Sintesis protein adalah proses penting di semua sel eukariotik, karena protein membentuk komponen struktural setiap sel dan sangat penting untuk kehidupan. Protein sering disebut blok pembangun sel. Tiga bentuk utama RNA ada - messenger RNA, transfer RNA dan RNA ribosom. DNA mengontrol semua aktivitas sel dan disintesis ketika sel membutuhkan lebih banyak protein. Potongan kecil DNA diubah menjadi RNA melalui proses sintesis protein.
Apakah RNA Terbuat Dari DNA?
Ketika sel mengikuti instruksi genetiknya, ia menyalin sebagian DNA sebagai gen untuk mengubahnya menjadi nukleotida RNA. RNA berbeda dari DNA dalam dua cara yang berbeda. Nukleotida dalam RNA terbuat dari gula ribosa dan disebut ribonukleotida. DNA memiliki deoksiribosa sebagai kandungan gulanya. RNA memiliki basa yang sama dengan DNA adenin, guanin dan sitosin, tetapi memiliki basa atau urasil bukan timin yang ada dalam DNA. Struktur DNA dan RNA sangat berbeda, karena DNA adalah heliks untai ganda dan RNA untai tunggal. Rantai RNA dapat melipat menjadi berbagai macam bentuk dengan cara yang sama seperti rantai polipeptida terlipat untuk membentuk bentuk akhir protein.
Ada Berapa Jenis Utama RNA?
Ada tiga jenis utama RNA yang diproduksi sebagai molekul dalam inti sel manusia dan hewan. RNA juga terletak di sitoplasma sel. Sitoplasma sel adalah semua isi di luar nukleus yang tertutup oleh membran sel individu. Tiga jenis utama RNA adalah messenger RNA, transfer RNA dan RNA ribosom, atau rRNA. Masing-masing dari ketiga jenis RNA tersebut memiliki peran yang berbeda dalam sintesis protein yaitu transkripsi, decoding dan translasi kode genetik yang dimulai dengan DNA.
Bagaimana Proses Sintesis Protein?
Transkripsi adalah langkah pertama dari sintesis protein di mana messenger RNA memainkan peran yang sangat penting. Messenger RNA tidak stabil dan tidak hidup lama di dalam sel untuk memastikan bahwa protein hanya dibuat ketika dibutuhkan untuk pertumbuhan atau perbaikan sel. Transkripsi adalah ketika informasi genetik dalam DNA sel diubah menjadi pesan dalam bentuk RNA. Protein faktor transkripsi melepas untai DNA untuk memungkinkan enzim RNA polimerase mentranskripsikan untai tunggal DNA. DNA dibuat dari empat basa nukleotida adenin, guanin, sitosin dan timin. Mereka digabungkan dalam pasangan adenin plus guanin dan sitosin plus timin. Ketika RNA mentranskripsi DNA menjadi molekul RNA pembawa pesan, pasangan adenin dengan urasil dan sitosin berpasangan dengan guanin. Pada akhir proses transkripsi, messenger RNA diangkut keluar dari nukleus dan masuk ke sitoplasma.
Selanjutnya adalah proses translasi, dimana transfer RNA berperan penting dalam sintesis protein. Transfer RNA adalah jenis RNA terkecil dan biasanya panjangnya sekitar 70 hingga 90 nukleotida. Ini menerjemahkan pesan dalam urutan nukleotida RNA pembawa pesan ke dalam urutan asam amino. Asam amino terhubung bersama dengan asam amino lain untuk membentuk protein, yang dibutuhkan untuk semua fungsi sel. Protein terbentuk dari sekumpulan 20 asam amino. Transfer RNA dalam bentuk yang sama seperti daun semanggi dengan tiga loop jepit rambut di dalamnya. Transfer RNA memiliki situs perlekatan asam amino di salah satu ujungnya dan bagian di loop tengah yang disebut situs antikodon. Situs antikodon mengenali kodon pada messenger RNA. Sebuah kodon memiliki tiga basa nukleotida kontinu yang menciptakan asam amino dan menandakan akhir dari proses translasi. Transfer RNA dan ribosom membaca kodon RNA messenger untuk menghasilkan rantai polipeptida, yang mengalami beberapa perubahan sebelum dapat menjadi protein yang berfungsi penuh.
