Download - Jawaban Tugas HG
Jawaban Tugas HG
Pertanyaan :
1. Sebutkan dan jelaskan fungsi dan mekanisme RNA sebagai katalis dan pertahanan sel !
RNA sebagai Katalis
Bentuk lain RNA salah satunya ialah enzim. Dipercaya selama bertahun-tahun
bahwa hanya protein dapat enzim. RNA sekarang dikenal untuk mengadopsi struktur
tersier yang kompleks dan bertindak sebagai katalis. RNA enzim yang dikenal sebagai
ribozymes, dan mereka menunjukkan banyak fitur enzim klasik, seperti situs aktif, situs
mengikat substrat dan mengikat situs untuk kofaktor, seperti ion logam. Meskipun jelas
bukan merupakan protein, asam ribonukleat (RNA) tertentu akan memperlihatkan
aktivitas katalitik yang sangat spesifik bagi substrat tertentu. Meskipun substrat yang
dikatalisis oleh ribozim hanya terbatas pada ikatan fosfodiester RNA, spesifitas kerjanya
sepenuhnya sebanding kerja enzim yang klasik. Ribozim mengatalisis reaksi trans
esrterifikasi dan akhirnya reaksi hidrolisis ikatan fosfodiester dalam molekul RNA. Reaksi
ini diperlancar oleh gugus OH. Ribozim memiliki kemampuan untuk mengenali dan
memotong molekul RNA spesifik sehingga ribozim merupakan calon yang menarik untuk
terapi pada manusia
Salah satu ribozymes pertama yang ditemukan adalah RNase P, ribonuklease
yang terlibat dalam menghasilkan molekul tRNA dari lebih besar, pendahulu RNA. RNase
P terdiri dari RNA dan protein; Namun, RNA NaAD sendirian adalah katalis.
RNA sebagai Pertahanan Sel
Salah satu fungsi RNA sebagai pertahanan sel ialah dalam memerangi pertumbuhan
ganas. Telah lama diketahui bahwa asam ribonukleat dapat mengurangi atau bahkan
menghentikan pertumbuhan ganas. Dalam percobaan-vitro dilakukan oleh DeCarvalho,
Niu, Aksenova, dan Alexander et al. diverifikasi bahwa RNA diambil dari jaringan sehat
dapat menekan pertumbuhan garis sel tumor dan mengurangi keganasan mereka.
Salah satu jenis RNA yang berfungsi dalam pertahanan sel ialah siRNA. siRNA adalah
RNA double stranded yang terdiri dari 21-23 pasangan basa yang mampu membentuk
komplement dengan target sekuen spesifik mRNA. RNA ini bisa mengakibatkan
penguraian mRNA yang dinamakan interferensi RNA (RNA interference) yang biasanya
disingkat dengan RNAi. Gangguan ini mengakibatkan mRNA tidak bisa berubah menjadi
suatu protein. Prinsipnya sama dengan gangguan produksi suatu protein oleh antisense
RNA. Namun, berbeda dengan antisense RNA, siRNA adalah benang ganda yang relatif
lebih stabil sehingga dalam aplikasinya siRNA bisa diintroduksikan baik dengan injeksi
langsung maupun dengan mengkloningnya ke vektor seperti plasmid.
SiRNA berasosiasi dengan molekul helikase dan nuclease membentuk kompleks dengan
RISC (RNAinducing silencing compleks) inducing yang akan melepaskan komplemen
siRNA membentuk ss-siRNA dan kemudian kompleks ini akan dapat berkomplement
dengan mRNA target, sehingga akan memotong mRNA target. Selanjutnya potongan-
potongan mRNA akan didegradasi oleh enzim RNase (Kitabwalla dan Ruprecht, 2002).
Prinsipnya adalah setiap produk gen (DNA) akan menghasilkan mRNA yang selanjutnya
akan diproses menjadi protein yang akan berfungsi untuk replikasi dan
perkembangbiakan suatu agen penyakit. Jika RNA yang akan berikatan dengan mRNA
bisa dirancang, otomatis proses mRNA menjadi protein akan terganggu. Akibatnya,
protein tidak akan terbentuk sehingga agen penyebab penyakit tidak bisa berkembang
biak.
