sintesis rNA

Sintesis RNA

            Ada 3 tipe RNA yang berkaitan dengan sintesis protein. Messenger RNA (mRNA) membawa pesan/perintah dari inti sel (DNA) ke sitoplasma. Ribosomal RNA (rRNA) dan transfer RNA (tRNA) tergabung dalam proses perangkaian asam amino untuk memproduksi protein. Proses ini disebut juga translation (penterjemahan). K

Sintesis RNA

            Ada 3 tipe RNA yang berkaitan dengan sintesis protein. Messenger RNA (mRNA) membawa pesan/perintah dari inti sel (DNA) ke sitoplasma. Ribosomal RNA (rRNA) dan transfer RNA (tRNA) tergabung dalam proses perangkaian asam amino untuk memproduksi protein. Proses ini disebut juga translation (penterjemahan). Ketiga RNA tersebut berupa asam-asam nukleat dan juga membentuk nukleotida-nukleotida.

1.      mRNA

            ` Struktur Messenger RNA (mRNA) adalah jenis RNA beruntai tunggal (single strand) membawa informasi yang digunakan untuk mensintesis protein. Nama messenger RNA diusulkan oleh Jacob dan Monod (1961). Molekul dari mRNA adalah untai tunggal seperti molekul rRNA dan komposisi dasar dari mRNA sama dengan DNA sehingga isi GC mRNA sesuai dengan isi GC dari total genom yang ada, perkecualian untuk basa nitrogen purin dimana pada DNA basa purin terdiri dari sitosin (C) dan timin (T) sedangkan pada mRNA terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U).

Gambar 1.1

Struktur mRNA hasil transkripsi dari DNA Template

 
          mRNA adalah jenis RNA yang disintesis oleh DNA dalam nukleus sebagai pembawa informasi genetik yang akan diterjemahkan nantinya pada saat transkripsi. mRNA dibentuk oleh DNA (Reece dkk, 2012). mRNA disintesis oleh DNA template dengan bantuan enzim polymerase III. mRNA hasil transkripsi pada sel eukariotik tidaklah sama dengan mRNA hasil transkripsi pada sel prokariotik. Dimana pada eukariotik, mRNA hasil transkripsi di dalam nukleus sebelum bisa meninggalkan nukleus, transkripsi RNA eukariotik pada gen pengode protein dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan RNA yang fungsional  yang bisa terhindar dari degradasi enzim-enzim hidrolitik yang ada disitoplasma sedangkan  pada prokariotik tidak terjadi modifikasi.

                        Messenger RNA adalah komplementer dengan DNA kromosom; membentuk hibrida RNA-DNA setelah pemisahan dua untai DNA. Sintesis mRNA dicapai dengan hanya satu dari dua untai DNA, yang digunakan sebagai template. Enzim RNA polimerase bergabung dengan ribonucleotides, dengan demikian, menjadi katalis dalam pembentukan  ikatan 3'-5'-fosfodiester yang membentuk tulang punggung RNA. Dalam hal ini sintesis rasio AU / GC RNA mirip dengan rasio AT / GC dari DNA. Sintesis mRNA dimulai pada ujung 5 'dan arah pertumbuhan adalah dari ujung 5' ke ujung 3 '.

                        Sesuai dengan namanya, mesengger RNA (mRNA) berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dari DNA inti yang akan translasi untuk mensintesis polipeptida. Tempat terjadinya translasi adalah ribosom. Menurut Weaver, mRNA berfungsi sebagai pembawa sekuens asam amino yang spesifik dari sebuah protein.

2.      tRna

            Struktur tRNA.ditemukan oleh Robert Holley (1965). Suatu molekul tRNA terdiri dari seutas molekul untai RNA tunggal yang panjangnya hanya sekitar 80 nukelotida dibandingkan dengan sebagian besar molekul mRNA yang panjangnya ratusan nukleotida. Karena keberadaan rentangan basa kompelementer yang dapat saling berikatan  hidrogen, untai tunggal ini dapat menggulung dan membentuk molekul berstruktur 3 dimensi.

                        Dengan dipipihkan ke dalam satu bidang untuk menunjukkan perpasangan basa ini, molekul terlihat pada gambar 1.2. tRNA sebenarnya memuntir dan menggulung menjadi struktur berdimendi 3 padat yang berbentuk kira-kira seperti huruf L. Kelokan yang membentang dari salah satu ujung L itu mencakup anticodon, triplet basa tertentu yang berpasangan dengan basa suatu kodon mRNA spesifik. Dari ujung molekul tRNA yang berbentuk L menonjollah ujung 3’-nya, dengan situs pelekatan untuk asam amino. Dengan demikian, struktur molekul tRNA cocok dengan fungsinya.
 

