Initiation: ribosome starts translation at start codon (AUG) Elongation: amino acid chain gets longer and longer as tRNA bring corresponding amino acids Termination: ribosome ends translation at stop codon or termination sequence (UAG, UGA, UAA) Post-translational Modification: protein splicing occurs (intein excission for final protein functionality); N-terminal and C-terminal modification (removed in prokaryotes and acetylated in eukaryotes); chemical modification (phosphorylation/dephosphorylation or glycosylation); protein folding

Proses proses translasi (inisiasi, elongasi, dan terminasi)Proses proses translasi (inisiasi, elongasi, dan terminasi) pada bakteria dan eukariot Walaupun arsitektur ribosom bakteria dan eukariot mirip, ada perbedaan jelas dalam hal cara bagaimana translasi dilakukan oleh dua kelompok organisme ini. Perbedaan yang paling penting terjadi pada tahap awal translasi (pembentukan kompleks inisiasi translasi), yaitu ketika ribosom mengikat pada mRNA, tepatnya pada posisi sebelah hulu (upstream) kodon inisiasi. Pada bakteria inisiasi translasi meliputi tahap tahap sebagai berikut: 1. Proses inisiasi diawali ketika subunit kecil ribosom, bersamaan dengan faktor inisiasi IF3 mengikat pada situs pengikatan ribosom (ribosome binding site), juga dikenal sebagai urutan Shine Dalgarno (Shine Dalgarno sequence). Urutan Shine Dalgarno ini, yang mempunyai urutan konsensus 5 AGGAGGU 3 pada E. coli Urutan Shine Dalgarno terletak kurang lebih 310 basa di sebelah hulu kodon inisiasi (titik awal translasi). Situs pengikatan ribosom ini komplemen dengan daerah ujung 16S rRNA. Selain mengikat situs pengikatan ribosom, subunit kecil ribosom juga mengikat kodon inisiasi Kodon inisiasi biasanya adalah 5 AUG 3 , yang menyandi metionin, walaupun kadang kadang kodon 5 GUG 3 and 5 UUG 3 juga digunakan sebagai kodon inisiasi. Ketiga kodon ini dikenali oleh tRNA inisiator yang sama. Pada awalnya tRNA inisiator mengikat metionin, selanjutnya metionin tersebut dikonversi menjadi N formilmetionin.

2. tRNAiMet inisiator dibawa ke subunit kecil ribosom oleh faktor inisiasi kedua, IF 2, bersama molekul GTP (molekul sebagai sumber energi pada tahap akhir inisiasi). Perlu diingat bahwa tRNAiMet hanya dapat mengenali kodon inisiasi, tRNAiMet tidak dapat mengenali kodon 5 AUG 3 internal pada mRNA. 3. Tahap inisiasi translasi diakhiri setelah faktor inisiasi, IF 1, mengikat kompleks inisiasi ini. Peran faktor inisiasi IF 1 tidak jelas, tetapi diduga memicu perubahan konformasi kompleks

inisiasi sehingga memungkinkan subunit besar ribosom menempel pada kompleks ini. Penempelan subunit besar, membutuhkan energi yang diperoleh dari hidrolisis GTP, menyebabkan pelepasan faktor-faktor inisiasi translasi.

Inisiasi translasi pada eukariot Oleh karena hanya sedikit mRNA eukariot yang mempunyai situs pengikatan ribosom, maka pengikatan awal subunit kecil ribosom terjadi pada ujung 5 mRNA dan kemudian melakukan pergeseran posisi (scanning) sampai mencapai kodon inisiasi. Proses ini memerlukan banyak faktor inisiasi dan beberapa faktor inisiasi ini masih belum diketahui fungsinya.

