Protein yang dibentuk setiap manusia berbeda karena memiliki urutan basa nitrogen yang berbeda. Urutan basa pada DNA akan membentuk jenis protein yang berbeda. Protein yang terbentuk akan membentuk sifat suatu individu. Pembentukan protein pada organisme disebut sintesis protein.

Pembahasan

DNA adalah asam nukleat yang menyimpan informasi biologis dari setiap makhluk hidup dan beberapa virus.  Segmen DNA yang membawa informasi genetik disebut gen, tetapi urutan DNA  memiliki tujuan struktural, atau terlibat dalam pengaturan penggunaan informasi genetik.

Struktur kimia DNA berupa makromolekul kompleks yang terdiri dari tiga macam molekul, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), asam fosfat, dan basa nitrogen. Basa nitrogen DNA terdiri dari golongan purin, yaitu adenin dan guanin, serta golongan pirimidin yaitu timin dan sitosin. Pada DNA, basa nitrogen purin dan pirimidin selalu berikatan, yang dihubungkan dengan ikatan hidrogen. Ada 2 ikatan hidrogen yang menghubungkan basa Adenin dengan basa Timin/Urasil. Adapun 3 ikatan hidrogen menghubungkan basa Guanin dengan Sitosin.  

Sintesis protein adalah pembentukan protein dari asam amino-asam amino. Sintesis protein melibatkan DNA, RNA, dan ribosom.

Pelajari lebih lanjut tentang DNA dan RNA di: yomemimo.com/tugas/23743204.

Sintesis protein dilakukan melalui dua tahap, yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi.

1. Transkripsi

Proses transkripsi, merupakan proses pencetakan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA (kodon). Proses ini terjadi di dalam nukleus. Pada tahap ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah ACT TAC CAA, maka urutan mRNA hasil transkripsi adalah UGA AUG GTU.

2. Translasi

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

Pada tahap translasi kode genetik atau kodon dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. 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.

Translasi dibagi menjadi 3 tahap yaitu:

1. Inisiasi

Translasi diawali 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.

2. Elongasi

Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan kodon berikutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start adalah CUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA GAG yang membawa asam amino asam glutamat. Kedua asam amino, metionin dan asam glutamat, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.

3. Terminasi

Translasi akan terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop yang dimaksud yaitu UAA, UAG, UGA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas).

Dari proses inisiasi-elongasi-terminasi tersusun berbagai macam asam amino - asam amino yang disebut sebagai protein/polipeptida.

Pelajari lebih lanjut tentang contoh sintesis protein di: yomemimo.com/tugas/17325985.

Protein hasil sintesis protein tersebut akan menjadi protein fungsional di dalam tubuh sel atau organisme. Berikut ini beberapa contoh protein fungsional:

1. Protein hormon

Hormon berfungsi sebagai pembawa pesan kimia yang mengantarkan pesan melalui aliran darah. Setiap hormon akan memengaruhi sel tertentu di dalam tubuh yang dikenal sebagai sel target. Contoh hormon adalah insulin, testosteron, tiroksin, estrogen, dan adrenalin.

2. Protein enzim

Enzim berfungsi untuk biokatalisator atau mempercepat reaksi biokimia di dalam tubuh. Contoh enzim adalah ptialin, pepsin, tripsin dan lipase.

3. Protein struktural

Protein struktural berfungsi sebagai komponen penting dalam membangun konstruksi tubuh dari tingkat sel maupun tubuh organisme. Contoh protein struktural adalah kolagen dan keratin.

4. Protein antibody

Antibody bertungsi dalam pertahanan tubuh dari serangan benda asing seperti virus dan bakteri.

Pelajari lebih lanjut tentang macam-macam protein fungsional di: yomemimo.com/tugas/20594707.

Detil jawaban

Kelas: 12

Mapel: Biologi

Bab: Materi Genetika

Kode: 12.4.3

Kata kunci: sintesis protein, kodon, asam amino, tRNA, kode genetik yang menentukan asam amino, tahap sintesis protein, transkripsi, translasi