TRI SETYAWATI DEPARTEMEN BIOKIMIA FKIK TADULAKO SINTESIS PROTEIN TRI SETYAWATI DEPARTEMEN BIOKIMIA FKIK TADULAKO

DNA dan Gen copyright cmassengale

Apa itu sintesis protein? Adalah proses pencetakan protein di sel Sifat Protein ditentukan oleh jenis, jumlah dan urutan asam amino. Jenis dan urutan asam amino ditentukan oleh DNA

Gen: substansi hereditas yang terletak di dalam kromosom Kromosom: struktur makromolekul DNA yang berisi informasi genetik DNA: asam deoksiribosa yang terletak di dalam intisel DNA mengandung gen-gen, dan serangkaian nukleotida Gen mengkode untuk polipeptida atau protein tertentu

Ekspresi gen itu adalah protein Protein terdiri atas asam-asam amino Prosesnya melibatkan 2 langkah: transkripsi dan translasi

DNA memulai Proses Sintesis Protein DNA terdapat di dalam Nukleus Protein dibuat di sitoplasma oleh organel yang disebut Ribosom Ribosom bisa bebas di dalam sitosol atau ada pula yang melekat pada permukaan RER

Peran DNA dan RNA DNA merupakan master plan dari sintesis protein RNA adalah blue prin dari master plan

Perbedaan DNA dan RNA DNA RNA Gula deoksiribose Gula ribose Mengandung basa Timin (T) Basa Urasil (U) Double-stranded (untai ganda) Single-stranded (tunggal)

Struktur RNA

Tipe RNA Ada 3: mRNA (messenger RNA): mengkopi kode DNA dan membawa informasi genetik ke ribosom rRNA (ribosomal RNA): mencetak ribosom tRNA (transfer RNA): membawa asam amino ke ribosom dimana protein akan disintesis

mRNA Adalah untaian panjang rantai nukleotida Dibuat di nukleus Merupakan cetakan DNA dan keluar dari nukleus melalui pori nukleus Terdiri dari basa nitrogen: A (adenin), G (guanin), C (sitosin), U (urasil), dan tanpa Timin Membawa informasi untuk protein tertentu Terdiri atas 500-1000 nukleotida Mengandung star kodon: AUG (methionin) dan Stop kodon: UAA,UAG,UGA Sekuens 3 basa disebut kodon

rRNA Adalah untai tunggal terdiri atas 100-3000 nukleotida Bentuk globular Dibuat di dalam nukleus Bersama dengan protein membentuk ribosom

tRNA Bentuknya seperti daun semanggi Membawa 3 basa nukleotida yang disebut sebagai antikodon Memiliki sisi perlekatan asam amino amino acid attachment site U A C anticodon

Gen dan ekspresi gen (sintesis protein)

Dogma Biologi Molekuler Ada dua proses penting dan rangkaiannya: Pembelahan sel yang melibatkan replikasi DNA sintesis protein: yang terdiri dari transkripsi DNA menjadi RNA dan translasi RNA menjadi protein

Overview

Struktur sel eukariot lysosomes cell membrane mitochondria nucleus nucleolus rEPR (ribosomes) sEPR centrosome cytoplasm Golgi

Sintesis Protein

Proses sintesis protein

Rangkaian Proses Sintesis Protein Pembukaan DNA Copy mRNA dari 1 strand/untai DNA Copy mRNA keluar dari nukleus ke sitoplasma Molekul tRNA diaktivasi oleh asam amino yang sesuai mRNA melekat pada sub unit kecil dari ribosom di dalam sitoplasma Sebuah tRNA membawa antikodon yang sesuai dengan mRNA dan melekat ke mRNA

Rangkaian Proses Sintesis Protein… tRNA kedua melekat pada basa ketiga dari mRNA dan membentuk asam amino, bergabung dengan asam amino lain dihubungkan oleh sebuah ikatan peptida Ribosom bergerak memanjang tRNA pertama bergerak meninggalkan ribosom tRNA ketiga membawa asam amino ketiga Hingga sebuah stop kodon mRNA tercapai. Polipeptida baru yang telah disintesis ini meninggalkan ribosom

1.Proses Transkripsi Melibatkan region promoter yang menunjukkan dimana RNA polimerase harus menempel/berikatan dengan DNA untuk memulai transkripsi RNA Disebut sebagai TATA box Selama transkripsi berlangsung, RNA polimerase akan berikatan dengan DNA dan memisahkan untai DNA

Proses transkripsi Merupakan proses mengkopi dari satu untai DNA menjadi mRNA, dan diterjemahkan menjadi protein di ribosom Membutuhkan enzim RNA Polimerase

