Sintesis Protein: Pengertian – Tujuan dan Tahapannya

Kali ini kita akan membahas mengenai Sintesis Protein, berikut pembahasannya.

Pengertian Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein yang terjadi di dalam sel, tepatnya pada organel nukleus dan sitoplasma.

Protein merupakan makromolekul yang menjalankan banyak fungsi esensial di dalam tubuh, seperti bekerja sebagai enzim, menopang struktur sel, mengangkut molekul ke seluruh tubuh, dan masih banyak lagi.

Sintesis protein terdiri dari dua tahapan, yaitu tahapan transkripsi dan translasi. Keseluruhan proses pembentukan protein dari asam nukleat DNA ke RNA ke protein ini terkenal sebagai “dogma sentral” (central dogma) dalam bidang Biologi Molekuler.

Tujuan Sintesis Protein

Sintesis protein bertujuan untuk membuat rantai polipeptida (protein) dari asam amino. Protein-protein tersebut akan menjalankan berbagai fungsi di dalam tubuh.

Manfaat Sintesis Protein

Sintesis protein merupakan proses penting terus menerus dilakukan oleh sel untuk menopang pertumbuhan dan perkembangan organisme.

Protein baru disintesis untuk ditambahkan pada protein lama maupun untuk menggantikan protein-protein yang rusak karena faktor usia, pengaruh lingkungan, maupun kesalahan dalam sintesis protein sebelumnya yang menyebabkan protein tidak fungsional.

Pada otot manusia, contohnya, sel otot melakukan sintesis protein aktin dan miosin terus menerus yang memungkinkan perkembangan otot ketika kita melakukan aktivitas fisik.

Tahapan Sintesis Protein

Tahapan Transkripsi

Tahapan transkripsi adalah tahapan sintesis RNA dari suatu model DNA (template). Proses ini terjadi di dalam nukleus dan memerlukan enzim RNA polymerase. RNA disintesis dari basa-basa nukleotida Adenin, Guanine, Sitosin, ataupun Urasil yang berkomplemen dengan basa nukleotida model DNA awal.

Terdapat tiga langkah dalam proses transkripsi sebagai berikut.

• Inisiasi
  Pada langkah ini, terjadi proses penempelan enzim RNA polymerase pada area DNA yang disebut promoter. Struktur DNA terbuka menjadi dua untai terpisah dan enzim RNA polymerase memulai penempelan basa nukleotida RNA yang berkomplemen dengan untai DNA.
• Elongasi
  Penambahan basa nukleotida pada untai mRNA.
• Terminasi.
  RNA yang telah disintesis lepas dari DNA.

Hasil RNA dari tahapan transkripsi disebut messenger RNA (mRNA). mRNA kemudian akan keluar dari nukleus menuju ke sitoplasma untuk menjadi model bagi pembentukan protein.

Tahapan Translasi

Tahapan translasi merupakan proses kompleks pembentukan protein dari mRNA. Proses ini terjadi di sitoplasma dan memerlukan organel ribosom, yang terdiri dari protein dan ribosomal RNA (rRNA), dan molekul transfer RNA (tRNA).

tRNA membawa asam amino sesuai dengan pola tiga basa yang ditentukan dari mRNA. Pola tiga basa ini disebut juga kodon. tRNA memiliki struktur antikodon spesifik yang mengenali kodon spesifik dari mRNA. Jenis asam amino ditentukan dari kodon-kodon tersebut.

Terdapat 20 jenis asam amino, yaitu Alanin, Arginin, Asparagin, Asam Aspartat, Asam Glutamat, Fenilalanin, Glisin, Glutamin, Histidin, Isoleusin, Leusin, Lisin, Metionin, Prolin, Serin, Sistein, Treonin, Triptofan, Tyrosin, Valin.

Tiga langkah dalam proses translasi adalah sebagai berikut.

• Inisiasi
  Tahap ini selalu dimulai dari sekuen kodon AUG yang mengkode asam amino Metionin. Ribosom menempel area kodon AUG tersebut pada mRNA, kemudian tRNA masuk ke ribosom membawa Metionin pertama.
• Elongasi
  Penambahan asam amino pada rantai polipeptida.
• Terminasi.
  Penambahan asam amino dari tRNA pada rantai polipepitda berhenti ketika ribosom sampai pada salah satu dari tiga kodon stop: UAG, UAA, dan UGA. Polipeptida dilepas dari ribosom.

Sintesis protein selesai. Polipeptida yang telah disintesis umumnya akan melewati proses kompleks atau modifikasi selanjutnya untuk menjadi protein yang fungsional.