Sintesis Protein

1. Mengapa terjadi reduksi/pengurangan size ribosom saat penggabungan ribosom sub unit besar dan sub unit kecil?

• Jawab: Proses translasi terjadi pada sitoplasma tepatnya di ribosom. Ribosom terdiri atas dua subunit yaitu sub unit besar dan sub unit kecil, yang akan menyatu selama  translasi inisiasi dan terpisah ketika translasi telah selesai. Ribosom mengalami reduksi saat penggabungan ribosom sub unit besar dan sub unit kecil pada proses translasi inisiasi sampai proses translasi selesai. Ukuran ribosom dinyatakan atas dasar laju pengendapannya selama sentrifugasi. Penyebab terjadinya ribosom mengalami reduksi dikarenakan pada saat proses translasi inisiasi terjadi pelekatan ribosom sub unit pada bagian ujung 5' RNAd, kemudian ribosom sub unit besar juga mengalami pelekatan pada ribosom sub unit kecil, sehingga pada saat ribosom sub unit besar akan mengalami pelekatan pada ribosom sub unit kecil harus terjadi penyesuaian ukuran agar bisa bersatu sampai proses translasi selesai.

2. Mengapa perlu penambahan cap metil dan poly-A tail pada pre-mRNA hasil transkripsi?

• Cap metil adalah proses perubahan lima primer mRNA menjadi tiga primer mRNA melalui pautan 5’-5’. Proses ini mencangkup penambahan suatu nukleotida berbasa guanine pada nukleotida di ujung 5’, hal ini terjadi karena terbentuknya ikatan tak lazim antara 5’ dan 5’. Peristiwa ini berguna agar mRNA dapat menempel pada ribosom dan menghindari terdegradasinya mRNA oleh enzim 5’ exonulcease. Sedangkan penambahan poly-A tail atau disebut polyadenilation adalah penambahan rangkaian mRNA pada bagian ujung 3’yang akan memberi sinyal ujung akhir dari RNA-d. Peranan penambahan poly-A tail sangat penting dalam stabilitas RNA-d. Sebagai contoh misalnya RNA-d protein globin yang masih memiliki poly-A tail normal, yang di suntikan kedalam oosit katak, akan tetap aktif (ditranslasikan) dalam jangka waktu yang cukup lama, sebaliknya jika yang dimsukkan ke dalam oosit katak adalah RNA-d globin tanpa poly-A tail, maka RNA-d tersebut tidak lama bertahan aktif karena segera mangalami degradasi.

3. Mengapa perlu ada splicing pada RNA?

• Splicing RNA merupakan pemotongan intron untuk menggabungkan exon dalam peristiwa transkripsi. Gen terdiri atas exon sebagai bagian yang akan diterjemahkan dan intron sebagai bagian yang menerjemahkan. Bagian exon nantinya akan ditranskripsikan menjadi m-RNA, sedangkan intron terletak di antara exon. Gen yang mengandung intron akan ditranskripsikan menjadi pre-m-RNA yang harus menjalani splicing. RNAsn dan kompleks protein akan bergabung membentuk spliceosome yang akan memotong intron. Spliceosome akan mengikat ujung 5' dan 3' dari intron, membentuk lengkungan dan kemudian memotong intron tersebut. Hilangnya intron akan membuat exon bersatu sehingga pre-m-RNA berubah menjadi m-RNA yang siap diranslasikan menjadi protein. Proses splicing tersebut sangat penting karena jika intron tidak dipotong maka m-RNA yang tercipta tidak runtut dan tidak matang serta gen tidak dapat membentuk protein yang berfungsi. Pemotongan intron juga harus berjalan dengan sempurna, apabila bagian exson ikut terpotong maka akan terjadi kesalahan pembacaan m-RNA sehingga menghasilkan protein yang salah pula. Misalnya exon yang satu memiliki urutan nukleotida UUUAGA dan exon lain memiliki urutan nukleotida UAAGGC. Apabila kedua exon tersebut disatukan dengan benar akan membentuk m-RNA UUUAGAUAAGGC. Namun apabila terjadi kesalahan pada pemotongan intron sehingga ada salah satu nukleotida exon yang terpotong maka akan menghasilkan m-RNA dengan urutan yang berbeda sehingga translasinya akan menghasilkan protein yang berbeda pula.

