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 )