Peranan Ribosom dalam meningkatkan sintesis Protein

Ribosom adalah organel kecil dan padat dalam sel yang berfungsi sebagai tempat sintesis protein. Ribosom berdiameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP) Pengertian tersebut menurut dengan Subowo (2007). Organel Ribosom ini menerjemahkan mRNA untuk membentuk rantai polipeptida (yaitu protein) menggunakan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada proses translasi. Di dalam sel, ribosom tersuspensi di dalam sitosol atau terikat pada retikulum endoplasma kasar, atau pada membran inti sel.

Ribosom merupakan partikel yang kampak/padat, terdiri dari ribonukleoprotein, melekat atau tidak pada permukaan external dari membran RE, yang memungkinkan sintesa protein. Menurut Johnson. E, Kurt (1994), Sifat dari Ribosom itu yaitu Bentuknya universal, pada potongan longitudinal berbentuk elips, Pada teknik pewarnaan negatif, tampak adanya satu alur transversal, tegak lurus pada sumbu, terbagi dalam dua sub unit yang memiliki dimensi berbeda, Dengan ultrasentrifugasi yang menurun pada kedua sub unit ribosom tersebut dapat dipisahkan sehingga dapat penyusunnya dapat dideterminasis. Sub unit-sub unit berasosiasi secara tegak iurus pada bagian sumbu dalam aiur yang memisahkannya, Dimensi ribosom serta bentuk menjadi bervariasi. Pada prokariot, panjang ribosom adalah 29 nm dengan besar 21 nm. Dan eukariot, ukurannya 32 nm dengan besar 22 nm, Pada prokariot sub unitnya kecil, memanjang, bentuk melengkung dengan 2 ekstremitas, memiliki 3 digitasi, menyerupai kursi. Pada eukariot, bentuk sub unit besar menyerupai ribosom E. coli.

Sintesis protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik. Sintesis protein dimulai dari anak inti sel, sitoplasma dan ribosom. Menurut dengan Stryer (2000), Sintesis protein secara garis besar dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu proses pembuatan molekul mRNA pada inti sel (transkripsi) dan proses penerjemahan mRNA oleh rRNA serta perangkaian asam amino di ribosom (translasi). Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang



spesifik.

MEKANISME SINTESIS PROTEIN

            Dalam sintesis Protein ini Ribosom sangat berperan didalamnya, Secara garis besar proses sintesis protein terbagi menjadi 3 tahap yaitu :

1. Tahap Pemrakarsaan ( Inisiasi )

Tahap inisiasi diawali dengan pemisahan ribosom subunit besar dan ribosom subunit kecil. Langkah kedua adalah Met-tRNA berinteraksi dengan GTP, selanjutnya langkah ketiga adalah kombinasi Met-tRNA dan GTP akan bergabung dengan ribosom subunit kecil, akibatnya langkah keempat ribosom subunit kecil akan siap bersatu dengan mRNA dalam suatu reaksi kompleks yang melibatkan hidrolisis ATP, penyatuan ini diawali dengan penempelan tudung 5’ mRNA pada ribosom subunit kecil untuk kemudian ribosom ini akan bergerak terus sepanjang mRNA sampai bertemu dengan kodon pemrakarsa AUG.

Selanjutnya langkah kelima adalah penyatuan ribosom subunit kecil dan ribosom subunit besar yang disertai dengan hidrolisisGTP menjadi GDP. Gabungan antara ribosom dengan mRNA dan Met-tRNA menandakan selesainya tahap pemrakarsaan untuk kemudian siap masuk ke tahap pemanjangna atau elongasi.

2. Tahap Pemanjangan (Elongasi)

Dalam proses elongasi ribosom akan bergerak sepanjang mRNA untuk menerjemahkan pesan yang dibawa oleh mRNA dengan arah gerakan dari 5’ ke 3’. Langkah pertama dari proses elongasi adalah reaksi pengikatan aminoasil tRNA (AA2) dengan GTP. Langkah kedua kompleks ini kemudian terikat pada ribosom sisi A. Langkah ketiga GTP dihidrolisis, Met-tRNA terdapat pada sisi P dan aminoasil-tRNA (AA2) pada sisi A siap untuk membentuk rantai peptida pertama.

Langkah keempat metionin yang digandeng oleh tRNA inisiato pada sisi P mulai terikat dengan asam amino yang dibawa oleh tRNA pada sisi A dengan ikatan peptide membentuk dipeptida, sehingga sisi P ribosom menjadi kosong. Reaksi ini dikatalis oleh peptidil transferase yang dihasilkan oleh ribosom subunit besar. Langkah kelima petidil tRNA berpindah ke sisi P akibat pergeseran ribosom ke arah 3’ dan terbukalah kodon berikutnya pada sisi A dan siap dimasuki oleh tRNA berikutnya.

Setelah kedua tempat diribosom terisi oleh tRNA yang menggandeng asam amino masing-masing, asam-asam amino akan berada sangat berdekatan, akibatnya akan terjadi ikatan peptide diantara keduanya. Terjadinya ikatan antara kedua asam amino ini dikatalisis oleh enzim peptidil transferase. Peptidil transferase bekerja sama dengan enzim deasilase-tRNA akan memutuskan ikatan antara tRNA dengan asam amino yang digandengnya.

3. Tahap Penghentian (Terminasi)

Penerjemahan akan berhenti apabila kodon penghenti (UAA,UAG, atau UGA) masuk ke sisi A. hal ini terjadi karena tidak ada satupun tRNA yang memiliki antikodon yang dapat berpasangan dengan kodon-kodon penghenti. Sebagai ganti molekul tRNA, masuklah factor pembebas atau RF (Release Factor) ke sisi A. Faktor ini bersama-sama  dengan molekul GTP, melepaskan rantai polipeptida yang telah usai dibentuk dari tRNA yang terakhir. Ribosom kembali terpisah menjadi unit besar dan unit kecil serta kembali ke sitosol untuk kemudian akan berfungsi lagi jika ada penerjemahan baru.

Karya : Graha Permana (Mahasiswa Universitas Diponegoro)