RNA ribosom (atau rRNA) memiliki fungsi tertentu. Ribosom terbuat dari protein ribosom dan RNA ribosom. RNA ribosom membentuk sekitar 60 persen dari massa ribosom. Mereka biasanya terdiri dari subunit besar dan subunit kecil. Subunit disintesis dalam nukleus oleh nukleolus. Ribosom bersifat unik, karena mengandung situs pengikatan untuk RNA pembawa pesan dan dua situs pengikatan untuk RNA transfer di lokasi RNA di subunit ribosom besar. Subunit ribosom kecil menempel pada molekul RNA pembawa pesan dan secara bersamaan merupakan inisiator transfer RNA molekul mengenali dan mengikat urutan kodon tertentu pada molekul RNA ribosom yang sama selama terjemahan. Selanjutnya, fungsi rRNA meliputi subunit ribosom besar bergabung dengan kompleks yang baru terbentuk kemudian kedua subunit ribosom berjalan di sepanjang molekul RNA messenger saat mereka menerjemahkan kodon di seluruh rantai polipeptida saat mereka lewat mereka. RNA ribosom menciptakan ikatan peptida antara asam amino dalam rantai polipeptida. Ketika kodon terminasi tercapai pada molekul RNA messenger, proses translasi akan berakhir dan rantai polipeptida akan dilepaskan dari molekul RNA transfer pada saat ribosom membelah kembali menjadi subunit besar dan kecil seperti pada awal translasi tahap.
Berapa Lama Proses Sintesis Protein?
Proses DNA menjadi RNA dan produk protein dapat terjadi dengan kecepatan yang luar biasa cepat. RNA segera dilepaskan ketika terpisah dari untai DNA. Dengan cara ini, banyak salinan RNA dapat dibuat dari gen yang sama persis dalam waktu singkat. Sintesis molekul RNA tambahan dapat dimulai sebelum RNA pertama selesai sehingga dapat menghasilkan RNA dengan cepat. Ketika molekul RNA mengikuti satu sama lain secara dekat, mereka masing-masing dapat bergerak sekitar 20 nukleotida per detik pada manusia dan hewan. Lebih dari 1.000 transkripsi dapat terjadi dalam satu jam dari satu gen.
Apa itu Deplesi rRNA?
Penipisan RNA ribosom adalah komponen yang paling melimpah dalam RNA, karena terdiri dari sebagian besar lebih dari 80 hingga 90 persen dari total RNA dalam sel. Deplesi RNA ribosom adalah ketika rRNA sebagian dikeluarkan dari seluruh sampel RNA untuk pelajari lebih baik reaksi pengurutan RNA untuk fokus pada dua bagian lain dari sampel RNA di transkripsi.
Apa Jenis RNA Lain yang Diproduksi di Sel?
Ada tiga jenis tambahan RNA yang dapat diproduksi dalam sel. Fungsi RNA nuklir kecil dalam berbagai proses nukleus seperti penyambungan RNA pra-pembawa pesan. RNA nukleolar kecil memproses dan memodifikasi RNA ribisom secara kimiawi. Jenis RNA lain yang merupakan unit non-coding berfungsi dalam proses seluler seperti telomer sintesis, menonaktifkan kromosom X dan mengangkut protein ke retikulum endoplasma untuk sel yang baik kesehatan.
Apa Itu Virus RNA?
Virus RNA memiliki inti materi genetik yang diperoleh dari DNA sel. Biasanya memiliki kapsid pelindung protein dan amplop lipid untuk perlindungan lebih jauh. Virus RNA menempel pada sel inang, menembusnya, mereproduksi materi genetik dan menciptakan kapsid pelindung kemudian muncul dari sel. Virus RNA menyimpan materi genetik RNA dan bukan DNA.