Tahapan inisiasi translasi pada eukariot adalah sebagai berikut; 1. Tahap pertama meliputi pembentukan kompleks pre inisiasi (pre initiation complex). Struktur ini terdiri dari subunit 40S ribosom, ternary complex' yang tersusun dari faktor inisiasi eIF 2 yang terikat tRNAMet inisiator, molekul GTP, dan tiga faktor eIF 1, eIF 1A, eIF 3. Seperti pada bakteria, tRNA inisiator ini tidak mengenali kodon internal 5 AUG 3 . Berbeda dengan bacteria, tRNA inisiator eukariot diaminoasetilasi dengan metionin normal, bukan oleh N formilmetionin. 2. Kompleks pre inisiasi selanjutnya bergabung dengan ujung 5 the mRNA. Tahap ini memerlukan kompleks pengikatan tudung (cap binding complex), kadang kadang disebut eIF 4F, yang terdiri dari faktor inisiasi eIF 4A, eIF 4E dan eIF 4G. Faktor inisiasi eIF 4G berfungsi sebagai jembatan antara eIF 4E (yang terikat pada tudung) dan eIF 3 (yang terikat pada kompleks pre inisiasi) (Hentze, 1997). Hasil dari tahap ini adalah kompleks pre inisiasi menjadi terikat pada daerah ujung 5 mRNA. Pengikatan ini juga dipengaruhi oleh ekor poli (A) ujung 3 mRNA. Interaksi ini diduga dimediasi oleh protein PADP (polyadenylate binding protein), yang terikat pada ekor poli(A). 3. Setelah kompleks pre inisiasi mengikat ujung mRNA, kompleks ini sekarang disebut kompleks inisiasi (initiation complex), harus menggeserkan posisinya (scanning) sepanjang mRNA sampai mencapai kodon inisiasi. Daerah yang harus dipindai (scanning) ini, disebut daerah leader mRNA eukariotik, panjangnya dapat beberapa puluh, atau bahkan ratusan nukleotida dan seringkali mengandung daerah yang membentuk struktur tusuk konde (hairpins) dan struktur pasangan basa lain. Ada dugaan, struktur tersebut dihilangkan oleh kombinasi faktor inisisiasi eIF 4A dan eIF 4B. Faktor inisiasi eIF 4A, dan mungkin juga eIF 4B, mempunyai aktivitas helikase yang dapat memutuskan ikatan basa intra molekuler mRNAhas sehingga dapat melapangkan jalan kompleks inisiasi. Kodon inisiasi, yang biasanya 5 AUG 3 pada eukariot, dapat dikenali sebab urutan ini terdapat dalam urutan konsensus pendek, 5 ACCAUGG 3 , yang dikenal sebagai konsensus Koza (Kozak consensus). 4. Ketika kompleks inisiasi telah menduduki kodon inisiasi, subunit besar ribosom akan mengikat kompleks inisiasi ini. Seperti pada bakteria, tahap ini memerlukan hidrolisis GTP dan pelepasan faktor faktor inisiasi. Faktor inisiasi terakhir yang terlibat pada tahap ini adalah eIF 5 (yang membantu pelepasan faktor faktor inisiasi lain) dan eIF 6 (yang

bergabung dengan subunit besar yang tidak terikat dan mencegah untuk menempel pada subunit kecil di dalam sitoplasma). Sumber: http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2074687-proses-proses-translasi-inisiasielongasi/#ixzz1RBbdrVqtBIOSINTESIS PROTEIN

Protein merupakan polimer yang berfungsi sebagai penyusun protoplasma dan struktur tubuh lainnya. Protein dapat berupa enzim atau hormone, antara lain sebagai penyusun pigmen pada tumbuhan. Penyusun hemoglobin dalam darah manusia dan hewan, serta penyusunan serum dalam plasma darah. Jenis dan rangkaian yang menyusun protein berbeda antara protein yang satu dengan protein yang lainnya. Mekanisme sintesis protein terjadi melalui dua tahap utama yaitu transkripsi dan translasi. Sintesis protein merupakan proses yang sangat kompleks. Informasi genetik yang dikode pada susunan basa DNA diterjemahkan ke dalam 20 macam asam amino Transkripsi adalah percetakan mRNA oleh DNA, sedangkan translasi adalah penerjemahan kode oleh tRNA berupa urutan yang dikehendaki. Proses transkripsi terjadi selama proses inisiasi, elongasi, dan terminasi. Enzim yang berperan dalam transkripi adalah RNA polymerase. Ada lima tahapan sintesis protein dan masingmasing memerlukan sejumlah komponen. Tahap-tahap sintesis protein yaitu:

