DNA Transkripsi, RNA Translasi, dan Sintesis Protein
Proses kehidupan bergantung pada ekspresi informasi genetik yang tersimpan dalam DNA. Informasi ini diekspresikan melalui dua tahap utama: transkripsi dan translasi. Mari kita bahas masing-masing tahap secara detail.
1. Transkripsi: Dari DNA ke RNA
Transkripsi adalah proses pembuatan salinan RNA dari untai DNA. Proses ini dikatalisis oleh enzim RNA polimerase. Berikut langkah-langkahnya:
- Inisiasi: RNA polimerase mengenali dan berikatan dengan daerah promotor pada DNA, yang menandai awal gen yang akan ditranskripsi.
- Elongasi: RNA polimerase bergerak sepanjang untai DNA, membuka heliks ganda dan menambahkan nukleotida RNA yang komplementer dengan urutan DNA. Ingat, RNA menggunakan urasil (U) sebagai pengganti timin (T). Hasilnya adalah molekul RNA yang disebut RNA duta (mRNA).
- Terminasi: RNA polimerase mencapai daerah terminator pada DNA, yang menandai akhir gen. Proses transkripsi berhenti, dan molekul mRNA terlepas.
Pada organisme eukariotik, mRNA mengalami pemrosesan lebih lanjut sebelum meninggalkan nukleus, termasuk:
- Penambahan tudung 5': Sebuah gugus 7-metilguanosin ditambahkan ke ujung 5' mRNA. Ini melindungi mRNA dari degradasi dan membantu dalam inisiasi translasi.
- Pemotongan intron: Bagian-bagian non-coding dari mRNA (intron) dipotong, dan bagian-bagian coding (ekson) disambung kembali.
- Penambahan ekor poli-A: Sebuah ekor poliadenilat (banyak adenin) ditambahkan ke ujung 3' mRNA. Ini juga melindungi mRNA dari degradasi dan membantu dalam ekspor dari nukleus.
2. Translasi: Dari RNA ke Protein
Translasi adalah proses sintesis protein berdasarkan urutan nukleotida pada mRNA. Proses ini terjadi di ribosom, organel seluler yang berperan sebagai tempat sintesis protein. Berikut langkah-langkahnya:
- Inisiasi: Ribosom berikatan dengan mRNA dan tRNA inisiator, yang membawa asam amino metionin (Met).
- Elongasi: Ribosom bergerak sepanjang mRNA, membaca kodon (sekuens tiga nukleotida) secara berurutan. Setiap kodon mengkode satu asam amino. tRNA yang membawa asam amino yang sesuai dengan kodon berikatan dengan ribosom, dan ikatan peptida terbentuk antara asam amino yang berurutan.
- Terminasi: Ribosom mencapai kodon stop (UAA, UAG, atau UGA). Proses translasi berhenti, dan rantai polipeptida yang baru terbentuk terlepas dari ribosom.
Rantai polipeptida kemudian akan melipat menjadi struktur tiga dimensi yang spesifik, membentuk protein fungsional.
3. Hubungan antara DNA, RNA, dan Protein
Dogma sentral biologi molekuler menggambarkan alur informasi genetik: DNA → RNA → Protein. DNA mengandung informasi genetik, yang ditranskripsi menjadi RNA, yang kemudian ditranslasi menjadi protein. Protein merupakan molekul kerja sel, yang menjalankan berbagai fungsi penting dalam tubuh.
Ringkasan:
Transkripsi dan translasi adalah dua proses esensial yang memungkinkan sel untuk mengekspresikan informasi genetik dan menghasilkan protein yang dibutuhkan untuk fungsi seluler. Pemahaman tentang kedua proses ini sangat penting dalam berbagai bidang biologi dan kedokteran, termasuk pengembangan obat dan terapi gen. Gangguan pada proses transkripsi dan translasi dapat menyebabkan berbagai penyakit genetik.