Struktur dua dimensi

struktur berdimensi tiga

               RNA yang memiliki kemampuan untuk menggabungkan khusus dengan hanya satu asam amino dalam reaksi yang dimediasi oleh seperangkat amino enzim-asam tertentu, yang disebut aminoasil-tRNA sintetase; transfer yang asam amino dari "asam amino pool" untuk tempat sintesis protein dan mencocokkan kodon mRNA dikenal sebagai RNA larut (sRNA) atauRNA transfer (tRNA).

                                    Menurut  Verma (2005)  tRNA /transfer RNA memiliki beberapa karakteristik yang unik yaitu:

1.      molekul tRNA dengan ukuran yang relatif kecil dari 75 sampai 90 ribonucleotides dan, dengan demikian, lebih kecil dari baik mRNA atau salah satu rRNA, dan memiliki koefisien sedimentasi 4S

2.      Rasio A: U dan G: C yang dekat kesatuan yang menunjukkan pembentukan DNA seperti segmen ganda heliks (struktur sekunder). Dalam segmen heliks ganda ini, G: pasangan basa C lebih umum daripada A: U dengan oleh rasio AU: GC = 0.3:0.7

3.      Semua molekul tRNA memiliki struktur tersier dan konsentrasi ion Mg2+ yang penting bagi stabilisasi.

4.      Sejumlah nukleotida yang ditemukan "tidak biasa"  di tRNA (misalnya, pseudouridine ψ atau psi), inosin (Ι), dihydroxyuridine (DHU), dll).

                        tRNA  berfungsi mentransfer asam asam amino dari kolam asam amnio sitoplasmanya ke ribosom. suatu sel tetap menjaga agar sitoplasmnya  mempunyai persediaan ke-20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa senyawa lain atau dengan mengambilnya dari larutan sekitarnya.

3.      rRNA

            RNA ribosom (rRNA), stabil atau tidak larut RNA merupakan bagian terbesar (hingga 80%) dari RNA total seluler.  rRNA (ribosome-Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat ribosomal adalah molekul utama penyusun ribosom. rRNA dan protein secara bersama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri dari subunit kecil dan subunit besar untuk kemudian bergabung membentuk ribosom fungsional ketika dua subunit terikat pada mRNA saat translasi.

            Memiliki empat basa RNA utama dengan tingkat metilasi yang rendah dan menunjukkan perbedaan dalam proporsi relatif dari basa-basanya. Sel-sel eukariotik memiliki empat jenis molekul rRNA, yaitu 28S rRNA (konstanta sedimentasi bervariasi antara 25S dan 30S tergantung pada spesies), 18S rRNA, 5.8 S dan 5S rRNA. The 28S rRNA, 5,8 S dan 5S rRNA terjadi pada 60S subunit ribosom, sedangkan 18S rRNA terjadi pada 40S subunit ribosom 80S ribosom dari eukariota.

            Sel-sel prokariotik mengandung tiga jenis rRNA molekul, yaitu 23S rRNA, 16S, rRNA dan 5S rRNA. The 23S rRNAdan 5S rRNA terjadi pada 50S subunit ribosom, sedangkan 16S rRNA terjadi pada subunit 30S ribosom dari 70S ribosom prokariota. rRNA berfungsi sebagai katalis namun tidak membawa informasi /pesan genetic sebagaimana mRNA. rRNA yang merupakan komponen dari Ribosom juga berfungsi sebagai tempat dimana polipeptida disintesis dalam mekanisme translasi. Selain itu rRNA juga berperan dalam memvalidkan kode triplet basa nitrogen yang akan ditranslasi oleh ribosom (Solomon,dkk 2008)

Urutan Asam Amino

            Pada proses ini, basa U menggantikan basa T, sehingga U berpasangan dengan A.Dengan demikian, kode genetik pada DNA disalurkan secara tepat oleh mRNA. Proses pembentukan molekul mRNA dari DNA disebut juga transcription(transkripsi/salinan). Enzim yang berperan dalam proses sintesis mRNA adalah RNA polymerase.

