Translasi DNA adalah proses kedua dari sintesis protein . Itu terjadi pada semua makhluk hidup dan terjadi di sitoplasma, tempat di mana ribosom ditemukan, yang memperoleh peran mendasar dalam proses tersebut.
Terjemahan tidak terjadi secara tiba-tiba. Perlu dilakukan langkah pertama terlebih dahulu, yaitu transkripsi, di mana materi genetik berupa DNA ditranskripsikan ke dalam molekul RNA tersebut di atas. Mari kita lihat bagaimana itu terjadi dan apa yang diperlukan untuk itu terjadi.
- Artikel terkait: ” Perbedaan antara DNA dan RNA “
Apa itu terjemahan DNA?
Telah diketahui dengan baik bahwa DNA, khususnya bagian-bagiannya, gen, mengandung informasi genetik tentang bagaimana kita . Namun, agar gen dapat mengkodekan informasi dan membuat protein mensintesis, seluruh proses membaca dan mengkodekan DNA dan RNA dari berbagai jenis diperlukan, selain keterlibatan ribosom.
Ada dua langkah yang diperlukan untuk mengubah informasi yang tersembunyi dalam gen menjadi protein yang dielaborasi dengan baik:
Yang pertama adalah transkripsi DNA. Urutan DNA, yaitu gen, terdiri dari nukleotida , yang adenin, timin, guanin dan sitosin (A, T, G dan C, masing-masing).
Selama transkripsi, potongan DNA ditranskripsi menjadi molekul RNA (asam ribonukleat), yang berbeda dari DNA dengan fakta bahwa, alih-alih mengandung nukleotida timin (T), ia memiliki urasil (U). A melengkapi T, dan C menjadi U. RNA ini diproses dan dipotong, menjadi messenger RNA (mRNA).
Setelah transkripsi datanglah translasi, yang merupakan langkah di mana RNA dibaca untuk membentuk rantai polipeptida, yang pada dasarnya adalah protein tetapi dengan struktur yang sangat linier . Agar ini terjadi, perlu untuk menggabungkan asam amino, yang akan tergantung pada nukleotida yang ada di RNA.
Kode genetik
Seperti yang telah kita katakan, selama penerjemahan informasi yang terkandung dalam mRNA dibaca, menggunakannya seolah-olah itu adalah instruksi manual untuk membentuk rantai asam amino, yaitu polipeptida. Pada fase inilah apa yang dapat dianggap sebagai struktur segera sebelum protein akan diperoleh , yang pada dasarnya merupakan rantai asam amino tetapi dengan struktur tiga dimensi.
Setiap urutan tiga nukleotida, yang disebut kodon, dari mRNA (A, G, C dan U) sesuai dengan asam amino tertentu, atau sinyal mulai atau berhenti. Triplet yang mengkode akhir sintesis polipeptida adalah UGA, UAG, dan UAA, sedangkan kodon AUG mengkode sinyal awal dan juga asam amino metionin.
Bersama-sama, hubungan kodon-asam amino adalah yang membentuk kode genetik . Inilah yang memungkinkan sel untuk memecahkan kode, melalui mRNA, rantai nukleotida menjadi rantai asam amino. Untuk memahaminya dengan lebih baik, di bawah ini kita memiliki untaian mRNA, dengan nukleotida. Di sebelahnya, kita memiliki asam amino yang sesuai dengan setiap triplet nukleotida, serta sinyal mulai dan berhenti.
- 5′
- Agustus – metionin / mulai
- GAG – Glutamat
- CUU – Leusin
- AGC – Serine
- UAG – BERHENTI
- 3′
Peran ribosom dan tRNA
Sebelum membahas secara rinci bagaimana translasi DNA terjadi, mari kita bicara tentang dua unsur yang memungkinkan mRNA dibaca dan untaian untuk disintesis : ribosom dan RNA transfer.
Mentransfer RNA (tRNA)
Transfer RNA (tRNA) adalah jenis RNA yang berfungsi sebagai jembatan molekuler untuk menghubungkan kodon mRNA dengan asam amino yang dikodekannya. Tanpa RNA jenis ini, tidak mungkin menghubungkan asam amino dengan triplet nukleotida yang ada dalam mRNA .
Di setiap tRNA ada ujung yang memiliki urutan tiga nukleotida, yang disebut antikodon, yang melengkapi triplet nukleotida mRNA. Di ujung lain mereka membawa asam amino.
