA polimerase, dan faktor transkripsi ini disebut kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNA polimerase membuka rantai ganda DNA. 2 Elongasi Pemanjangan Setelah membuka pilinan rantai ganda DNA, RNA polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dengan arah 5´ ke 3´. Pada tahap elongasi ini, RNA mengalami pertumbu- han memanjang seiring dengan pembentukan pasangan basa nitrogen DNA. Pembentukan RNA analog dengan pem- bentukan pasangan basa nitrogen pada replikasi. Pada RNA tidak terdapat basa pirimidin timin T, melainkan urasil U. Oleh karena itu, RNA akan membentuk pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai DNA. Tiga macam basa yang lain, yaitu adenin, guanin, dan sitosin dari DNA akan berpasangan dengan basa komplemennya masing-masing sesuai dengan pengaturan pemasangan basa. Adenin berpa- sangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin Gambar 3.13. 3 Terminasi Pengakhiran Penyusunan untaian nukleotida RNA yang telah dimulai dari dae- rah promoter berakhir di daerah terminator. Setelah transkripsi selesai, rantai DNA menyatu kembali seperti semula dan RNA polimerase segera terlepas dari DNA. Akhirnya, RNA terlepas dan terbentuklah RNA m yang baru. Pada sel prokariotik, RNA hasil transkripsi dari DNA, langsung berperan sebagai RNA m. Sementara itu, RNA hasil transkripsi gen pengkode protein pada sel eukariotik, akan menjadi RNA m yang fungsional aktif setelah malalui proses tertentu terlebih dahulu. Dengan demikian, pada rantai tunggal RNA m terdapat beberapa urut-urutan basa nitrogen yang merupakan komplemen pasangan dari pesan genetik urutan basa nitrogen DNA. Setiap tiga macam urutan basa nitrogen pada nukleotida RNA m hasil transkripsi ini disebut se- bagai triplet atau kodon. U U U Gambar 3.13 Tahap elongasi transkripsi 88 Biologi Kelas XII

c. Translasi

Setelah replikasi DNA dan transkripsi RNA m di dalam nukleus, RNA m dari nukleus dipindah- kan ke sitoplasma sel. Langkah selanjutnya adalah proses translasi RNA m untuk membentuk protein. Translasi merupakan proses penerjemahan bebera- pa triplet atau kodon dari RNA m menjadi asam amino-asam amino yang akhirnya membentuk protein. Urutan basa nitrogen yang berbeda pada setiap triplet, akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda. Misalnya, asam amino fenilal- anin diterjemahkan dari triplet UUU terdiri dari 3 basa urasil, asam amino triptofan UGG, asam amino glisin GGC, dan asam amino serin UCA. Sebanyak 20 macam asam amino yang diperlukan untuk pembentukan protein merupakan hasil ter- jemahan triplet dari RNA m. Selanjutnya, dari be- berapa asam amino puluhan, ratusan, atau ribuan tersebut dihasilkan rantai polipeptida spesifi k dan akan membentuk protein spesifi k pula. Sebelum kalian melanjutkan bahasan tentang tahapan translasi, lakukanlah rubrik Diskusi berikut ini. Lalu, bagaimana mekanisme translasi tersebut? Langkah-langkah pada proses translasi adalah sebagai berikut: 1 Inisiasi Translasi Ribosom sub unit kecil mengikatkan diri pada RNA m yang telah membawa sandi bagi asam amino yang akan dibuat, serta mengikat pada bagian inisiator RNA t. Selanjutnya, molekul besar ribosom juga ikut terikat bersama ketiga molekul tersebut membentuk kompleks inisiasi. Molekul-molekul RNA t mengikat dan memindahkan asam amino dari sitoplasma menuju ribosom dengan menggunakan energi GTP dan enzim. Bagian ujung RNA t yang satu membawa antikodon, berupa triplet basa nitrogen. Sementara, ujung yang lain membawa satu jenis asam amino dari sitoplasma. Kemudian, asam amino tertentu tersebut diaktifkan oleh RNA t tertentu pula dengan menghubungkan antikodon dan kodon pengkode asam amino pada RNA m. Kodon pemula pada proses translasi adalah AUG, yang akan mengkode pembentukan asam amino metionin. Oleh karena itu, an- tikodon RNA t yang akan berpasangan dengan kodon pemula adalah Diskusikanlah dengan teman kalian, mungkinkah dalam proses translasi dapat terjadi kesalahan dalam menerjemahkan kode-kode genetik yang dibawa oleh RNA m? Apa yang akan terjadi dari kemungkinan tersebut? Kalian dapat mencari informasi yang mendukung jawaban kalian. D i s k u s i 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ 3’ 5’ Inisiasi 1 Elongasi 2 Terminasi 3 5 ’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ promoter unit transkripsi terminator DNA gen RNA polimerase titik awal titik terminasi RNA DNA terbuka untai cetakan DNA RNA hasil transkripsi Gambar 3.14 Tahapan transkripsi RNA Gambar 3.15 Tahap inisiasi translasi sub unit ribosom besar met UAC AUG sub unit ribosom kecil kodon pemula start kodon Genetika 89 UAC. RNA t tersebut membawa asam amino metionin pada sisi pem- bawa asam aminonya. 2 Elongasi Tahap pengaktifan asam amino terjadi kodon demi kodon sehingga dihasilkan asam amino satu demi satu. Asam-asam amino yang telah diaktifkan oleh kerja RNA t sebelumnya, dihubungkan melalui ikatan peptida membentuk polipeptida pada ujung RNA t pembawa asam amino. Misalnya, RNA t membawa asam amino fenilalanin, maka an- tikodon berupa AAA kemudian berhubungan dengan kodon RNA m UUU. Fenilalanin tersebut dihubungkan dengan metionin membentuk peptida. Nah, melalui proses elongasi, rantai polipeptida yang sedang tumbuh tersebut semakin panjang akibat penambahan asam amino. 3 Terminasi Proses translasi berhenti setelah antikodon yang dibawa RNA t bertemu dengan kodon UAA, UAG, atau UGA. Dengan demikian, rantai polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional. Gambar 3.16 Tahap elongasi translasi a. RNA t membawa antikodon AAA asam amino fenilalanin b. antikodon AAA berpasangan dengan kodon RNA m c. pembentukan ikatan peptida d. pemanjangan rantai polipeptida ribosom siap menerima RNA t selanjutnya met fen met fen fen met fen met a b c d RNA m 5´ 3´ 5´ 3´ 5´ kodon stop UAG, UAA, atau UGA 3´ polipeptida bebas pelepasan sub unit kromosom Gambar 3.17 Terminasi translasi Campbell, R eece, M itchell, B iologi 1, hlm. 329 Campbell, R eece, M itchell, B iologi 1, hlm. 330