Semua sel sehat menyimpan materi genetik dalam DNA. RNA hanya digunakan ketika DNA direplikasi untuk membentuk RNA dan mensintesis protein yang dibutuhkan oleh sel yang sehat untuk hidup. DNA jauh lebih stabil daripada RNA sehingga DNA membuat sangat sedikit kesalahan ketika sel membelah, namun ketidakstabilan RNA dan replikasinya dapat membuat banyak kesalahan dan bahkan dapat berinteraksi dengan dirinya sendiri untuk berkembang biak sebuah virus. RNA dapat membuat satu kesalahan lebih dari 10.000 nukleotida setiap kali disalin. Itu juga jauh lebih sedikit mampu memperbaiki kesalahan genetik daripada DNA. Ketika sistem kekebalan belajar mengenali virus, ia membentuk antibodi untuk melawan virus. Virus dapat bermutasi sehingga sistem kekebalan tidak dapat mengenalinya dan kemudian dapat berkembang biak. Ini memungkinkan virus RNA menyebar jauh lebih cepat daripada virus DNA.
Sebuah virus yang bertahan dapat mereproduksi dirinya sendiri dalam sel-sel baru melalui urutan RNA dan menghasilkan ribuan sel yang direproduksi mengandung virus. Virus RNA berevolusi lebih cepat daripada organisme hidup yang sebenarnya. Tingginya tingkat mutasi sel yang terinfeksi virus RNA tidak mengancam kelangsungan hidup virus.
Ada dua jenis virus RNA. Mereka mungkin beruntai tunggal atau terdampar rasa atau dipasangkan sebagai untai antisense. Virus RNA antisence untai ganda harus terlebih dahulu mengubah dan menerjemahkan dirinya menjadi RNA indra untai tunggal. Hal ini memungkinkan sel inang berada dalam bentuk yang dapat dibaca oleh ribosom. Virus influenza A membuat enzim yang dibutuhkan dekat dengan inti asam nukleat virus. Ketika ia berubah dari antisense menjadi RNA sense, ia kemudian dapat dibaca oleh ribosom di dalam sel untuk membangun protein virus dan bereplikasi.
Beberapa virus RNA menyimpan informasinya dalam untaian indra sehingga dapat dibaca langsung oleh ribosom sel dan berfungsi seperti RNA pembawa pesan normal. Dalam hal ini, ribosom mensintesis transkrip RNA dan membuat sel virus antisense sehingga dapat menggunakannya sebagai templat untuk mensintesis lebih banyak RNA virus bersama dengan protein yang diperlukan sel untuk hidup. Salah satu virus yang paling mematikan dari jenis ini adalah Hepatitis C.
Contoh retrovirus adalah HIV dan AIDS. Mereka menyimpan materi genetik mereka dalam bentuk RNA tetapi mereka menggunakan enzim transkripsi terbalik untuk mengubah RNA mereka menjadi DNA dalam sel yang terinfeksi. Ini memungkinkan banyak salinan dibuat di sel inang sehingga virus dapat menginfeksi sejumlah besar sel dengan cepat.
Coronavirus adalah virus RNA juga. Mereka terutama menginfeksi saluran pernapasan atas dan saluran pencernaan pada manusia. SARS-CoV adalah virus serius yang menginfeksi saluran pernapasan bagian atas serta saluran pernapasan bagian bawah dan juga termasuk gangguan pencernaan. Coronavirus adalah persentase yang signifikan dari semua flu biasa. Rhinovirus adalah penyebab utama flu biasa. Conronaviruses dapat menyebabkan pneumonia juga.
SARS adalah sindrom pernafasan akut yang parah dan mengandung gen RNA yang bermutasi sangat lambat. SARS ditularkan melalui tetesan pernapasan di udara dari bersin atau batuk untuk menginfeksi orang lain.
Infeksi Norovirus menjadi terkenal karena muncul di kapal pesiar dan disebut virus seperti Norwalk. Ini menyebabkan gastroenteritis dan menyebar dari satu orang ke orang lain melalui rute fekal-oral. Jika orang yang terinfeksi bekerja di dapur, mereka dapat mencemari makanan dengan membawa virus di tangan mereka dan tidak mengenakan sarung tangan.