Sumber : http://www.scribd.com/doc/93671506/Terapi-Sirna-Pada-Aids-Ppt-Only
2. Bagaimana sintesis RNA pada eukariotik dan transkripsi?
Sintesis RNA Pada Eukariotik
Enzim yang diperlukan dalam transkripsi DNA menjadi RNA adalah RNA polymerase.
Reaksi enzimatik tersebut menghasilkan polimerase RNA dan ribonukleotida. Sekuen
nukleotida pada DNA merupakan templat atau cetakan untuk membuat sekuen
nukleotida pada RNA. RNA polimerase ada yang tidak membutuhkan templat atau
cetakan seperti poli (A) polimerase yang penting dalam ekspresi gen. Penambahan
nukleotida pada saat sintesis RNA mengikuti aturan pasangan basa: A berpasangan
dengan U; G berpasangan dengan C. Setiap penambahan satu nukleotida, ß- dan γ-fosfat
dihilangkan dari nukleotida yang baru datang, dan gugus hidroksil dihilangkan dari ujung
3-karbon pada nukleotida, sama seperti polimerisasi DNA.
RNA polimerase merupakan komponen pusat dari kompleks inisiasi transkripsi. Setiap
kali suatu gen di transkrip, suatu kompleks baru digabungkan segera pada daerah
upstream dari gen. Kompleks inisiasi disusun pada posisi yang sesuai dan tidak pada
sembarang tempat di genom karena lokasi target ditandai dengan sekuen nukleotida
khusus yang disebut promotor yang hanya terdapat di daerah upstream dari gen.
Promotor bakteria dapat langsung dikenali oleh enzim RNA polimerase, tetapi pada
eukariot dan archaea suatu protein intermediet yang mengikat ke DNA diperlukan dan
membentuk platform tempat RNA polimerase mengikat.
Pemrosesan prekursor RNA
Kebanyakan RNA, terutama pada eukariot, awalnya disintesis sebagai prekursor atau
pre-mRNA yang harus diproses sebelum bisa menjalankan fungsinya. Berikut ini adalah
garis besar pemrosesan pre-RNA. Modifikasi akhir terjadi selama sintesis mRNA eukariot
dan archaea yang umumnya dengan penambahan nukleotida pada ujung 5 yang disebut′
cap dan ekor poli A pada ujung 3 . Keduanya terlibat dalam penggabungan kompleks′
inisiasi translasi dari mRNA ini.
Splicing adalah penghilangan intron dari prekursor RNA. Banyak gen-gen pengkode
protein pada eukariot mengandung intron dan intron ini dikopi saat gen di transkrip.
Intron dihilangkan dari pre-mRNA dengan reaksi pemotongan dan penggabungan. Pre-
mRNA yang tidak mengalami penghilangan intron membentuk fraksi RNA nuklear yang
disebut heterogenous nuclear RNA (hnRNA). Beberapa pre-rRNA dan pre-tRNA eukariot
juga mengandung intron, sama seperti transkrip pada archaea, tetapi hal tersebut jarang
terdapat pada bakteri.
Pemotongan merupakan peristiwa yang penting dalam pemrosesan rRNA dan tRNA.
Kebanyakan diantaranya awalnya disintesis dari unit transkripsi yang mengkhususkan
diri pada lebih dari satu molekul. Oleh karena itu, pre-rRNA dan pre-tRNA harus
dipotong kecil-kecil untuk menghasilkan RNA yang matang. Tipe pemrosesan ini
terdapat baik pada prokariot maupun eukariot.
Modifikasi kimia dilakukan pada rRNA, tRNA, dan mRNA. rRNA dan tRNA pada semua
organisme dimodifikasi dengan penambahan gugus kimia baru yang ditambahkan ke
nukleotida tertentu dalam setiap RNA. Modifikasi kimia mRNA disebut RNA-editing,
seperti yang terlihat pada bermacam-macam eukariot.
Pemrosesan mRNA mempunyai pengaruh yang penting pada komposisi transkriptom.