Tiap gen (a) mengandung 3 urutan (triplet) basa nitrogen (b) yang ditulis ulang menjadi mRNA (c). Tiap triplet atau kodon, digunakan untuk mengkode satu asam amino

Pasangan basa menentukan ketepatan transcription (salinan kode genetik). Perhatikan bahwa rantai nukleotida DNA harus terbuka agar proses transkripsi dapat berlangsung

            mRNA terlibat langsung dalam proses sintesis protein dan menyampaikan pesan kepada ribosom, bagaimana suatu protein disintesis melalui kode genetik yang terdapat di dalamnya. Tapi, karena hanya 4 jenis basa nitrogen dalam mRNA dan dengan 20 jenis asam amino, maka satu basa tidak dapat mengkode langsung untuk membuat satu asam amino.

            Kode genetik dalam mRNA terbaca sebagai “kata-kata” dengan tiap kata memiliki 3 huruf (triplet) disebut juga kodon. Sebagai contoh, CGU merupakan kode untuk memproduksi asam amino glisin (amino acid glycine) sementara GUC merupakan kode untuk memproduksi asam amoni valin (amino acid valine). Kode genetik tersebut telah disepakati secara universal dan digunakan untuk seluruh makhluk hidup. Kodon-kodon tersebut dibaca di ribosom, yakni organel yang bertanggung jawab dalam sistesis protein. Di dalam ribosom, tRNA membaca kode dan membawa asam amino spesifik (sesuai urutan triplet) untuk dirangkai menjadi rantai asam amino, kemudian disintesis menjadi protein. Jumlah tRNA sendiri pada bakteri yang telah teridentifikasi hingga saat ini adalah 30-40, sedangkan pada hewan dan tumbuhan lebih banyak lagi, yaitu 50-100. Sementara itu, jumlah asam amino dan kodon berturut-urut adalah 20 dan 61. Itulah mengapa, pada bakteri, 1 asam amino bisa dibawa oleh lebih dari 1 tRNA (jumlah tRNA lebih banyak daripada asam amino), begitu juga dengan 1 tRNA yang bisa berpasangan dengan lebih dari 1 kodon (karena jumlah kodon lebih banyak daripada jumlah tRNA). Proses pembacaan kode genetik yang dibawa mRNA di dalam ribosom untuk mensintesis protein disebut translation (penterjemahan). Terdapat tiga kodon: UGA, UAA, dan UAG yang menandakan bahwa pembentukan protein telah selesai. Artinya, tidak ada lagi asam amino yang bisa ditambahkan ke dalam rantai polipeptida yang telah terbentuk.

Ribosom menterjemahkan pesan yang dibawa mRNA menjadi suatu protein yang memiliki urutan asam amino yang spesifik. tRNA mengikat dan membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan kode genetik pada mRNA. Ribosom terdiri atas rRNA dan protein-protein

Proses ekspresi gen ditunjukkan dengan pembentukan salinan DNA hingga terbentuk RNA, yang kemudian RNA tersebut diterjemahkan hingga terbentuk protein.

            Bagan di atas menunjukkan kode genetik yang digunakan untuk semua organisme. Misalnya, kodon pada RNA terbaca GUU yang akan diterjemahkan sebagai asam amino valin (Val). Sama halnya dengan valin, glisin (Gly) merupakan asam amino untuk kodon GGG, GGA, GGC, dan GGU. Khusus untuk AUG merupakan kodon start yang menandakan bahwa rantai asam amino dimulai (untuk diterjemahkan), sedangkan UAA, UAG, dan UGA merupakan kodon stop yang menandakan bahwa rantai asam amino berhenti sehingga terbentuk rantai polipeptida utuh (protein).

Perbedaan KODON dan antiKODON

            Urutan basa nitrogen adalah sistem informasi dasar dalam DNA dan RNA, di mana basa-basa ini (A-Adenin, T-Timin, U-Urasil, Sitosin C-, dan G-Guanin) memberikan urutan yang unik untuk membentuk karakteristik protein dengan bentuk yang unik, dan mereka mendefinisikan sifat-sifat atau karakter dari makhluk hidup. Protein terbentuk dari asam amino, dan asam amino yang masing-masing memiliki unit karakteristik tiga-basa yang kompatibel dengan untaian basa asam nukleat. Ketika salah satu dari mereka basa triplet menjadi kodon, yang lain menjadi antikodon.

