Proses Sintesis Protein – Pengertian, Tahapan, dan Manfaat [LENGKAP]

proses sintesis protein

Proses sintesis protein merupakan proses untuk mengubah asam amino yang terdapat dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Proses ini terdiri dari proses transkripsi, translasi, dan pelipatan protein.

Sintesis protein lebih mudah dikenal sebagai proses pencernaan makanan. Setiap makhluk hidup pasti membutuhkan makanan demi kelangsungan hidup, yang kemudian akan dicerna dalam sistem pencernaan yang akan diolah menjadi energi dalam tubuh.

Proses sintesis protein

Protein merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain (rantai asam animo) dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan adakalanya sulfur serta fosfor.

Protein memiliki peran yang sangat penting karena protein ini sebagai pondasi suatu bangunan pada tubuh manusia. Akan tetapi, protein ini perlu dibentuk, dan pembentukan atau sintesis protein berlangsung dengan melibatkan banyak “pihak”, termasuk DNA dan RNA.

Proses sintesis protein merupakan proses untuk mengubah asam amino yang terdapat dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Disini, peran DNA dan RNA menjadi penting karena memiliki keterlibatan dalam proses sintesis protein.

Molekul DNA adalah sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein – tidak terlibat secara langsung dalam proses. Sementara molekul RNA adalah hasil transkripsi dari molekul DNA pada suatu sel. Molekul RNA inilah yang kemudian ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein.

Tiga aspek penting dalam proses sintesis protein, yaitu lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel; mekanisme berpindahnya Informasi atau hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein; dan mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah membentuk protein-protein yang spesifik.

Proses sintesis protein berlangsung di dalam ribosom, salah satu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel (juga nukleus) dengan menghasilkan protein yang non-spesifik atau sesuai dari mRNA yang di translasi. Ribosom sendiri memiliki diameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP).

Baca juga:  Sistem Operasi Jaringan : Pengertian, Fungsi, Jenis dan Contoh Aplikasinya

Proses Sintesis Protein

Pada dasarnya, sel sebagai informasi genetik (gen) yang terdapat di DNA untuk membuat protein. Proses sintesis protein ini dibagi menjadi tiga langkah, yaitu transkripsi, translasi dan pelipatan protein.

1. Transkripsi

Transkripsi merupakan proses pembentukan RNA dari salah satu pita cetakan DNA (DNA sense). Pada tahap ini, akan menghasilkan 3 jenis RNA, yaitu mRNA, tRNA dan rRNA.

Proses transkripsi sintesis protein

Proses sintesis protein ini berlangsung di dalam sitoplasma dengan diawali proses pembukaan rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Tahap ini, ada rantai tunggal yang bertugas sebagai rantai sense, sedangkan rantai lain yang berasal dari pasangan DNA dinamakan rantai anti sense.

Tahap transkripsi sendiri dibagi menjadi 3 yaitu tahap inisiasi, elongasi dan terminasi.

  • Inisiasi

RNA polimerase terikat pada untaian DNA, yang disebut promoter, yang ditemukan didekat awal dari suatu gen. Setiap gen mempunyai promoternya tersendiri. Setelah terikat, RNA polimerase memisahkan untaian ganda DNA, menyediakan template atau cetakan untaian tunggal yang siap untuk ditranskripsi.

  • Elongasi

Satu untaian DNA, untaian cetakan, bertindak sebagai cetakan untuk digunakan oleh enzim RNA polimerase. Sambil ‘membaca’ cetakan ini, RNA polimerase membentuk molekul RNA keluar dari nukleotida, membuat sebuah rantai yang tumbuh dari 5′ ke 3′. RNA transkripsi membawa informasi yang sama dari untaian DNA non-template (coding).

  • Terminasi

Urutan ini memberikan sinyal bahwa transkripsi RNA telah selesai. Setelah ditranskripsi, RNA polimerase melepaskan hasil transkripsi RNA.

2. Translasi

Translasi merupakan proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asam amino dari rantai polipeptida. Selama proses ini, sel ‘membaca’ informasi pada messenger RNA (mRNA) dan menggunakannya untuk membuat sebuah protein.

Ada 20 macam jenis asam amino yang dibutuhkan untuk dapat membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Pada  mRNA, instruksi untuk membuat polipeptida adalah RNA nukleotida (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) yang disebut kodon. Kemudian akan menghasilkan rantai polipeptida yang lebih spesifik.

Proses translasi sintesis protein

Proses translasi sendiri terbagi atas 3 tahap, yaitu :

  • Tahap Awal atau Inisiasi
Baca juga:  Koloid: Pengertian, Ciri-Ciri, Jenis, dan Manfaatnya

Pada tahap ini ribosom merakit di sekitar mRNA untuk dibaca dan tRNA pertama yang membawa asam amino metionin (yang cocok dengan start kodon, AUG). Bagian ini diperlukan agar tahap translasi bisa dimulai.

  • Elongasi atau Memperpanjang Rantai

Ini adalah tahap di mana rantai asam amino diperpanjang. Disini mRNA dibaca satu kodon sekali, dan asam amino yang sesuai dengan kodon ditambahkan ke rantai protein. Selama elongasi, tRNA bergerak melewati situs A, P, dan E dari ribosom. Proses ini diulang terus-menerus saat kodon baru dibaca dan asam amino baru ditambahkan ke rantai.

  • Terminasi

Ini adalah tahap dimana rantai polipeptida dilepaskan. Proses ini dimulai ketika stop kodon (UAG, UAA atau UGA) memasuki ribosom, membuat rantai polipeptida terpisah dari tRNA dan lepas keluar dari ribosom.

3. Pelipatan Protein

Rantai polipeptida yang baru disintesis tidak berfungsi sampai mengalami modifikasi struktur tertentu seperti penambahan karbohidrat ekor (glikosilasi), lipid, kelompok prostetik, dll. Supaya menjadi fungsional, dilakukan dengan modifikasi pasca-translasi dan pelipatan protein.

Pelipatan protein dibagi ke dalam empat tingkat, yaitu tingkat primer (rantai polipeptida linier); tingkat menengah (α-heliks dan β-lipit lembar); tingkat tersier (bentuk berserat dan bundar); dan tingkat Kuarter (protein kompleks dengan dua atau lebih subunit.

Manfaat Sintesis Protein

Sel-sel mensintesis protein ke seluruh tubuh. Protein-protein ini yaitu:

  • Protein Struktural, merupakan adanya sebuah protein yang membentuk struktur sel, membran organel, protein membran plasma, mikrotubulus, mikrofilamen, sentriol dan banyak lagi.
  • Protein rahasia dari sel seperti antibody dan hormon.

Sel yang berbeda memiliki protein yang berbeda yang menentukan sifat fisik dan kimia sel dan membedakan satu sel dari yang lain. Sebagai contoh, banyak sel otot mengandung aktin dan miosin ketika tidak ada sel saraf.

Mahasiswa Fisika Universitas Diponegoro. Tertarik dengan segala hal baru di dunia ilmu pengetahuan.

1 Comment

Leave a Reply