RNA editing, sebagai contoh, dapat menghasilkan suatu pre-mRNA tunggal yang diubah
menjadi dua mRNA berbeda yang mengkode protein yang sangat berbeda. Peristiwa itu
nampaknya tidak umum, tetapi splicing alternatif, dimana satu pre-mRNA menghasilkan
dua atau lebih mRNA dengan cara penggabungan exon dengan kombinasi yang berbeda
sangat umum terjadi. Dengan mekanisme ini, jumlah gen yang sedikit bisa menghasilkan
protein yang lebih banyak.
Sumber: http://id.shvoong.com/medicine-and-health/genetics/2067945-sintesis-rna-
dalam-sel/#ixzz2Lpf7zs5U
Transkripsi
Secara garis besar transkripsi berlangsung dalam empat tahap, yaitu pengenalan
promoter, inisiasi, elongasi, dan teminasi. Masing-masing tahap akan dijelaskan secara
singkat sebagai berikut.
Pengenalan promoter
Agar molekul DNA dapat digunakan sebagai cetakan dalam sintesis RNA, kedua
untainya harus dipisahkan satu sama lain di tempat-tempat terjadinya penambahan
basa pada RNA. Selanjutnya, begitu penambahan basa selesai dilakukan, kedua untai
DNA segera menyatu kembali. Pemisahan kedua untai DNA pertama kali terjadi di suatu
tempat tertentu, yang merupakan tempat pengikatan enzim RNA polimerase di sisi 5’
(upstream) dari urutan basa penyandi (gen) yang akan ditranskripsi. Tempat ini
dinamakan promoter.
Inisiasi
Setelah mengalami pengikatan oleh promoter, RNA polimerase akan terikat
pada suatu tempat di dekat promoter, yang dinamakan tempat awal polimerisasi atau
tapak inisiasi (initiation site). Tempat ini sering dinyatakan sebagai posisi +1 untuk gen
yang akan ditranskripsi. Nukleosida trifosfat pertama akan diletakkan di tapak inisiasi
dan sintesis RNA pun segera dimulai.
Elongasi
Pengikatan enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya pada untai DNA
cetakan membentuk kompleks transkripsi. Selama sintesis RNA berlangsung kompleks
transkripsi akan bergeser di sepanjang molekul DNA cetakan sehingga nukleotida demi
nukleotida akan ditambahkan kepada untai RNA yang sedang diperpanjang pada ujung
3’ nya. Jadi, elongasi atau polimerisasi RNA berlangsung dari arah 5’ ke 3’, sementara
RNA polimerasenya sendiri bergerak dari arah 3’ ke 5’ di sepanjang untai DNA cetakan.
Terminasi
Berakhirnya polimerisasi RNA ditandai oleh disosiasi kompleks transkripsi atau
terlepasnya enzim RNA polimerase beserta kofaktor-kofaktornya dari untai DNA
cetakan. Begitu pula halnya dengan molekul RNA hasil sintesis. Hal ini terjadi ketika RNA
polimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebut dengan terminator. Terminasi
transkripsi dapat terjadi oleh dua macam sebab, yaitu terminasi yang hanya bergantung
kepada urutan basa cetakan (disebut terminasi diri) dan terminasi yang memerlukan
kehadiran suatu protein khusus (protein rho). Di antara keduanya terminasi diri lebih
umum dijumpai. Terminasi diri terjadi pada urutan basa palindrom yang diikuti oleh
beberapa adenin (A). Urutan palindrom adalah urutan yang sama jika dibaca dari dua
arah yang berlawanan. Oleh karena urutan palindom ini biasanya diselingi oleh
beberapa basa tertentu, maka molekul RNA yang dihasilkan akan mempunyai ujung
terminasi berbentuk batang dan kala (loop).
Inisiasi transkripsi tidak harus menunggu selesainya transkripsi sebelumnya. Hal
ini karena begitu RNA polimerase telah melakukan pemanjangan 50 hingga 60
nukleotida, promoter dapat mengikat RNA polimerase yang lain. Pada gen-gen yang
ditranskripsi dengan cepat reinisiasi transkripsi dapat terjadi berulang-ulang sehingga
gen tersebut akan terselubungi oleh sejumlah molekul RNA dengan tingkat penyelesaian
yang berbeda-beda.
Sumber : http://icheanindita.blogspot.com/2012/10/transkripsi-rna.html
3. Sebutkan jenis-jenis RNA pada sel eukariotik dan prokariotik!
(belum nemu zi )