RIBOSOM

RIBOSOM

Ribosom adalah organel yang terdiri dari protein ribosom (riboproteins) dan asam ribonukleat (ribonucleoproteins). Ribosom merupakan salah satu organel kecil, padat, dan tidak bermembran yang ditemukan pada semua sel. Diameter ribosom sekitar 17-20 µm. Ribosom berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Molekul utama penyusun ribosom adalah ribosomal RNA atau disingkat rRNA serta protein. Ribosom terdapat pada sel eukariot dan prokariot dan berjumlah sampai 1000 buah.

Gambar 1. Subunit Ribosom

1.        Susunan Ribosom Dalam Sitoplasma

Ribosom terdapat bebas dalam sitoplasma atau menempel pada gelembung-gelembung yang berdinding membrane. Ribosom yang bebas berguna untuk sintesa protein yang digunakan untuk: Bahan sel itu sendiri saat sel membelah, Disimpan di sitoplasma (seperti Pada pembentukan hemoglobin dalam eritoblas). Ribosom yang terdapat terikat terutama pada organela yang bersifat membrane. Dalam sitoplasma terdapat ribosom yang tersusun berderet satu dengan yang lain dihubungkan oleh semacam benang halus yaitu piliribosom yang berfungsi untuk mengadakan sintesis protein yang lebih kompleks.

Ribososm dalam bekerja diatur oleh inti sel yang yang menghasilkan RNA yang disebut “messenger RNA” atau mRNA dan dibantu oleh  “transfer RNA” atau tRNA yang berfungsi untuk mengatur asam-asam amino yang ada dalam sitoplasma. Pada prinsipnya ada tiga jenis RNA yang aktif dalam sintesis protein yaitu mRNA  yang berasal dari inti sel, tRNA yang terdapat bebas dalam sitoplasma dan “ribosomal RNA” atau rRNA yang terdapat dalam ribosom.

sruktur

Ribosom terdiri dari 2 sub unit yaitu sub unit besar dan kecil. Masing-masing disusun oleh rRNA dan protein ribosom. Stuktur ribosom merefleksikan fungsinya untuk mengumpulkan mRNA dengan tRNA pembawa asam amino. Suatu ribosom memiliki satu tempat pengikatan mRNA (subunit kecil) dan tiga tempat pengikatan tRNA dikenal dengan tempat E (exit), P (peptidil), dan A (aminosil) yang terdapat pada sub unit besar.
Tempat E merupakan tempat keluar tRNA yang tidak bermuatan. Tempat P merupakan tempat pengikatan tRNA-peptidil biasanya pengikat tRNA yang melekat pada rantai polipeptida yang sedang tumbuh. Tempat A merupakan tempat pengikatan tRNA- aminoasil biasanya mengikat tRNA yang membawa asam amino berikutnya yang akan ditambah pada rantai polipeptida.

Sebelum membahas lebih jauh lagi tentang proses sintesis protein maka sebagai langkah awal kita harus mengingat dulu pengetahuan yang sudah kita peroleh tentang pasangan kodon dan anti kodoon molukul mrna akan mengandung adenine (A).urasil (U).guanin (G)dan cytosine (C). Tiga basa ini akan bergabung membentuk kodon misalnya , UUC, merupakan kodon untuk asam amino fenilalanin (phe).UGC, untuk asam amino triptofan (Try), sebagai contohnya mRNA akan menyusun koon-koon tersebut dalam suatu rangkaian misalnya UGC/UUC/UGC/UUC koon-kodon ini akan dibaca Try-Phe-Try-Phe.

1.      Inisiasi

 tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. Pertama, sub unit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus. Sub unit ribosom kecil melekat pada segmen leader pada ujung 5’(upstream) dari mRNA. Pada arah downstream dari mRNA terdapat kodon inisiasi, AUG, yang memberikan sinyal dimulainya proses translasi. tRNA inisiator yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodon inisiasi. Penyatuan mRNA, tRNA inisiator, dan sub unit ribosom kecil diikuti oleh perlekatan subunit ribosom besar, menyempurnakan proses inisiasi translasi.

2.      Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino ditambahkan satu peratu pada asam amino pertama.

a. Pengenalan kodon : kodon mRNA pada tempat A dari ribosom membentuk ikatan hydrogen dengan anti kodon molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat.

b. Pembentukan ikatan peptida : molekul rRNA dari subunit ribosom besar, berfungsi sebagai ribozim, mengkatalis pembentukan ikatan peptide yang menggabungkan polipeptida memanjang dari tempat P keasam amino yang baru tiba di tempat A. pada tahap ini polipeptida memisahkan diri dari tRNA tempat perlekatannya semula, dan asam amino pada ujung karboksilnya berikatan pada asam amino yang dibawa oleh tRNA ditempat A.

c. Translokasi : tRNA itempat A, sekarang terikat pada polipeptida yang sedang tumbuh, di translokasikan ketempat P. saat RNA berpindah tempat, antikodonnya tetap berikatan dengan hydrogen pada kodon mRNA, mRNA bergerak bersama-sama dengan anti kodon ini dan membawa kodon berikutnya untuk ditranslasi di tempat A. sementara itu tRNA yang tadinya berada pada tempat P ke tempat E dan dari tempat ini keluar dari ribosom.

