PROSES TRANSLASI MATERI GENETIK SEL PROKARIOTIK DAN SEL EUKARIOTIK

BIOLOGI MOLEKULER

PROSES TRANSLASI MATERI GENETIK  SEL PROKARIOTIK DAN SEL EUKARIOTIK

Sel prokariotik adalah sel yang tidak memiliki membran inti.  Bakteri merupakan salah satu contoh organisme yang memiliki sel tipe prokariotik. Materi genetic yang dimiliki sel prokariotik terdapat pada  kromosom dan plasmid. Sedangkan Sel eukariotik adalah sel yang memiliki sistem endomembran. Sel tipe ini secara struktural memiliki sejumlah organel pada sitoplasmanya. Organel tersebut memiliki fungsi yang sangat khas yang berkaitan satu dengan yang lainnya dan berperan penting untuk menyokong fungsi sel. Organisme yang memiliki tipe sel ini antara lain hewan, tumbuhan, dan jamur baik multiseluler maupun yang uniseluler. Materi genetic dari sel eukariotik ini terdapat dalam inti sel (Nukleus).

Proses translasi pada sel prokariotik dan eukariotik memiliki mekanisme dasar traskripsi dan translasi serupa namun terdapat beberapa perbedaan dalam aliran informasi genetik di dalam sel tersebut. Perbedaan tersebut antara lain perbedaan struktur membran inti sel dimana prokariotik tidak memiliki membran inti sehingga setelah transkripsi langsung dapat melakukan translasi. Sedangkan pada eukariotik harus sampai selesai baru diangkut ke sitoplasma untuk ditranslasi.

Translasi dalam genetika dan biologi molekuler adalah proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Translasi hanya terjadi pada molekul mRNA, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA yang merupakan salinan urutan DNA menyusun suatu gen dalam bentuk single strand. mRNA membawa informasi urutan asam amino. Pada dasarnya translasi terdiri dari 3 tahap yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi.

Tahap inisiasi yaitu dimulai dengan mengikat ribosomal subunit kecil pada urutan spesifik rantai mRNA. Ikatan tersebut berada pada urutan 5 dan 11 nukleotid pada mRNA pada kodon AUG. Setelah itu subunit kecil berikatan dengan molekul tRNA khusus, yang disebut N-formil metionin (fMet) mengenali dan mengikat ke kodon inisiator. Selanjutnya mengikat subunit besar, membentuk kompleks inisiasi. Inisiator pada prokariotik dan eukariotik juga memiliki perbedaan. Pada prokariotik faktor insiasinya yaitu IF1, IF2, dan IF3 sedangkan pada eukariotik eIF4A, eIF4E dan eIF4G .

Dengan terbentuknya kompleks inisiasi, fMet-tRNA menempati lokasi P dari ribosom dan situs A dibiarkan kosong. Ribosom pada dasarnya terbagi menjadi subunit kecil dan subunit besar. Pada prokariotik ribosomal berupa 70S (subunit besar 50S dan subunit kecil 30S) sedangkan pada eukariotik ribosomal berupa 80S (subunit besar 60S dan subunit kecil 40S) Seluruh proses inisiasi difasilitasi oleh protein ekstra, yang disebut faktor inisiasi yang membantu dengan mengikat subunit ribosom dan tRNA ke rantai mRNA. Selanjutnya proses seterusnya tidak ada perbedaan.

Tahap Elongasi yaitu dimana terbentuknya tRNA yang mengandung kompleks-fMet di situs peptidil (P), tRNA aminoasil dengan urutan antikodon komplementer dapat mengikat mRNA melalui situs akseptor. Pengikatan ini dibantu oleh faktor-faktor pemanjangan yang bergantung pada energi dari hidrolisis GTP.  tRNA membawa rantai asam amino pada situs P dan tRNA mengandung asam amino tunggal di situs A, kemudian terjadi rantai asam amino. Penambahan ini terjadi melalui pembentukan ikatan peptida, ikatan nitrogen-karbon yang terbentuk antara subunit asam amino untuk membentuk rantai polipeptida yang dibantu enzim transferase peptidil. Ikatan peptida terjadi antara gugus karboksil merupakan ujung dalam rantai peptida yang terletak di lokasi P dan gugus amina pada asam amino dalam kelompok A. Akibatnya, rantai peptida bergeser ke situs A, dengan asam amino asli pada situs A sebagai ujung rantai. tRNA di situs A menjadi RNA peptidil, dan bergeser ke situs P. Sementara itu, ribosom bergerak  ke arah 3’ sepanjang mRNA didorong oleh faktor-faktor pemanjangan. Ketika situs A terbuka kembali sehingga tRNA aminoasil berikutnya menghasilkan rantai asam amino peptide. proses berulang-ulang tersebut menciptakan sebuah rantai polipeptida di situs P ribosom. Sebuah ribosom tunggal dapat menerjemahkan 60 nukleotida per detik. Kecepatan ini bisa jauh ditambah ketika menghubungkan ribosom untuk membentuk polyribosomes.

Tahap terminasi yaitu ketika salah satu dari tiga kodon stop, UAA, UAG, atau UGA, memasuki situs A ribosom. Tidak ada molekul tRNA yang aminoasil yang mengenali urutan ini sehingga  faktor mengikat ke situs P lepas dan mengkatalisasi pelepasan rantai polipeptida dan ribosom ke subunit aslinya kecil dan besar berpisah.