Kodon

            Kodon merupakan kombinasi dari tiga nukleotida yang berurutan dalam untai DNA atau RNA. Semua asam nukleat, DNA dan RNA, memiliki nukleotida diurutkan sebagai satu set kodon. Setiap nukleotida terdiri dari basa nitrogen, salah satu A, C, T / U, atau G. Oleh karena itu, tiga nukleotida berurutan memiliki urutan basa nitrogen, yang pada akhirnya menentukan asam amino yang kompatibel dalam sintesis protein. Itu terjadi karena masing-masing asam amino memiliki unit, yang menentukan triplet basa nitrogen, dan yang menunggu panggilan dari salah satu langkah dalam sintesis protein untuk mengikat ke untai sintesis protein pada waktu yang tepat sesuai dengan basa DNA atau RNA yang berurutan. Penjabaran DNA dimulai dengan awal atau inisiasi kodon dan menyelesaikan proses dengan kodon stop, alias nonsense atau penghentian kodon. Sesekali kesalahan terjadi kadang-kadang selama proses translasi, dan mereka disebut mutasi titik. Satu set kodon bisa mulai membaca dari tempat manapun pada urutan dasar, yang membuat satu set kodon dalam untai DNA mungkin untuk menciptakan enam jenis protein; sebagai contoh jika urutan adalah ATGCTGATTCGA, maka kodon pertama bisa salah satu dari ATG, TGC, dan GCT. Karena DNA beruntai ganda, untai lainnya bisa membuat tiga set lain dari kodon kompatibel; TAC, ACG, dan CGA adalah tiga lainnya mungkin kodon pertama. Setelah itu, set berikutnya kodon berubah yang sesuai. Itu berarti basa mulai menentukan protein yang tepat yang akan disintesis setelah proses. Jumlah kemungkinan set kodon dari RNA adalah tiga dalam satu bagian didefinisikan dari untai. Jumlah maksimum yang mungkin dari urutan kodon dari basa nitrogen adalah 64, yang adalah kekuatan aritmatika ketiga dari empat. Jumlah kemungkinan urutan kodon ini bisa tak terbatas, sebagaimana panjang pada untaian protein sangat bervariasi di antara protein. Bidang menarik dari keanekaragaman kehidupan dimulai dari basa kodon.

Kodon Start dan Stop

            AUG adalah yang paling umum dari kodon start, tetapi ada yang lain. AUG selalu kode untuk metionin. GUG atau UUG, yang biasanya kode untuk valin dan leusin, masing-masing, ini juga dapat menjadi kodon start.

            Tidak seperti kodon start, satu kodon sudah cukup untuk mengakhiri proses. Ketiga kodon stop adalah UAG, UGA, dan UAA. Kodon stop juga disebut kodon terminasi. Ketika kodon stop ditemui, itu pelepasan sinyal polipeptida baru lahir dari ribosom. Hal ini terjadi karena tidak ada tRNA dengan antikodon pelengkap untuk kodon stop.

Antikodon

            Antikodon adalah urutan tiga nukleotida di wilayah transfer RNA yang mengenali coding triplet pelengkap nukleotida dalam RNA selama translasi oleh ribosom. Antikodon adalah urutan nukleotida yang sesuai dengan kodon dalam RNA, alias mRNA. Antikodon melekat pada asam amino, yang merupakan apa yang disebut basa triplet yang menentukan asam amino yang harus berikatan dengan sintesis protein untai berikutnya. Setelah asam amino terikat ke untai protein, molekul tRNA dengan antikodon adalah gudang dari asam amino. Antikodon tRNA di identik dengan kodon dari untai DNA, kecuali T pada DNA hadir sebagai U pada antikodon. Selama translasi, basa dari antikodon membentuk pasangan basa komplementer dengan basa kodon dengan membentuk ikatan hidrogen yang sesuai.

            Dalam diagram diatas Anda melihat tRNA yang memiliki antikodon UUU yang melengkapi kodon AAA. Kodon AAA menentukan asam amino fenilalanin. Anda juga melihat tRNA dengan antikodon CCC yang melengkapi kodon GGG. Kodon GGG menentukan asam amino glisin.

            Asam amino phenylalanine selalu terikat kovalen pada tRNA dengan antikodon UUU atau UUC karena dua kodon ini menentukan asam amino fenilalanin. Asam amio glisin secara kovalen terikat pada tRNA dengan antikodon GGU, GGA, GGG atau GGC karena tiga kodon spesifik asam amino glisin.

