Protein Sintesis
-
Upload
fuja-novitra -
Category
Documents
-
view
275 -
download
5
Transcript of Protein Sintesis
-
7/24/2019 Protein Sintesis
1/21
Sintesis Protein
TranskripsiTranskripsi
TranslasiTranslasi
Kode GenetikKode Genetik
Tahapan Sintesisprotein
DNA
mRNA
PROTEIN
Transkripsi
Transla
si
-
7/24/2019 Protein Sintesis
2/21
Semua sel hidup mengandung berbagai jenisprotein.
Semua reaksi biokimia tubuh dikontrol olehenzim, dan biasanya tergabung dalam suaturangkaian reaksi yang dikenal dengan jalurmetabolisme.
Sel membuat sendiri protein-protein yangmereka perlukan.
Gen memberi perintah untuk membuat proteintertentu tetapi gen tidak membangun proteinsecara langsung.
Jembatan antara DNA dan sintesis protein ialahRNA. Gen panjangnya mencapai ratusan atau
ribuan nukleotida, masing-masing memilikiurutan basa yang spesifik.
Tahap sintesis protein
Sintesis protein terdiri atas dua tahap, yaitu
transkripsi dan translasi
-
7/24/2019 Protein Sintesis
3/21
Transkripsi
Transkripsi adalah proses pemindahan informasigenetik dari ruas DNA ke dalam molekul RNA
Transkripsi dilakukan dengan cara pembentukanmRNA oleh DNA
Untai DNA digunakan sebagai cetakan (template)atau pola sintesis
Proses tersebut terjadi di dalam nukleus dan dibantuoleh katalisator berupa enzim RNA polimerase, yangberperan sebagai enzim transkriptase.
Enzim RNA polimerasi berfungsi untuk membuka
pilinan heliks ganda DNA pada titik awal transkripsidan memulihkan kembali pilinan heliks ganda
Selama transkripsi, nukleotida RNAdi dalam ikalatan nukleoplasmamelengkapi basa-basa pada satudari dua rantai DNA.
Molekul gula RNA berikatandengan kelompok fosfat RNAmembentuk rantai tunggal mRNA.
Kode basa mRNA disalin atasrantai mRNA, setiap kombinasi tigabasa pada mRNA merupakansebuah KODON.
Rantai mRNA kemudianmemisahkan diri dari DNA danbergerak ke dalam sitoplasma
Replikasi
mRNA
DNA
translasi
Protein
transkripsi
-
7/24/2019 Protein Sintesis
4/21
Transcription of segment of DNA to form a molecule of RNA
1 2
34
Transcription of segment of DNA to form a molecule of RNA
-
7/24/2019 Protein Sintesis
5/21
Kode Genetik (KODON)
Kode genetik adalah aturan hubunganantara gen dengan protein. Mengaturhubungan antra asam amino yangterdapat pada rantai polinukleotidadengan rangkaian nukleotida yangterdapat pada tRNA
Saintis telah menemukan 20 jenis asamamino penyusun polipeptida (protein),oleh sebabitu perlu pengendalian olehgen dalam pembentukan protein
Sifat sintesis protein adalah khas, hanyasatu gen yang menyandikan satu jenis
protein
Bagaimana menentukan bahwa setiap kodondisusun oleh tiga basa ?
DNA dan RNA memiliki 4 basa, bila sebuahkodon hanya dapat memiliki satu basa, mRNAhanya dapat mengkode empat asam amino
Bila sebuah kodon hanya memiliki dua basa,hanya 16 asam amino yang dapat dikodekan
Jika kodon merupakan tiga basa (kodontriplet), ada 64 kode yang mungkinberkombinasi
-
7/24/2019 Protein Sintesis
6/21
Saintis telah mampu merumuskan kode genetikyang menghubungkan kodon-kodon pada mRNAdengan asam amino yang dikendalikan (lihattabel)
Dalam tabel tersebut terlihat bahwa ada lebihdari satu kodon bagi kebanyakan asam amino
Misalnya asam amino leusin memiliki enamkodon yang berbeda
Kodon UAA, UAG dan UGA merupakan kodon
stop dan AUG merupakan kodon star yaitu kodeawal bagi asam amino untuk memulai sintesis
Tabel kode genetikTabel kode genetik
-
7/24/2019 Protein Sintesis
7/21
Translasi Kondon dari mRNA diperlukan untuk
membangun protein di dalamsitoplasma, proses tersebut dinamakantranslasi.