Ribosom
Ribosom adalah organel yang terdiri dari dua subunit yang mirip dengan dua roti hamburger : subunit besar dan subunit kecil. Selain itu, di ribosom, ada tiga tempat berongga tempat tRNA berikatan dengan mRNA: situs A, P dan E. Di ribosom tempat polipeptida dibangun.
Subunit besar dan kecil berkumpul di sekitar mRNA dan, melalui aksi enzimatik, ribosom mengkatalisis reaksi kimia yang menggabungkan asam amino tRNA menjadi rantai polipeptida.
- Anda mungkin tertarik: ” Bagian terpenting dari sel dan organel: ringkasan “
Terjemahan DNA: proses
Setiap detik, sel kita memproduksi ratusan protein. Karena alasan inilah penerjemahan merupakan proses yang sangat penting bagi kehidupan, karena tanpanya kita akan dibiarkan tanpa kemampuan untuk mengubah informasi yang terkandung dalam gen menjadi sesuatu yang berguna. Translasi DNA terjadi dalam tiga tahap: inisiasi, elongasi, dan terminasi.
Inisiasi
Inisiasi translasi DNA terjadi di ribosom . Organel ini dirakit di sekitar molekul mRNA, di mana tRNA akan datang.
Jenis RNA terakhir ini harus membawa asam amino metionin, yang dikodekan oleh kodon AUG, yang merupakan sinyal untuk inisiasi sintesis rantai polipeptida.
Kompleks ribosom-tRNA-mRNA-metionin ini dikenal sebagai kompleks inisiasi, dan ini diperlukan untuk terjadinya translasi.
Pemanjangan
Pemanjangan, seperti namanya, adalah tahap di mana asam amino ditambahkan ke rantai polipeptida, membuatnya lebih lama dan lebih lama . Semakin banyak triplet nukleotida dari mRNA yang diterjemahkan, semakin banyak asam amino yang dimiliki polipeptida.
Setiap kali kodon baru terpapar, tRNA yang sesuai akan berikatan. Rantai asam amino yang ada melekat pada asam amino tRNA melalui reaksi kimia. mRNA menggeser kodon pada ribosom, memperlihatkan kodon baru untuk dibaca.
Dalam perpanjangan kita dapat membedakan tiga tahap:
Yang pertama, antikodon, yaitu triplet tRNA yang mengandung basa komplementer dengan triplet mRNA , “berpasangan” dengan kodon mRNA yang terbuka di situs A.
Ikatan peptida terbentuk, melalui aksi katalitik dari aminoasil-tRNA sintetase, antara asam amino yang baru diperkenalkan dan asam amino sebelumnya. Asam amino baru ditemukan di situs A ribosom, sedangkan yang sebelumnya ada di situs P. Setelah ikatan terbentuk, polipeptida dipindahkan dari situs P ke situs A.
Ribosom memajukan kodon dalam mRNA . TRNA di situs A yang membawa polipeptida bergerak ke situs P. Kemudian pindah ke situs E dan keluar dari ribosom.
Proses ini diulang berkali-kali, sebanyak asam amino baru ditempatkan jika sinyal belum muncul sebelumnya yang menunjukkan bahwa kelanjutan rantai polipeptida harus dihentikan.
Penghentian
Terminasi adalah saat ketika rantai polipeptida dilepaskan, berhenti tumbuh. Ini dimulai ketika kodon stop (UAG, UAA, atau UGA) muncul di mRNA. Ini, ketika dimasukkan ke dalam ribosom, memicu serangkaian peristiwa yang memberikan, sebagai hasil akhir, pemisahan untai dari tRNA-nya , memungkinkannya mengapung menuju sitosol.
Mungkin terjadi bahwa, meskipun terminasi, polipeptida masih perlu mengambil bentuk tiga dimensi yang benar agar menjadi protein yang terbentuk dengan baik.
Meskipun protein pada dasarnya adalah rantai polipeptida, mereka berbeda dari rantai polipeptida yang baru diproduksi di kompleks ribosom karena mereka berbentuk tiga dimensi, sedangkan rantai polipeptida trinca baru pada dasarnya adalah rantai asam amino yang sangat linier.
Referensi bibliografi:
- Pamela C Champe, Richard A Harvey dan Denise R Ferrier (2005). Ulasan Illustrated Lippincott: Biokimia (edisi ke-3). Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0-7817-2265-9
- David L. Nelson dan Michael M. Cox (2005). Prinsip Biokimia Lehninger (edisi ke-4). WH Freeman. ISBN 0-7167-4339-6
- Hirokawa dkk. (2006). Langkah Daur Ulang Ribosom: Konsensus atau Kontroversi? Tren Ilmu Biokimia, 31 (3), 143-149.