DNA DAN RNA

PERTANYAAN SEPUTAR DNA DAN RNA
1. Bandingkan perbadaan dan persamaan DNA dan RNA?

• Persamaan :

• DNA dan RNAmerupakan asam nukleat.
• DNA dan RNA tersusun dari nukleotida.
• DNA dan RNA memiliki 4 tipe asam nukleat.
• DNA dan RNA memiliki tulang punggung berupa kompleks gula fosfat. 

•  Perbedaan:
• Struktur DNA terdiri atas dua pita ganda, panjang dan berpilin, struktur RNA terdiri atas 1 rantai atau pita tunggal, pendek dan tidak berpilin.
• Basa nitrogen DNA berupa Timin, basa nitrogen RNA berupa basa urasil
• Molekul gula DNA tidak memilki atom oksigen, RNA memilki 2 atom oksigen.
• DNA terletak di kloroplas dan mitokondria, RNA terletak di nukleus, sitoplasma, kloroplas dan mitokondria.
• Gula DNA berupa deoksiribosa, gula RNA berupa ribosa.
• Kadar DNA tetap, kadar RNA tidak tetap.
• DNA berfungsi sebagai pembawa informasi genetic, RNA berfungsi sebagai sintesis protein.

2. Mengapa DNA lebih stabil dibandingkan dengan RNA?

• Karena informasi hereditas dalam semua sel hidup disimpan DNA bukan RNA. DNA bertindak sebagai tempat penyimpanan yang permanen tentang informasi genetik, yang ditemukan dalam teori sel di dalam suatu format double-stranded. Struktur yang double-stranded ini membuat DNA di dalam sel lebih sempurna dan stabil dibanding RNA.
• Gula deoksiribosa pada DNA lebih tidak reaktif terhadap jenis ikatan C-H dan stabil di kondisi alkalin sedangkan gula ribose pada RNA lebih reaktif karena jenis ikatannya C-OH (hidroksil) dan tidak stabil pada kondisi alkalin sehingga, gugus hidroksil tersebut yang membuat RNA rentan terhadap hidrolisis akibatnya RNA kurang stabil dibandingkan dengan DNA.
• DNA memiliki alur yang lebih kecil dibandingkan dengan RNA sehingga enzim mudah menyerang RNA, akibatnya RNA kurang stabil dibandingkan dengan DNA. 

3. Menurut anda manakah yang paling efektif dari 3 sistem replikasi DNA?

• Hipotesis tentang replikasi DNA ada tiga yang terdiri dari:
• Hipotesis konservatif, menjelaskan bahwa pita double helix DNA membentuk pita baru dalam keadaan utuh.
•  Hipotesis semi konservatif, menjelaskan bahwa kedua pita DNA terbuka dan masing-masing dari pita tersebut mencetak pita baru sebagai pelengkap.
•  Hipotesis dispersal, menjelaskan bahwa kedua pita terpotong-potong dan setiap potongan membentuk pita baru.

• Berdasarkan percobaan Franklin Stahl dan Matthew Meselson yang menggunakan bekteri E.coli hanya hipotesis semi konservatif yang tepat karena, replikasi DNA diawali dengan terbukanya dua rantai polinukleotida yang masing-masing berfungsi sebagai cetakan kemudian enzim helikase membentuk gelembung-gelembung replikasi. Protein pengikat rantai tunggal akan tetap menjaga agar kedua pita setiap gelembung terpisah. Nukleotida-nukleotida DNA dibentuk dan ditambahkan ke nukleotida baru, sehingga rantai nukleotida memanjang yang menghasilkan satu pita tunggal. Proses tersebut merupakan proses yang paling efektif dan sesuai dengan hipotesis semi konservatif..

4. Apakah DNA jumlahnya bertambah, berkurang, atau tetap? Mengapa?

• DNA jumlahnya tetap, hal tersebut bisa terjadi karena DNA tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein maupun aktivitas genetis, sehingga DNA bersifat statis atau tetap. Karena fungsi dari DNA sendiri sebagai informasi genetic, penciptaan protein seluler dan pembentukan molekul RNA yang dimana fungsi-fungsi tersebut tidak memengaruhi jumlah atau kadar dari DNA tersebut. Berbeda dengan RNA, RNA berperan dalam aktivitas sintesis protein sehingga jumlah atau kadar dari RNA dapat berubah. Sintesis protein sendiri berhubungan dengan proses penyusunan asam amino pada rantai polinukleotida.