1. Aktivitas asam amino. Komponen yang diperlukan : 20 asam amino, 20 aminoasil t-RNA sintetase, 20 atau lebih RNA pemindahan, ATP, Mg2+. Ini merupakan tahap pertama, yang terjadi didalam sitosol dan bukan dalam ribosom. Masing-masing dari 20 asam amino ini diikat secara kovalen dengan suatu RNA pemindah spesifik (tRNA), dengan

memanfaatkan energy ATP. Reaksi ini dikatalis oleh enzim pengaktifan dan memerlukan Mg2+ sebagai kofaktor, masing-masing spesifik bagi satu asam amino dan bagi tRNAnya.

2. Inisiasi rantai polipeptida Komponen yang berperan : m-RNA, N-formilmetionil-tRNA, kodon inisiasi pada mRNA (AUG), sub-unit 30s ribosom, sub-unit 50s ribosom, GTP, Mg2+, factor inisiasi (IF-1,IF-2,IF-3). Pada tahap inisiasi, RNA polymerase menempel pada promoter, yakni urutan basa nitrogen khusus pada DNA yang dapat memberikan sinyal inisiasi transkripsi. Rantai DNA yang digunakan pada proses perekaman gen hanya satu buah, dinamakan rantai sense. Sementara rantai lainnya merupakan rantai noncoding atau antisense (tidak digunakan dalam transkripsi). Hal ini dikenali adanya promoter pada rantai sense. Umumnya, promoter mempunyai urutan gen TATAAT dan TTGACA dan rantai anti sense mengandung komplementernya (ATA TTA dan AAC TGT) yang tidak akan dikenali oleh RNA polymerase. Merupakan tahap kedua, pembawa pesan (mRNA) yang membawa sandi bagi polipeptida yang akan dibuat diikat oleh sub-unit ribosom yang berukuran lebih kecil, diikuti oleh inisiasi asam amino yang diikat oleh tRNAnya, membentuk suatu kompleks inisiasi. tRNA asam amino menginisiasi ini berpasangan dengan triplet nukleotida spesifik atau kodon pada mRNA yang menyandi permulaan rantai polipeptida. Proses ini yang memerlukan guanosis triposfat (GTP), dilangsungkan oleh tiga protein sitosol spesifik yang dinamakan factor inisiasi.

3. Pemanjangan (elongasi) Komponen yang berperan: ribosom 70s fungsional (kompleks inisiasi), t-RNA aminoasil, khususnya kodon, Mg2+, factor pemanjang (Tu, Ts dan G), GTP, peptidil transferase. Tahap elongasi ditunjukkan oleh aktivitas RNA polymerase yang bergerak sepanjang rantai DNA sehingga dihasilkan rantai RNA yang didalamnya mengandung urutan basa nitrogen pertama sebagai hasil perekaman (leader sequence). Rantai polipeptida sekarang diperpanjang oleh pengikatan kovalen unit asam amino berturut-turut, masing-masing diangkut menuju ribosom dan diletakkan ditempatnya secara benar oleh tRNA masing-masing, yang berpasangan dengan kodonnya pada molekul RNA pembawa pesan. Pemanjangan digiatkan oleh protein sitosol yang dinamakan factor pemnjangan. Energy yang diperlukan untuk mengikat setiap aminoasil t-RNA yang dating dan untuk pergerakan ribosom disepanjang RNA pembawa pesan satu kodon deperoleh dari hidrolisis dua molekul GTP bagi setiap residu yang ditambahkan kepolipepida yang sedang tumbuh.