Perbedaan antara Kodon dan antikodon

1.       Kodon bisa hadir baik pada RNA dan DNA, sedangkan antikodon selalu hadir dalam RNA dan DNA tidak pernah ada.

2.       Kodon secara berurutan diatur dalam untaian asam nukleat, sedangkan antikodon adalah secara diskrit hadir dalam sel dengan asam amino terpasang atau tidak.

3.      Kodon mendefinisikan yang antikodon harus datang berikutnya dengan asam amino untuk membuat untai protein, tetapi tidak pernah sebaliknya.

etiga RNA tersebut berupa asam-asam nukleat dan juga membentuk nukleotida-nukleotida.

1.      mRNA

            ` Struktur Messenger RNA (mRNA) adalah jenis RNA beruntai tunggal (single strand) membawa informasi yang digunakan untuk mensintesis protein. Nama messenger RNA diusulkan oleh Jacob dan Monod (1961). Molekul dari mRNA adalah untai tunggal seperti molekul rRNA dan komposisi dasar dari mRNA sama dengan DNA sehingga isi GC mRNA sesuai dengan isi GC dari total genom yang ada, perkecualian untuk basa nitrogen purin dimana pada DNA basa purin terdiri dari sitosin (C) dan timin (T) sedangkan pada mRNA terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U).

Gambar 1.1

Struktur mRNA hasil transkripsi dari DNA Template

 
          mRNA adalah jenis RNA yang disintesis oleh DNA dalam nukleus sebagai pembawa informasi genetik yang akan diterjemahkan nantinya pada saat transkripsi. mRNA dibentuk oleh DNA (Reece dkk, 2012). mRNA disintesis oleh DNA template dengan bantuan enzim polymerase III. mRNA hasil transkripsi pada sel eukariotik tidaklah sama dengan mRNA hasil transkripsi pada sel prokariotik. Dimana pada eukariotik, mRNA hasil transkripsi di dalam nukleus sebelum bisa meninggalkan nukleus, transkripsi RNA eukariotik pada gen pengode protein dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan RNA yang fungsional  yang bisa terhindar dari degradasi enzim-enzim hidrolitik yang ada disitoplasma sedangkan  pada prokariotik tidak terjadi modifikasi.

                        Messenger RNA adalah komplementer dengan DNA kromosom; membentuk hibrida RNA-DNA setelah pemisahan dua untai DNA. Sintesis mRNA dicapai dengan hanya satu dari dua untai DNA, yang digunakan sebagai template. Enzim RNA polimerase bergabung dengan ribonucleotides, dengan demikian, menjadi katalis dalam pembentukan  ikatan 3'-5'-fosfodiester yang membentuk tulang punggung RNA. Dalam hal ini sintesis rasio AU / GC RNA mirip dengan rasio AT / GC dari DNA. Sintesis mRNA dimulai pada ujung 5 'dan arah pertumbuhan adalah dari ujung 5' ke ujung 3 '.

                        Sesuai dengan namanya, mesengger RNA (mRNA) berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dari DNA inti yang akan translasi untuk mensintesis polipeptida. Tempat terjadinya translasi adalah ribosom. Menurut Weaver, mRNA berfungsi sebagai pembawa sekuens asam amino yang spesifik dari sebuah protein.

2.      tRna

            Struktur tRNA.ditemukan oleh Robert Holley (1965). Suatu molekul tRNA terdiri dari seutas molekul untai RNA tunggal yang panjangnya hanya sekitar 80 nukelotida dibandingkan dengan sebagian besar molekul mRNA yang panjangnya ratusan nukleotida. Karena keberadaan rentangan basa kompelementer yang dapat saling berikatan  hidrogen, untai tunggal ini dapat menggulung dan membentuk molekul berstruktur 3 dimensi.

                        Dengan dipipihkan ke dalam satu bidang untuk menunjukkan perpasangan basa ini, molekul terlihat pada gambar 1.2. tRNA sebenarnya memuntir dan menggulung menjadi struktur berdimendi 3 padat yang berbentuk kira-kira seperti huruf L. Kelokan yang membentang dari salah satu ujung L itu mencakup anticodon, triplet basa tertentu yang berpasangan dengan basa suatu kodon mRNA spesifik. Dari ujung molekul tRNA yang berbentuk L menonjollah ujung 3’-nya, dengan situs pelekatan untuk asam amino. Dengan demikian, struktur molekul tRNA cocok dengan fungsinya.
 

