Nama : Dwi Mutiara Sari

Nim : 135130101111018

Kelas : 2013/ A

1.Jelaskan apa yang dimaksud “centra dogma molecular biology”!

Jawab:

Dogma central adalah semua informasi yang terkandung dalam DNA, kemudian akan digunakan untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi, dan beberapa informasi pada RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi. Sebenarnya dalam proses dogma central, ada beberapa referensi yang mencakup replikasi DNA, dan ada yang tidak. Karena ada yang mengartikan dogma central adalah proses ekspresi gen dari DNA RNA protein. Ada pula yang menyebutkan sebelum ekspresi gen berlangsung, DNA harus dilipat gandakan  dulu. Sejak proses transkripsi DNA menjadi mRNA yang kemudian di translasi menjadi polipeptida itulah yang disebut Central Dogma atau Dogma Sentral. Dogma adalah suatu kerangka kerja untuk memahami transfer antara informasi berurutan membawa biopolimer yang paling umumyang ada pada mahluk hidup ada tiga biopolimer utama, yaitu : DNA, RNA, dan protein. (Morange, 2008)

Dogma adalah rangkaian proses dimana informasi yang terdapat dalam DNA yang nantinya akan ditranskripsi sehingga menghasilkan molekul RNA, lalu informasi yang terkandung dalam molekul RNA tersebut akan ditranslasi untuk menghasilkan protein. Dogma setral merupakan prinsip dasar pada genetika molekuler yang menyebutkan bahwa DNA dapat bereplikasi, DNA dapat ditranskripsi menjadi RNA untuk selanjutnya ditranslasi menjadi protein. (Morange, 2008)

2.Tahapan sintesis protein meliputi.... jelaskan masing-masing!

Jawab:

- Replikasi DNASetiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4 sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah, terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk DNA. Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau penggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru. Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai DNA, disebut pangkal replikasi. (Crick.2006)

- Transkripsi

Transkripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA (DNA template/ DNA sense) dengan menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim RNA polimerase ini akan menyebabkan rangkaian double helix sebagian akan membuka, akibatnya basa-basa

pasangannya menyusun Adenin (A) pada mRNA dan seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan meninggalkan inti untuk melekat pada ribosom, yang merupakan organela pelaksana sintesis protein. (Blacwell.2005)

Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga tahap, yaitu iniasi, elongasi, dan terminasi.

A.Inisiasi

Tahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase pada pita DNA pada titik awal. Pita DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Pita DNA ini disebut juga pita bermakna atau sense. Adapun pita yang tidak ditranskripsi disebut pita tak bermakna atau antisense. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik awal pita.

B.Elongasi (pemanjangan)

Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.

C.Terminasi

Pada saat enzim RNA polimerase sampai pada tempat pemberhentian (terminal site) DNA, transkripsi akan terhenti. Setelah itu, mRNA dibebaskan dan RNA polimerase terlepas dari DNA. DNA akan kembali seperti bentuknya semula. Hasil dari transkripsi, yakni mRNA selanjutnya akan keluar dari inti sel melalui membran inti menuju sitoplasma.

Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan ribosom. Ribosom merupakan salah satu organel dalam sitoplasma yang berperan dalam sintesis protein. Ribosom terdiri atas dua bagian, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Ribosom mengandung protein dan rRNA.

(Blacwell.2005)

- Translasi

Tahap translasi mirip tahap transkripsi. Keduanya menggunakan enzim untuk membuat rantai polimer polinukleotida pada transkripsi dan polipeptida pada translasi. Pada proses translasi juga terjadi tahap inisiasi, elongasi, dan terminasi. Pada tahap translasi kode genetik atau kodon dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Apakah kodon itu? Kodon merupakan urutan tiga basa nitrogen pada mRNA. Setiap urutan tiga basa tersebut memiliki arti khusus yang dapat diterjemahkan dalam proses translasi.  Urutan tiga basa tersebut dikenal sebagai triplet. Misalnya, AUG, AAA, UCA, dan UUA. Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA. Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG AAA UCA UUA maka urutan antikodonya adalah UAC UUU AGU AAU. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA. Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon. (Crick.2006)

Dari 64 macam triplet kodon, terdapat 61 macam yang dapat mengodekan 20 macam asam amino. Akibatnya, terdapat beberapa asam amino yang dapat dikodekan oleh lebih dari

satu triplet atau disebut juga kodon sinonim. Tiga triplet lainnya tidak mengodekan asam amino, tetapi berfungsi sebagai kodon to , triplet yang memerintahkan penghentian proses translasi. Selain kodon stop, terdapat juga kodon ta t yang memerintahkan dimulainya proses translasi, yaitu kodon AUG dan berfungsi juga sebagai pengode asam amino metionin.

Translasi dimulai ketika mRNA dan tRNA inisiator berikatan dengan ribosom subunit kecil. Molekul tRNA inisiator merupakan molekul yang membawa asam amino pertama dan merupakan komplemen kodon AUG (kodon start). Biasanya membawa asam amino metionin. Antikodon pada tRNA inisiator adalah UAC. Setelah itu, ribosom subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil. Fase inisiasi ini sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.

Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan kodon selanjutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start adalah GUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA CAG yang membawa asam amino valin. Kedua asam amino, metionin dan valin, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.