4. Terminasi dan pembebasan. Komponen yang berperan: kodon terminasi pada mRNA, factor pembebas polipeptida (R1, R2 dan S). Ketika memasuki tahap terminasi, proses perekaman (transkripsi) berhenti dan molekul RNA yang baru akan terpisah dari DNA template. Penyempurnaan rantai polipeptida, yang dicirikan oleh suatu kodon terminasi (pengakhir) pada mRNA, diikuti oleh pembebasannya dari dilangsungkan oleh factor pembebas. ribosom, yang

5. Pelipatan dan pengolahan Komponen yang berperan: enzim dan kofator khusus untuk melepaskan residu penginisiasi dan pemuka yang member syarat, untuk melakukan modifikasi residu ujung, peningkatan gugus prostetik enzim, dan modifikasi kovalen gugus R asam amino spesifik melalui pengikatan gugus fosfat, metil, karboksil, atau gugus karbohidrat. Untuk memperoleh bentuk aktifnya secara biologis polipeptida harus mengalami pelipatan menjadi konfirmasi tiga dimensi yang benar. Sebelum atau sesudah pelipatan polipeptida baru dapat mengalami pengolahan oleh kerja enzimatik untuk melepaskan asam amino penginisiasi, dan mengikat gugus fosfat, metil, karboksil atau gugus lain pada residu asam amino tertentu, atau untuk mengikat gugus oligosakarida atau gugus prostetik. Kodon-kodon untuk asam amino terdiri dari triplet-triplet nukleotida spesifik. Urutan basa kodon dideduksi dari percobaan dari pertologan RNA pembawa pesan sintetik yang diketahui komposisi dan urutannya.

Modifikasi setelah proses translasi meliputi: y Pemotongan proteolitik: menghilangkan residu terminal metionin, peptida signal, konversi prekursor inaktif menjadi aktif. y y y y Glikosilasi: penambahan komponen gula. Hidroksilasi: prolin hidroksiprolin & lisin hidroksi lisin (pd Kolagen).

Fosforilasi : penembahan ggs fosfar pad peptida/ asam amino. Modifikasi lipofilik: Penambahan komponen lipid pd protein.

y

Metilasi : penambahan ggs metil pada residu asam amino ( misal pd aspartat & lisin). Penambahan ggs prostetik.

y

Pembentukan ikatan sulfida: misal pada insulin

2. Proses proses translasi (inisiasi, elongasi, dan terminasi)

Proses proses translasi

Bakteria dan eukariot meliputi (inisiasi, elongasi, dan

terminasi). Walaupun arsitektur ribosom bakteria dan eukariot mirip, ada perbedaan jelas dalam hal cara bagaimana translasi dilakukan oleh dua kelompok organisme ini. Perbedaan yang paling penting terjadi pada tahap awal translasi (pembentukan kompleks inisiasi translasi), yaitu ketika ribosom mengikat pada mRNA, tepatnya pada posisi sebelah hulu (upstream) kodon inisiasi. Pada bakteria inisiasi translasi meliputi tahap tahap sebagai berikut: 1. Proses inisiasi diawali ketika subunit kecil ribosom, bersamaan dengan faktor inisiasi IF3 mengikat pada situs pengikatan ribosom (ribosome binding site), juga dikenal sebagai urutan Shine Dalgarno (Shine Dalgarno sequence). Urutan Shine Dalgarno ini, yang mempunyai urutan konsensus 5 AGGAGGU 3 pada E. coli Urutan Shine Dalgarno terletak kurang lebih 310 basa di sebelah hulu kodon inisiasi (titik awal translasi). Situs pengikatan ribosom ini komplemen dengan daerah ujung 16S rRNA. Selain mengikat situs pengikatan ribosom, subunit kecil ribosom juga mengikat kodon inisiasi Kodon inisiasi biasanya adalah 5 AUG 3 , yang menyandi metionin, walaupun

kadang kadang kodon 5 GUG 3 and 5 UUG 3 juga digunakan sebagai kodon inisiasi. Ketiga kodon ini dikenali oleh tRNA inisiator yang sama. Pada awalnya tRNA inisiator mengikat metionin, selanjutnya metionin tersebut dikonversi menjadi N formilmetionin.

2. tRNAiMet inisiator dibawa ke subunit kecil ribosom oleh faktor inisiasi kedua, IF 2, bersama molekul GTP (molekul sebagai sumber energi pada tahap akhir inisiasi). Perlu diingat bahwa tRNAiMet hanya dapat mengenali kodon inisiasi, tRNAiMet tidak dapat mengenali kodon 5 AUG 3 internal pada mRNA.