Struktur dua dimensi

struktur berdimensi tiga

               RNA yang memiliki kemampuan untuk menggabungkan khusus dengan hanya satu asam amino dalam reaksi yang dimediasi oleh seperangkat amino enzim-asam tertentu, yang disebut aminoasil-tRNA sintetase; transfer yang asam amino dari "asam amino pool" untuk tempat sintesis protein dan mencocokkan kodon mRNA dikenal sebagai RNA larut (sRNA) atauRNA transfer (tRNA).

                                    Menurut  Verma (2005)  tRNA /transfer RNA memiliki beberapa karakteristik yang unik yaitu:

1.      molekul tRNA dengan ukuran yang relatif kecil dari 75 sampai 90 ribonucleotides dan, dengan demikian, lebih kecil dari baik mRNA atau salah satu rRNA, dan memiliki koefisien sedimentasi 4S

2.      Rasio A: U dan G: C yang dekat kesatuan yang menunjukkan pembentukan DNA seperti segmen ganda heliks (struktur sekunder). Dalam segmen heliks ganda ini, G: pasangan basa C lebih umum daripada A: U dengan oleh rasio AU: GC = 0.3:0.7

3.      Semua molekul tRNA memiliki struktur tersier dan konsentrasi ion Mg2+ yang penting bagi stabilisasi.

4.      Sejumlah nukleotida yang ditemukan "tidak biasa"  di tRNA (misalnya, pseudouridine ψ atau psi), inosin (Ι), dihydroxyuridine (DHU), dll).

                        tRNA  berfungsi mentransfer asam asam amino dari kolam asam amnio sitoplasmanya ke ribosom. suatu sel tetap menjaga agar sitoplasmnya  mempunyai persediaan ke-20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa senyawa lain atau dengan mengambilnya dari larutan sekitarnya.

3.      rRNA

            RNA ribosom (rRNA), stabil atau tidak larut RNA merupakan bagian terbesar (hingga 80%) dari RNA total seluler.  rRNA (ribosome-Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat ribosomal adalah molekul utama penyusun ribosom. rRNA dan protein secara bersama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri dari subunit kecil dan subunit besar untuk kemudian bergabung membentuk ribosom fungsional ketika dua subunit terikat pada mRNA saat translasi.

            Memiliki empat basa RNA utama dengan tingkat metilasi yang rendah dan menunjukkan perbedaan dalam proporsi relatif dari basa-basanya. Sel-sel eukariotik memiliki empat jenis molekul rRNA, yaitu 28S rRNA (konstanta sedimentasi bervariasi antara 25S dan 30S tergantung pada spesies), 18S rRNA, 5.8 S dan 5S rRNA. The 28S rRNA, 5,8 S dan 5S rRNA terjadi pada 60S subunit ribosom, sedangkan 18S rRNA terjadi pada 40S subunit ribosom 80S ribosom dari eukariota.

            Sel-sel prokariotik mengandung tiga jenis rRNA molekul, yaitu 23S rRNA, 16S, rRNA dan 5S rRNA. The 23S rRNAdan 5S rRNA terjadi pada 50S subunit ribosom, sedangkan 16S rRNA terjadi pada subunit 30S ribosom dari 70S ribosom prokariota. rRNA berfungsi sebagai katalis namun tidak membawa informasi /pesan genetic sebagaimana mRNA. rRNA yang merupakan komponen dari Ribosom juga berfungsi sebagai tempat dimana polipeptida disintesis dalam mekanisme translasi. Selain itu rRNA juga berperan dalam memvalidkan kode triplet basa nitrogen yang akan ditranslasi oleh ribosom (Solomon,dkk 2008)

Urutan Asam Amino

            Pada proses ini, basa U menggantikan basa T, sehingga U berpasangan dengan A.Dengan demikian, kode genetik pada DNA disalurkan secara tepat oleh mRNA. Proses pembentukan molekul mRNA dari DNA disebut juga transcription(transkripsi/salinan). Enzim yang berperan dalam proses sintesis mRNA adalah RNA polymerase.

Tiap gen (a) mengandung 3 urutan (triplet) basa nitrogen (b) yang ditulis ulang menjadi mRNA (c). Tiap triplet atau kodon, digunakan untuk mengkode satu asam amino

Pasangan basa menentukan ketepatan transcription (salinan kode genetik). Perhatikan bahwa rantai nukleotida DNA harus terbuka agar proses transkripsi dapat berlangsung

            mRNA terlibat langsung dalam proses sintesis protein dan menyampaikan pesan kepada ribosom, bagaimana suatu protein disintesis melalui kode genetik yang terdapat di dalamnya. Tapi, karena hanya 4 jenis basa nitrogen dalam mRNA dan dengan 20 jenis asam amino, maka satu basa tidak dapat mengkode langsung untuk membuat satu asam amino.