3.      Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai tempat A di ribosom. Triplet basa yang istimewa ini yaitu UAA, UAG, UGA, tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan transasi. Suatu protein yang disebut sebagai faktor pelepas langsung mengikatkan diri pada kodon stop ditempat A. faktor pelepas ini menyebabkan penambahan molekul air, bukan asam amino, pada rantai polipeptida. Reaksi ini menghidrolisis polipeptida yang sudah selesai ini dari tRNA yang berada ditempat P, melepaskan polipeptida dari ribosom. Sisa-sisa penyusunan translasi kemudian terpisah-pisah

SINTESIS PROTEIN (TRANSLASI)

sintesis protein di awali dengan tahap transkrpsi. Namun, karena ribosom berhubungan dengan pembentukan protein pada tahapan translasi, maka lebih sesuai dibahas tentang traslasi. Translasi pada sintesis protein mengacu pada fase perakitan protein dalam sel di mana RNA diterjemahkan untuk menghasilkan rantai asam amino. Translasi adalah proses penerjemahan kodon yang dibawa oleh mRNA dan merupakan tahap kedua produksi protein setelah transkripsi. Terdapat tiga fase penerjemahan kodon dalam sintesis protein dan semua terjadi di ribosom sel yang disebut inisiasi, elongasi, dan terminasi.

mRNA bergerak keluar dari inti ke ribosom sel ketika translasi dimulai. RNA diatur sesuai dengan kode tertentu, di mana urutan tiga nukleotida diatur untuk mengkodekan petunjuk untuk asam amino yang sesuai, sebuah unit yang disebut kodon. Ribosom mengelilingi mRNA, menggunakannya untuk merakit sebuah rantai asam amino dalam urutan yang sama bahwa mereka akan ditemukan dalam protein selesai. Ini membentuk kompleks pasangan satu asam amino dengan kodon mRNA yang sesuai, sehingga asam nukleat adalah cetak biru untuk produk jadi. Sintesis asam amino terjadi sebagai bagian dari pencernaan dan metabolisme makanan, bukan translasi.

Translasi pada sintesis protein memiliki beberapa tahap, meskipun proses ini berbeda dalam sel prokariotik dengan sel hewan, tumbuhan, dan jamur. Tahap pertama inisiasi dimulai pada ribosom ketika mengikat ke situs inisiasi pada mRNA yang dimulai perakitan protein yang sebenarnya. Inisiasi ditandai dengan melekatnya faktor inisiasi (IF) yang berguna sebagai sinyal akan dimulainya sintesis protein.

Elongasi menguraikan adanya penambahan ribosom asam amino lebih ke salah satu ujung rantai perakitan, sebuah proses yang terus menyusuri untai mRNA sampai kodon yang menandakan stop tercapai. Tahap akhir translasi dalam sintesis protein disebut terminasi, dan tergantung pada faktor kimia khusus mengenali salah satu dari tiga pesan berhenti mungkin dalam RNA dan merespons sesuai dengan melepaskan protein dari ribosom.

                                                            Gambar:  Urutan Sintesis Protein

SINTESIS PROTEIN (TRANSLASI) 

 

1.      Aktivasi (pengatifan) asam amino

2.      kompleks inisiasi antara mRNA dengan subunit ribosom

3.      Inisiasi rantai polipeptida

4.      Pemanjangan rantai polipeptida

5.      Terminasi rantai dan pembebasan rantai polipeptida yang lengkap

6.      Disosiasi kompleks mRNA dan ribosom

Tahapan sintesis protein

1.      DNA mencetak mRNA

2.      mRNA meninggalkan inti menuju ke ribosom yang terdapat dalam sitoplasma

3.      tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA

4.      asam amino akan berderet dalam urutan sesuai dengan kode sehingga terbentuklah protein yang diharapkan

5.      protein terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabilisme sel

transkripsi

a.       peristiwa penyalinan DNA menjadi RNA

a.       berlangsung di nukleus

translasi

a.       peristiwa penerjemahan kodon menjadi asam amino pada sistesis protein

b.      berlangsung di ribosom

                                                                Daftar pustaka        

Juwono, achmad zulfa juniarto. 2002. Biologi sel. EGC. jakarta

Sumbowo, 2011. Biologi Sel edisi 6. Sagung seto