Template Strand

Proses Transkripsi (cetak mRNA dari DNA) - Bagian dari molekul DNA (gen) l yang akan membuat protein membuka dan mengekspose basanya - Nukleotida mRNA didalam nukleus berpasangan dengan untai molekul DNA yang telah membuka

Pertanyaan Apa pasangan/komplemen RNA untuk sequens DNA berikut? DNA 5’-GCGTATG-3’

Jawab DNA 5’-GCGTATG-3’ RNA 3’-CGCAUAC-5’

Transkripsi 2 Copy mRNA dibuat dengan bantuan enzim RNA polimerase. Enzim ini menggabungkan nukleotida mRNA untuk membuat untai mRNA Untai mRNA baru ini merupakan terjemahan dari copy DNA (gen) Molekul mRNA meninggalkan nukleus melalui pori nukleus menuju ke sitoplasma

Proses mRNA Setelah DNA ditranskripsi menjadi RNA, dilakukan editing sehingga menjadi RNA yang fungsional Intron. Sebagai segmen nonfungsional dari DNA akan di potong dan dikeluarkan dari rantai

Editing mRNA Exon: segmen DNA yang mengkode protein kemudian dihubungkan kembali dengan enzim Ligase Cap Guanin triphosphat ditambahkan pada terminal 5’ dari cetakan mRNA yang baru Dan Poli A ditambahkan pada akhir 3’ dari RNA mRNA siap meninggalkan nukleus

Hasil Transkripsi New Transcript Tail CAP copyright cmassengale

Hasil Transkripsi

2.Translasi adalah penerjemahan kode oleh tRNA berupa urutan yang dikehendaki. Komponen yang terlibat: mRNA, tRNA, ribosom, kodon (triplet nukleotida spesifik) Ada 3 tahap: inisiasi, elongasi, terminasi Modifikasi post translasi

tRNA (P dan A)

Ribosom - Terdiri subunit besar dan kecil

TABEL KODON

Proses Translasi

Garis Besar Proses Translasi

Inisiasi translasi Star kodon transkrip mRNA (AUG) menempel pada ribosom subunit kecil Ribosom subunit kecil menempel pada ribosom sub unit besar kodon dan anti kodon terikat

Sintesis protein selalu diawali dengan methionin

Elongasi mRNA pertama melekat pada sebuah ribosom (subunit kecil) 6 basa mRNA yang diekspose/ditampilkan Molekul tRNA yang sesuai/komplemennya membawa asam amino terjemahan basa pada mRNA (methionin) yaitu UAC sebagai antikodon AUG pada mRNA pada posisi P pertama Pasangan basa tRNA yang lain membawa antikodon bagi 3 basa mRNA lain di ribosom pada posisi A Enzim peptidil transferase membentuk ikatan peptida antara dua asam amino tRNA pertama (yang sudah tanpa asam amino) meninggalkan ribosom

.. Elongasi Pembentukan polipeptida dari asam-asam amino

Elongasi Lanjutan Ribosom bergerak sepanjang mRNA menuju kodon (3 basa) berikutnya Molekul tRNA bergerak menuju posisi P Molekul tRNA lain kemudian berpasangan dengan kodon mRNA pada posisi A membawa asam amino yang sesuai Terus menerus hingga mencapai/bertemu dengan stop kodon

Teriminasi dengan Stop Kodon Sebuah stop kodon pada mRNA dicapai dan ini sebagai tanda ribosom untuk meninggalkan mRNA

Translasi mRNA menjadi Polipeptida

Amplification of Message by Translation From 1 spliced mRNA molecule many protein molecules are made.

Post translasi modifikasi pasca translasiPelepasan dan pelipatan:releasing and folding Targeting : asam amino menuju tempat masing-masing, ada yang masih di sitosol namun ada juga yang kemembran dan tempat lain yang membutuhkan

Modifikasi post translasi Pemotongan proteolitik: menghilangkan residu terminal metionin, peptida signal, konversi prekursor inaktif menjadi aktif. Glikosilasi: penambahan komponen gula. Hidroksilasi: prolin → hidroksiprolin & lisin → hidroksi lisin (pd Kolagen). Fosforilasi : penembahan ggs fosfar pad peptida/ asam amino. Modifikasi lipofilik: Penambahan komponen lipid pd protein. Metilasi : penambahan ggs metil pada residu asam amino ( misal pd aspartat & lisin). Penambahan ggs prostetik. Pembentukan ikatan sulfida: misal pada insulin

Animasi Translasi

Struktur Protein Terdapat 20 asam amino proteinogenik

Polipeptida polipeptida adalah rantai/kumpulan asam amino

TERIMAKASIH