            Kode genetik dalam mRNA terbaca sebagai “kata-kata” dengan tiap kata memiliki 3 huruf (triplet) disebut juga kodon. Sebagai contoh, CGU merupakan kode untuk memproduksi asam amino glisin (amino acid glycine) sementara GUC merupakan kode untuk memproduksi asam amoni valin (amino acid valine). Kode genetik tersebut telah disepakati secara universal dan digunakan untuk seluruh makhluk hidup. Kodon-kodon tersebut dibaca di ribosom, yakni organel yang bertanggung jawab dalam sistesis protein. Di dalam ribosom, tRNA membaca kode dan membawa asam amino spesifik (sesuai urutan triplet) untuk dirangkai menjadi rantai asam amino, kemudian disintesis menjadi protein. Jumlah tRNA sendiri pada bakteri yang telah teridentifikasi hingga saat ini adalah 30-40, sedangkan pada hewan dan tumbuhan lebih banyak lagi, yaitu 50-100. Sementara itu, jumlah asam amino dan kodon berturut-urut adalah 20 dan 61. Itulah mengapa, pada bakteri, 1 asam amino bisa dibawa oleh lebih dari 1 tRNA (jumlah tRNA lebih banyak daripada asam amino), begitu juga dengan 1 tRNA yang bisa berpasangan dengan lebih dari 1 kodon (karena jumlah kodon lebih banyak daripada jumlah tRNA). Proses pembacaan kode genetik yang dibawa mRNA di dalam ribosom untuk mensintesis protein disebut translation (penterjemahan). Terdapat tiga kodon: UGA, UAA, dan UAG yang menandakan bahwa pembentukan protein telah selesai. Artinya, tidak ada lagi asam amino yang bisa ditambahkan ke dalam rantai polipeptida yang telah terbentuk.

Ribosom menterjemahkan pesan yang dibawa mRNA menjadi suatu protein yang memiliki urutan asam amino yang spesifik. tRNA mengikat dan membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan kode genetik pada mRNA. Ribosom terdiri atas rRNA dan protein-protein

Proses ekspresi gen ditunjukkan dengan pembentukan salinan DNA hingga terbentuk RNA, yang kemudian RNA tersebut diterjemahkan hingga terbentuk protein.

            Bagan di atas menunjukkan kode genetik yang digunakan untuk semua organisme. Misalnya, kodon pada RNA terbaca GUU yang akan diterjemahkan sebagai asam amino valin (Val). Sama halnya dengan valin, glisin (Gly) merupakan asam amino untuk kodon GGG, GGA, GGC, dan GGU. Khusus untuk AUG merupakan kodon start yang menandakan bahwa rantai asam amino dimulai (untuk diterjemahkan), sedangkan UAA, UAG, dan UGA merupakan kodon stop yang menandakan bahwa rantai asam amino berhenti sehingga terbentuk rantai polipeptida utuh (protein).

Perbedaan KODON dan antiKODON

            Urutan basa nitrogen adalah sistem informasi dasar dalam DNA dan RNA, di mana basa-basa ini (A-Adenin, T-Timin, U-Urasil, Sitosin C-, dan G-Guanin) memberikan urutan yang unik untuk membentuk karakteristik protein dengan bentuk yang unik, dan mereka mendefinisikan sifat-sifat atau karakter dari makhluk hidup. Protein terbentuk dari asam amino, dan asam amino yang masing-masing memiliki unit karakteristik tiga-basa yang kompatibel dengan untaian basa asam nukleat. Ketika salah satu dari mereka basa triplet menjadi kodon, yang lain menjadi antikodon.