Setelah metionin dan valin berikatan, tRNAmet yang awalnya membawa metionin, dilepaskan dari ribosom. Kemudian, ribosom bergerak pada molekul mRNA sepanjang satu kodon. Pergerakan ini membuat tRNAval bergerak ke tempat yang ditinggalkan tRNAmet. Molekul tRNA ketiga, kemudian berikatan dengan kodon mRNA ketiga dan membawa asam amino lainnya. Proses elongasi ini terus mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.

Translasi terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun ia berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas). Faktor pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya Pada proses sintesis protein, satu macam gen umumnya hanya mengatur satu sintesis polipeptida. Polipeptida yang terbentuk terlebih dahulu dimodifikasi untuk menjadi protein yang fungsional. Misalnya, beberapa polipeptida harus disatukan untuk membentuk satu protein yang memiliki fungsi tertentu. (Crick.2006)

3.Komponen utama dalam translasi ialah....

Jawab:

a.)Molekul mRNA merupakan transkrip (salinan) urutan DNA yang menyusun suatu gen dalam bentuk ORF (open reading frame, kerangka baca terbuka), didalamnya terdapat rangkaian kodon-kodon yang akan diterjemahkan.

b.)Molekul tRNA merupakan pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida, tRNA sebagai penterjemah, yang membawa antikodon.

c.) Ribosom merupakan tempat penterjemahan berlangsung/proses translasi, disusun oleh molekul rRNA dan beberapa macam protein, ribosom tersebar diseluruh bagian sel.

(Crick.2006)

4.Jelaskan apa yang dimaksud dengan ribosom (struktur), dan bagaimana perannya dalam mendukung translasi.

Jawab:

Ribosom merupakan organel berupa padatan yang tidak bermembran dan berukuransangat kecil (20 – 25 nm). Ribosom tersusun sebagian besar atas RNA ( Ribonucleic Acid  ) sekitar 60% dan protein sebesar 40%. RNA ribosom (rRNA) disintesis didalam nukleolus inti sel dan diekspor serta difungsikan di sitoplasma. Ribosom berfungsi sebagai alat untuk sintesis protein. Ribosom yang bekerja menyintesis protein berada dalam suatu unit yakni gabungan antara sub unit besar dan sub unitkecil. Kedua sub unit tersebut berhubungan dalam suatu ikatanyang distabilkan oleh ion magnesium. (Crick.2006)

Ribosom berperan dalam mensintesis protein sebagai hasil akhir dari proses translasi. mRNA yang dihasilkan lewat proses transkripsi, ditranslasi oleh tRNA sehingga dihasilkan rantai polipeptida. Rantai polipeptida inilah yang nantinya akan dibentuk oleh rRNA menjadi protein yang fungsional.( Crick.2006). 6.Sebut dan Jelaskan tahapan dalam translasi!

Jawab:-Inisiasi

Tahap inisiasi terjadi karena adanya tiga komponen yaitu mRNA, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. mRNA yang keluar dari nukleus menuju sitoplasma didatangi oleh ribosom, kemudian mRNA masuk ke dalam “celah” ribosom. Ketika mRNA masuk ke ribosom, ribosom “membaca” kodon yang masuk. Pembacaan dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan ribosom yang datang untuk mebaca kodon biasanya tidak hanya satu, melainkan beberapa ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk satu, di mana tusuknya adalah “mRNA” dan daging adalah “ribosomnya”. Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung secara berurutan. Ketika kodon I terbaca ribosom (misal kodonnya AUG), tRNA yang membawa antikodon UAC dan asam amino metionin datang. tRNA masuk ke celah ribosom. Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal.

-ElongasiPada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan satu per satu

pada asam amino pertama (metionin). Ribosom terus bergeser agar mRNA lebih masuk, guna membaca kodon II. Misalnya kodon II UCA, yang segera diterjemahkan oleh tRNA berarti kodon AGU sambil membawa asam amino serine. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan serine membentuk dipeptida. Ribosom terus bergeser, membaca kodon III. Misalkan kodon III GAG, segera diterjemahkan oleh antikodon CUC sambil membawa asam amino glisin. tRNA tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. Demikian seterusnya proses pembacaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom, yang diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida. Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rRNA dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.

-Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian “diproses” menjadi protein

( Crick.2006))

7.Sebut dan bedakan tahapan transkripsi dan translasi

Jawab:

Perbedaan proses transkripsi dan translasi diantaranya : pada proses transkripsi, DNA digunakan untuk memebentuk mRNA, proses transkripsi terjadi di nukleus, dan mRNA yang sebagai hasil dari transkripsi bergerak menuju sitoplasma untuk selanjutnya melakukan proses translasi. Proses translasi terjadi di daam ribosom, mRNA ditranslasi oleh tRNA untuk membentuk rantai polipeptida, hasil akhir dari proses translasi adalah protein fungsional. (Nudler.1999)

DAFTAR PUSTAKA

Blacwell.2005. Transcription mechanisms.USACrick.2006. on protein syntesis .combridge

Morange. 2008. The Central Dogma of Molecular Biology. USA

Nudler.1999. Transcription Elongation: Structural Basis and Mechanisms. New york