Pada saat translasi terjadi prosespenerjemahan kode asli dari DNAmenjadi sebuah protein serta interaksiantara mRNA dengan tRNA.
Setiap unit tRNA terikat pada kodon
mRNA pelengkapnya dan mengikatasam amino khusus
Tiga basa tRNA disebut antikodon
Dalam proses translasi (penerjemahan), suatu selmenginterpretasi suatu pesan genetik dan membentukprotein yang sesuai.
Pesan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjangmolekul mRNA (hasil transkripsi), interpreternya adalahRNA transfer (tRNA).
Fungsi tRNA adalah mentransfer asam-asam amino darikolam asam amino sitoplasmanya ke ribosom.
-
7/24/2019 Protein Sintesis
8/21
Secara prinsip translasi sederhana tetapi kompleks secarabiokimia dan mekanik, khususnya pada sel eukariotik.
Kita dapat membagi translasi, sintesis polipeptida, menjaditiga tahap yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi.
Semua tahapan tersebut memerlukan faktor-faktor proteinyang membantu mRNA, tRNA dan ribosom selama prosestranslasi.
Untuk inisiasi dan elongasi rantai dibutuhkan sejumlahenergi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosintriphospat), suatu molekul yang mirip ATP.
Tahap inisiasi dari translasi membawabersama-sama mRNA, sebuah tRNA yangmemuat asam amino pertama daripolipeptida, dan dua buah subunit ribosom.Pertama, subunit ribosom kecilmengikatkan diri pada mRNA dan tRNAinisiator khusus
Subunit ribosom kecil melekat pada segmenleaderpada ujung 5 (upstream) darimRNA. Pada eukariota ujung 5 pertamakali memerintahkan subunit kecil untukmelekat pada ujung 5 dari mRNA. Pada
arah downstreamdari mRNA terdapatkodon inisiasi AUG yang memberikan sinyaldimulainya proses translasi.
tRNA inisiator yang membawa asam aminometionin, melekat pada kodon inisiasi.
Translasi - inisiasi
Ribosom subunit
besar dan sub unit
kecil (tempat sintesis
protein)
-
7/24/2019 Protein Sintesis
9/21
Transfer RNA (tRNA)
Fungsi tRNAadalah
mentransferasam-asamamino dari
kolam asamamino
sitoplasma keribosom.
-
7/24/2019 Protein Sintesis
10/21
Inisiasi
The small subunit of theribosome binds to a site"upstream" (on the 5' side) of
the start of the message. It proceeds downstream (5' ->
3') until it encounters the startcodon AUG. (The regionbetween the cap and the AUGis known as the 5'-untranslated region [5'-UTR].)
Here it is joined by the largesubunit and a specialinitiator tRNA.
The initiator tRNA binds to theP site (shown in pink) on theribosome.
In eukaryotes, initiator tRNAcarries methionine (Met).(Bacteria use a modifiedmethionine designated fMet.)
Elongasi An aminoacyl-tRNA (a tRNAcovalently bound to its amino acid)able to base pair with the nextcodon on the mRNA arrives at theA site (green) associated with: an elongation factor (called
EF-Tu in bacteria)
GTP (the source of the neededenergy)
The preceding amino acid (Met atthe start of translation) is covalentlylinked to the incoming amino acidwith a peptide bond (shown in red).
The initiator tRNA is released fromthe P site.
The ribosome moves one codondownstream.
This shifts the more recently-arrived tRNA, with its attachedpeptide, to the P site and opens theA site for the arrival of a newaminoacyl-tRNA.
This last step is promoted byanother protein elongation factor(called EF-G in bacteria) and theenergy of another molecule ofGTP.
-
7/24/2019 Protein Sintesis
11/21
-
7/24/2019 Protein Sintesis
12/21
Terminasi
Akhir translasi terjadi ketikaribosom bertemu dengan salahsatu dari kodon stop (UAA, UAG,UGA).
(The nucleotides from this point tothe poly(A) tail make up the 3'-untranslated region [3'-UTR] of themRNA.)
There are no tRNA molecules withanticodons for STOP codons.
