Banyak zat yang diperlukan oleh tubuh untuk kekal sihat, salah satunya adalah protein. Protein, atau dalam bahasa Yunani disebut protos (paling utama) sendiri adalah sebatian organik kompleks dengan berat molekul tinggi yang merupakan polimer monomer asid amino yang dihubungkan antara satu sama lain (rantai asid animo) dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandungi karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan kadang-kadang sulfur dan fosforus. Peranan? sebagai asas bangunan yang disebut badan manusia. Oleh itu, kewujudannya sangat penting. Tetapi tentu saja, protein tidak hanya datang. Ini perlu dibentuk, dan pembentukan atau sintesis protein berlaku dengan melibatkan banyak "pihak", termasuk DNA dan RNA.
Oleh itu, sebelum kita mengetahui lebih lanjut mengenai dua perkara ini (DNA dan RNA), ada baiknya kita mengetahui maksud sintesis protein terlebih dahulu.
Sintesis protein sebenarnya adalah proses untuk menukar asid amino linear menjadi protein dalam badan. Di sini, peranan DNA dan RNA penting kerana mereka terlibat dalam proses tersebut. Molekul DNA adalah sumber pengekodan asid nukleik untuk menjadi asid amino yang membentuk protein - tidak terlibat secara langsung dalam proses tersebut. Sementara itu, molekul RNA adalah hasil transkripsi molekul DNA dalam sel. Molekul RNA ini kemudiannya diterjemahkan ke dalam asid amino sebagai penyusun protein.
Terdapat tiga aspek penting dalam mekanisme sintesis protein, iaitu lokasi sintesis protein dalam sel; mekanisme untuk memindahkan maklumat atau hasil transformasi dari DNA ke lokasi sintesis protein; dan mekanisme asid amino yang membentuk protein dalam sel untuk dipisahkan untuk membentuk protein tertentu.
Sintesis protein berlaku di ribosom, salah satu organel kecil dan padat di dalam sel (juga inti) dengan menghasilkan protein yang tidak spesifik atau sesuai dari mRNA yang diterjemahkan. Ribosom itu sendiri mempunyai diameter sekitar 20 nm dan terdiri daripada 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonucleoprotein atau RNP).
Proses Pembuatan Protein
Pada dasarnya, sel menggunakan maklumat genetik (gen) yang terdapat dalam DNA untuk membuat protein.Proses pembuatan protein atau sintesis protein terbahagi kepada tiga langkah, iaitu transkripsi, terjemahan dan lipatan protein.
1. Transkripsi
Transkripsi adalah proses pembentukan RNA dari salah satu jalur templat DNA (DNA sense). Pada tahap ini, 3 jenis RNA akan dihasilkan, iaitu mRNA, tRNA dan rRNA.
Tahap ini dapat berlaku di sitoplasma dengan memulai proses membuka rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim polimerase RNA. Pada tahap ini, ada rantai tunggal yang berfungsi sebagai rantai akal, sementara rantai lain yang berasal dari pasangan DNA disebut rantai anti-rasa.
Tahap transkripsi itu sendiri terbahagi kepada 3: tahap permulaan, pemanjangan dan penamatan.
Permulaan
RNA polimerase mengikat pada helai DNA, yang disebut promoter, yang dijumpai di awal permulaan gen. Setiap gen mempunyai penyokongnya sendiri. Setelah terikat, polimerase RNA memisahkan helai ganda DNA, menyediakan templat atau templat untuk helai tunggal yang siap untuk transkripsi.
Pemanjangan
Satu helai DNA, helai acuan, bertindak sebagai templat untuk digunakan oleh enzim polimerase RNA. Semasa 'membaca' cetakan ini, polimerase RNA membentuk molekul RNA keluar dari nukleotida, mewujudkan rantai yang tumbuh dari 5 ′ hingga 3 ′. RNA transkripsi membawa maklumat yang sama dari helai DNA bukan templat (pengekodan).
Penamatan
Urutan ini memberi isyarat bahawa transkripsi RNA telah selesai. Setelah ditranskrip, RNA polymerase melepaskan transkripsi RNA.
2. Terjemahan
Terjemahan adalah proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asid amino dari rantai polipeptida. Semasa proses ini, sel 'membaca' maklumat mengenai messenger RNA (mRNA) dan menggunakannya untuk membuat protein.
Terdapat sekurang-kurangnya 20 jenis asid amino yang diperlukan untuk membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Dalam mRNA, arahan untuk membuat polipeptida adalah RNA nukleotida (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) yang dibaca dalam kumpulan tiga nukleotida, kumpulan tiga disebut kodon. Selanjutnya, sebilangan asid amino ini akan menghasilkan rantai polipeptida tertentu dan kemudiannya akan membentuk protein tertentu.
Proses terjemahan itu sendiri terbahagi kepada 3 peringkat:
Peringkat awal atau permulaan
Pada peringkat ini ribosom berkumpul di sekitar mRNA untuk dibaca dan tRNA pertama yang membawa metionin asid amino (yang sepadan dengan kodon permulaan, AUG). Bahagian ini diperlukan agar fasa terjemahan dapat dimulakan.
Pemanjangan atau Memanjangkan Rantai
Ini adalah tahap di mana rantai asid amino diperluas. Di sini mRNA dibaca satu kodon pada satu masa, dan asid amino yang sesuai dengan kodon ditambahkan ke rantai protein. Semasa pemanjangan, tRNA bergerak melewati tapak A, P, dan E ribosom. Proses ini diulang berulang kali apabila kodon baru dibaca dan asid amino baru ditambahkan ke rantai.
Penamatan
Ini adalah tahap di mana rantai polipeptida dilepaskan. Proses ini bermula apabila kodon berhenti (UAG, UAA atau UGA) memasuki ribosom, memisahkan rantai polipeptida dari tRNA dan meninggalkan ribosom.
3. Protein Lipat
Rantai polipeptida yang baru disintesis tidak berfungsi sehingga mengalami modifikasi struktur tertentu seperti penambahan karbohidrat ekor (glikosilasi), lipid, kumpulan prostetik, dan lain-lain, agar berfungsi, ia dilakukan dengan modifikasi pasca-terjemahan dan lipatan protein.
Protein lipatan terbahagi kepada empat tahap, iaitu tahap primer (rantai polipeptida linier); tahap pertengahan (α-helix dan β-lipit lembaran); tahap tertier (bentuk berserabut dan bulat); dan tahap Quaternary (kompleks protein dengan dua atau lebih subunit.
Nota
Terdapat 61 kodon yang diketahui untuk asid amino. Setiap kodon "dibaca" untuk membina asid amino tertentu dari 20 asid amino yang biasanya terdapat dalam protein.
Satu kodon, iaitu AUG, berfungsi untuk membina metionin asid amino dan juga bertindak sebagai kodon permulaan untuk memberi isyarat permulaan pengeluaran protein.
Tiga kodon yang tidak menghasilkan asid amino, yang disebut kodon berhenti, termasuk UAA, UAG, dan UGA. Ketiganya memberitahu sel apabila pembuatan polipeptida selesai.
