translasi

Alur Genetika

tRNA Mengkopi Bagian Spesifik dari DNA Site Amino acid spesifik Anticodon Terlibat dalam translasi (sintesis Protein)

rRNA Ribosom tersusun atas dua subunit prokariot : 70S = sub unit 50S + 30S eukariot : 80S = sub unit 60S + 40S Tiap subunit terdiri dari rRNA dan protein Terlibat dalam translasi

Karakteristik Struktural tRNA dan mRNA.

KODON Kode Triplet yang spesifik untuk membentuk asam amino Terdapat pd mRNA 20 asam amino Start kodon dan Stop kodon

} } } } } } } } } } } } } Second Base Position U C A G UUU UCU UAU UGU Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Second Base Position U C A G } } } UUU UCU UAU UGU U Phenylalanine Tyrosine Cysteine UUC UCC UAC UGC C U Serine } } UUA UCA UAA UGA STOP** A Leucine STOP** UUG UCG UAG UGG Tryptophan G } CUU CCU CAU CGU U Histidine CUC CCC CAC CGC C C Leucine Proline } Arginine CUA CCA CAA CGA A Glutamine CUG CCG CAG CGG G First Base Position } } Third Base Position AUU ACU AAU AGU U Isoleucine Asparagine Serine AUC ACC AAC AGC C A Threonine } } AUA ACA AAA AGA A Lysine Arginine AUG START fMethionine* ACG AAG AGG G } GUU GCU GAU GGU U Aspartic acid GUC GCC GAC GGC C G Valine Alanine Glycine } GUA GCA GAA GGA A Glutamic acid GUG GCG GAG GGG G * This codon initiates translation. **For these codons, which give the orders to stop translation, there are no corresponding tRNAs and no amino acids.

Gambaran Kodon dan pasangannya yang membawa asam amino

Sintesis PROTEIN (translasi) Beberapa faktor yang terlibat dalam sintesis protein mRNA : kodon tRNA : site asam amino dan site anti kodon Ribosom : site P & site A, large & small unit

Interaksi ribosom, tRNA dan mRNA

Interaksi kodon - anti kodon Copyright © The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display. Interaksi kodon - anti kodon Leucine fMet 2 1 A P 2 E 1 C G A G C Anticodon G U C C U C C G U A G A U A mRNA U C Codon U A G (a) Entrance of tRNAs 1 and 2

INTERAKSI ANTARA KODON DENGAN ANTI KODON Ketepatan sintesis protein ditentukan oleh dua system : 1. system ketepatan muatan asam amino pada tRNA 2. pasangan kodon-antikodon Pasangan kodon-antikodon. - 61 dari 64 kodon mengkode 20 asam amino, sehingga diharapkan ada 61 tRNA yang berbeda. - Faktanya tRNAAla dari Yeast (ragi) dapat berpasangan dengan 3 dari 4 kodon alanin (GCX) yaitu : -GCU -GCC -GCA Antikodon tRNAAla tersebut adalah : 5’-IGC- 3’ I = inosin adalah nukleosida ribosil hipoksantin I dapat berpasangan U,C,A dengan ikatan hydrogen tetapi tidak sekuat tipe Watson-Crick. Tidak ada antikodon yg dimulai dg 5’A. Setiap A muncul pd posisi pertama dr tRNA baru hasil transkripsi, A akan di-deaminasi mjd hipoksantin (basa dr inosin). O C N H- N C C-H H- C C N N Ribosa

HIPOTESIS WOBBLE (bergoyang) Hampir semua kodon menunjukkan bhw basa ke-3 tidak penting Francis Crick (1965) mengusulkan hipotesis wobble meliputi : - respon bbrp tRNA thd bbrp kodon - pola redundancy (kelebihan) sbg respon dari satu antikodon untuk bbrp kodon Dalam interaksi kodon-antikodon, standar pasangan tdk spt pd double helix. Posisi basa ke-3 dari kodon bermain dlm struktur (permainan ini disebut wobble = goyangan), memberi peluang tjd pasangan basa yg tdk standar. Tabel pasangan wobble Basa ke-3 kodon Basa ke-1 antikodon A U I G C

Tahapan Sebelum Translasi (Preinisiasi): : reaksi esterifikasi antara asam amino dg tRNA Asam amino tRNA Aminoasil tRNA

Tahapan TRANSLASI Inisiasi : Ribosom sub unit kecil akan menempel pada mRNA dekat dengan start codon (cth. AUG) Antikodon tRNA yang mengikat asam amino pertama (inisiator) akan menempel pada start codon Ribosom sub unit besar bergabung mbtk kompleks inisiasi

Tahapan TRANSLASI Elongasi : Ribosom akan bergerak ke kodon berikutnya (Translokasi), diikuti dengan tRNA (antikodon) baru yang melekat pada kodon tersebut dan menambahkan asam amino tersebut dengan asam amino sebelumnya Ikatan asam amino yang terbentuk merupakan ikatan peptida atau protein oleh enzim peptidil transferase

Peptidil transferase

Tahapan TRANSLASI Terminasi : Stop codon menghentikan proses translasi Protein lepas dr mesin sintesis Ribosom lepas dr mRNA & terdisosiasi kembali

Proses Translasi.

Animasi protein synthesis

Beberapa cara modifikasi : 1.a. Prokariot modifikasi f-met pada NH2 terminal asam amino yaitu gugus formil dibuang dg enzim deformilase : f-met metionin b. Prokariot atau eukariot f-met, met dan bbrp as. amino dibuang enz amino peptidase deformilasi Proses f-met met, terjadi bila as amino kedua : Arginin, Asparagin, as.Aspartat, as.Glutamat, Isoleusin dan Lisin Proses f-met hilang (dibuang), terjadi bila AA kedua : Alanin, Glisin, Prolin, Threonin, Valin

2. NH2-terminal as.amino yg baru terbentuk kadang mengalami asetilasi 3. Beberapa as. amino dimodifikasi kolagen: prolin dan lisin hidroksilasi bbrp organisme : serin,tirosin, treonin fosforilasi pd gugus OH sering OH-bebas dari serin dan treonin berikatan dg gula membentuk glikoprotein 4. Dua gugus sulfhidril (-SH) yg jauh pada 2 sistein mengalami oksidasi membentuk ikatan disulfida

TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI PADA EUKARYOTA Mirip dengan Prokariot, kecuali : AUG mengkode methionin dengan bentuk yang berbeda mRNA hanya mengkode satu protein (monosistronik) Transkripsi dan translasi tidak terjadi secara simultan Sebelum mRNA terbentuk terlebih dahulu berupa Pre-mRNA yg terdiri dari : Introns (urutan RNA yang bukan merupakan penyandi genetik) Exons Untuk membentuk mRNA dari Pre-mRNA terjadi Splicing (penghilangan intron).

Eukaryota vs Prokariot

processing of gene information procaryotes and eucaryotes Animasi processing of gene information procaryotes and eucaryotes

PENGHAMBAT SINTESIS PROTEIN OLEH ANTIBIOTIK Rifampisin : mengikat pada enzim polimerase RNA bakteri dan menghambat mRNA Eritromisin dan Azitromisin : mengikat pada ribosome bakteri, dan menghambat pelekatan pada mRNA. Tetrasiklin : mengikat pada ribosome bakteri, dan menghambat translasi mRNA