-
7/24/2019 Protein Sintesis
13/21
RibosomRibosom
Terbentuk dari sub unit besar dansub unit kecil
Terdiri dari rRNA (40%) and protein(60%)
Mempunyai dua sites untukmelekatkan tRNA --- sisi P and sisi
A
RibosomRibosom
PSite
ASite
Largesubunit
Smallsubunit
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
-
7/24/2019 Protein Sintesis
14/21
TranslasiTranslasi
Sintesis protein dalam sitoplasmaSintesis protein dalam sitoplasma
Termasuk dibawah ini:Termasuk dibawah ini:
1.1. mRNA (kodons)mRNA (kodons)
2.2. tRNA (antikodons)tRNA (antikodons)
3.3. ribosomesribosomes
4.4. asam aminoasam amino
TranslasiTranslasi Tiga langkah translasi:Tiga langkah translasi:
1.1. inisiasiinisiasi: kodon star (AUG): kodon star (AUG)
2.2. elongasielongasi: penyambungan asam amino: penyambungan asam amino
3.3. terminasiterminasi: kodon stop (UAG, UAA,: kodon stop (UAG, UAA,or UGA).or UGA).
Lets Make a Protein !Lets Make a Protein !
-
7/24/2019 Protein Sintesis
15/21
Kodon mRNA bergabungKodon mRNA bergabungdengan Ribosomdengan Ribosom
PSite
ASite
Largesubunit
Small subunit
mRNAmRNAA U G C U A C U U C G
InitiationInitiation
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
2-tRNA
G
aa2
A U
A
1-tRNA
U A C
aa1
anticodon
Ikatanhidrogen kodon
-
7/24/2019 Protein Sintesis
16/21
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
1-tRNA 2-tRNA
U A C G
aa1 aa2
A UA
anticodonIkatan
hidrogen codon
peptide bond
3-tRNA
G A A
aa3
ElongationElongation
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
1-tRNA
2-tRNA
U A C
G
aa1
aa2
A U
A
Ikatan peptida
3-tRNA
G A A
aa3
Ribosomes move over one codon
(leaves)
-
7/24/2019 Protein Sintesis
17/21
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
2-tRNA
G
aa1
aa2
A U
A
Ikatan peptida
3-tRNA
G A A
aa3
4-tRNA
G C U
aa4
A C U
mRNAmRNA
A U G C U A C U U C G
2-tRNA
G
aa1 aa2
A U
A
peptide bonds
3-tRNA
G A A
aa3
4-tRNA
G C U
aa4
A C U
(leaves)
Ribosomes move over one codon
-
7/24/2019 Protein Sintesis
18/21
mRNAmRNA
G C U A C U U C G
aa1aa2
A
Ikatan peptida
3-tRNA
G A A
aa3
4-tRNA
G C U
aa4
A C U
U G A
5-tRNA
aa5
mRNAmRNA
G C U A C U U C G
aa1
aa2
A
Ikatan peptida
3-tRNA
G A A
aa3
4-tRNA
G C U
aa4
A C U
U G A
5-tRNA
aa5
Ribosomes move over one codon
-
7/24/2019 Protein Sintesis
19/21
mRNAmRNA
A C A U G U
aa1
aa2
U
primaryprimarystructurestructureof a proteinof a protein
aa3
200-tRNA
aa4
U A G
aa5
C U
aa200
aa199
terminatorterminator
or stopor stopcodoncodon
TerminasiTerminasi
Hasil akhirHasil akhir Protein!Protein! The end products of protein synthesis isThe end products of protein synthesis is
aa stuktur primer proteinstuktur primer protein
Susunan asam amino yang terikatSusunan asam amino yang terikatbersama oleh ikatan peptidabersama oleh ikatan peptida
aa1
aa2
aa3 aa4aa5
aa200
aa199
-
7/24/2019 Protein Sintesis
20/212
Garis besar sintesis protein
Metionin Glisin Valin
U A C C C U C A A
A U G G G A G U U
Asam amino
T A C C C T C A A
Transkripsididalam
nukleus
Translasidisitoplasma
a. Gen dalam DNA(cetakan mRNA,
pita anti sense)
b. mRNA (kodon)
c. tRNA (antikodon)
d. Protein
Rangkuman
tahapandalam proses
sintesisprotein:
transkripsi,translasi
(inisiasi,
elongasi,terminasi)
-
7/24/2019 Protein Sintesis
21/21
Latihan
Cetakan (anti-sense) GGG
Pita DNA sense TAC
mRNA (kodon) CCU
tRNA (anti kodon) UCG
Asam amino Leu
Setiap kolom dalam tabel di bawah ini memperlihatkan tiga nukleotida.
Berdasarkan kodon yang ada dalam kolom tersebut, isi kolom yangkosong dalam tabel tersebut.
Latihan 2
ANTI SENSE
SENSE TAC CGG TAG GTA CGA GTA TAG CGG CTT AGC CGG TTT AGA CGC CCC
mRNA
tRNA
Asam Amino