Kodon

            Kodon merupakan kombinasi dari tiga nukleotida yang berurutan dalam untai DNA atau RNA. Semua asam nukleat, DNA dan RNA, memiliki nukleotida diurutkan sebagai satu set kodon. Setiap nukleotida terdiri dari basa nitrogen, salah satu A, C, T / U, atau G. Oleh karena itu, tiga nukleotida berurutan memiliki urutan basa nitrogen, yang pada akhirnya menentukan asam amino yang kompatibel dalam sintesis protein. Itu terjadi karena masing-masing asam amino memiliki unit, yang menentukan triplet basa nitrogen, dan yang menunggu panggilan dari salah satu langkah dalam sintesis protein untuk mengikat ke untai sintesis protein pada waktu yang tepat sesuai dengan basa DNA atau RNA yang berurutan. Penjabaran DNA dimulai dengan awal atau inisiasi kodon dan menyelesaikan proses dengan kodon stop, alias nonsense atau penghentian kodon. Sesekali kesalahan terjadi kadang-kadang selama proses translasi, dan mereka disebut mutasi titik. Satu set kodon bisa mulai membaca dari tempat manapun pada urutan dasar, yang membuat satu set kodon dalam untai DNA mungkin untuk menciptakan enam jenis protein; sebagai contoh jika urutan adalah ATGCTGATTCGA, maka kodon pertama bisa salah satu dari ATG, TGC, dan GCT. Karena DNA beruntai ganda, untai lainnya bisa membuat tiga set lain dari kodon kompatibel; TAC, ACG, dan CGA adalah tiga lainnya mungkin kodon pertama. Setelah itu, set berikutnya kodon berubah yang sesuai. Itu berarti basa mulai menentukan protein yang tepat yang akan disintesis setelah proses. Jumlah kemungkinan set kodon dari RNA adalah tiga dalam satu bagian didefinisikan dari untai. Jumlah maksimum yang mungkin dari urutan kodon dari basa nitrogen adalah 64, yang adalah kekuatan aritmatika ketiga dari empat. Jumlah kemungkinan urutan kodon ini bisa tak terbatas, sebagaimana panjang pada untaian protein sangat bervariasi di antara protein. Bidang menarik dari keanekaragaman kehidupan dimulai dari basa kodon.

Kodon Start dan Stop

            AUG adalah yang paling umum dari kodon start, tetapi ada yang lain. AUG selalu kode untuk metionin. GUG atau UUG, yang biasanya kode untuk valin dan leusin, masing-masing, ini juga dapat menjadi kodon start.

            Tidak seperti kodon start, satu kodon sudah cukup untuk mengakhiri proses. Ketiga kodon stop adalah UAG, UGA, dan UAA. Kodon stop juga disebut kodon terminasi. Ketika kodon stop ditemui, itu pelepasan sinyal polipeptida baru lahir dari ribosom. Hal ini terjadi karena tidak ada tRNA dengan antikodon pelengkap untuk kodon stop.

Antikodon

            Antikodon adalah urutan tiga nukleotida di wilayah transfer RNA yang mengenali coding triplet pelengkap nukleotida dalam RNA selama translasi oleh ribosom. Antikodon adalah urutan nukleotida yang sesuai dengan kodon dalam RNA, alias mRNA. Antikodon melekat pada asam amino, yang merupakan apa yang disebut basa triplet yang menentukan asam amino yang harus berikatan dengan sintesis protein untai berikutnya. Setelah asam amino terikat ke untai protein, molekul tRNA dengan antikodon adalah gudang dari asam amino. Antikodon tRNA di identik dengan kodon dari untai DNA, kecuali T pada DNA hadir sebagai U pada antikodon. Selama translasi, basa dari antikodon membentuk pasangan basa komplementer dengan basa kodon dengan membentuk ikatan hidrogen yang sesuai.

            Dalam diagram diatas Anda melihat tRNA yang memiliki antikodon UUU yang melengkapi kodon AAA. Kodon AAA menentukan asam amino fenilalanin. Anda juga melihat tRNA dengan antikodon CCC yang melengkapi kodon GGG. Kodon GGG menentukan asam amino glisin.

            Asam amino phenylalanine selalu terikat kovalen pada tRNA dengan antikodon UUU atau UUC karena dua kodon ini menentukan asam amino fenilalanin. Asam amio glisin secara kovalen terikat pada tRNA dengan antikodon GGU, GGA, GGG atau GGC karena tiga kodon spesifik asam amino glisin.

Perbedaan antara Kodon dan antikodon

1.       Kodon bisa hadir baik pada RNA dan DNA, sedangkan antikodon selalu hadir dalam RNA dan DNA tidak pernah ada.

2.       Kodon secara berurutan diatur dalam untaian asam nukleat, sedangkan antikodon adalah secara diskrit hadir dalam sel dengan asam amino terpasang atau tidak.

3.      Kodon mendefinisikan yang antikodon harus datang berikutnya dengan asam amino untuk membuat untai protein, tetapi tidak pernah sebaliknya.