3. Tahap inisiasi translasi diakhiri setelah faktor inisiasi, IF 1, mengikat kompleks inisiasi ini. Peran faktor inisiasi IF 1 tidak jelas, tetapi diduga memicu perubahan konformasi kompleks inisiasi sehingga memungkinkan subunit besar ribosom menempel pada kompleks ini. Penempelan subunit besar, membutuhkan energi yang diperoleh dari hidrolisis GTP, menyebabkan pelepasan faktor-faktor inisiasi translasi.

Inisiasi translasi pada eukariot Oleh karena hanya sedikit mRNA eukariot yang mempunyai situs pengikatan ribosom, maka pengikatan awal subunit kecil ribosom terjadi pada ujung 5 mRNA dan kemudian melakukan pergeseran posisi (scanning) sampai mencapai kodon inisiasi. Proses ini memerlukan banyak faktor inisiasi dan beberapa faktor inisiasi ini

masih belum diketahui fungsinya.

Tahapan inisiasi translasi pada eukariot adalah sebagai berikut; 1. Tahap pertama meliputi pembentukan kompleks pre inisiasi (pre initiation complex). Struktur ini terdiri dari subunit 40S ribosom, ternary complex' yang tersusun dari faktor inisiasi eIF 2 yang terikat tRNAMet inisiator, molekul GTP, dan tiga faktor eIF 1, eIF 1A, eIF 3. Seperti pada bakteria, tRNA inisiator ini tidak mengenali kodon internal 5 AUG 3 . Berbeda dengan bacteria, tRNA inisiator eukariot diaminoasetilasi dengan metionin normal, bukan oleh N formilmetionin.

2. Kompleks pre inisiasi selanjutnya bergabung dengan ujung 5 the mRNA. Tahap ini memerlukan kompleks pengikatan tudung (cap binding complex), kadang kadang disebut eIF 4F, yang terdiri dari faktor inisiasi eIF 4A, eIF 4E dan eIF 4G. Faktor inisiasi eIF 4G berfungsi sebagai jembatan antara eIF 4E (yang terikat pada tudung) dan eIF 3 (yang terikat pada kompleks pre inisiasi) (Hentze, 1997). Hasil dari tahap ini adalah kompleks pre inisiasi menjadi terikat pada daerah ujung 5 mRNA. Pengikatan ini juga dipengaruhi oleh ekor poli (A) ujung 3 mRNA. Interaksi ini diduga dimediasi oleh protein PADP (polyadenylate binding protein), yang terikat pada ekor poli(A).

3. Setelah kompleks pre inisiasi mengikat ujung mRNA, kompleks ini sekarang disebut kompleks inisiasi (initiation complex), harus menggeserkan posisinya (scanning)

sepanjang mRNA sampai mencapai kodon inisiasi.

Daerah yang harus dipindai (scanning) ini, disebut daerah leader mRNA eukariotik, panjangnya dapat beberapa puluh, atau bahkan ratusan nukleotida dan seringkali mengandung daerah yang membentuk struktur tusuk konde (hairpins) dan struktur pasangan basa lain. Ada dugaan, struktur tersebut dihilangkan oleh kombinasi faktor inisisiasi eIF 4A dan eIF 4B.

Faktor inisiasi eIF 4A, dan mungkin juga eIF 4B, mempunyai aktivitas helikase yang dapat memutuskan ikatan basa intramolekuler mRNAhas sehingga dapat melapangkan jalan kompleks inisiasi. Kodon inisiasi, yang biasanya 5 AUG 3 pada eukariot, dapat dikenali sebab urutan ini terdapat dalam urutan konsensus pendek, 5 ACCAUGG 3 , yang dikenal sebagai konsensus Koza (Kozak consensus).

4. Ketika kompleks inisiasi telah menduduki kodon inisiasi, subunit besar ribosom akan mengikat kompleks inisiasi ini. Seperti pada bakteria, tahap ini memerlukan hidrolisis GTP dan pelepasan faktor faktor inisiasi. Faktor inisiasi terakhir yang terlibat pada tahap ini adalah eIF 5 (yang membantu pelepasan faktor faktor inisiasi lain) dan eIF 6 (yang bergabung dengan subunit besar yang tidak terikat dan mencegah untuk menempel pada subunit kecil di dalam sitoplasma).