1 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP
Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi
oleh Binar Asrining Dhiani, M.Sc., Apt
Fakultas Farmasi Universitas Muhammadiyah Purwokerto
A. Replikasi DNA
DNA sebagai material genetic diungkapkan oleh Watson dan Crick pada artikel di Jurnal Nature (1953) bahwa DNA untai ganda memungkinkan mekanisme perbanyakan untuk material genetik melalui mekanisme semi-konservatif.
Mekanisme semi-konservatif dari replikasi DNA ditunjukkan pada Gambar 1, dimana tiap untai tunggal DNA berperan sebagai cetakan (template) bagi pembentukan dari untai anakan baru, yang menyebabkan satu DNA untai ganda (dsDNA = double stranded DNA) menjadi banyak dsDNA, dan dsDNA yang terbentuk tersebut memiliki susunan basa yang sama satu sama lain, yang juga sama dengan susunan basa dsDNA induk.
Gambar 1. Mekanisme Semi-konservatif dari Replikasi DNA
(http://www.ied.edu.hk/biotech/eng/classrm/class_gene2.html)
Enzim yang bertanggungjawab untuk sintesis DNA adalah DNA Polimerase atau DNA Pol. Enzim DNA Pol yang pertama yaitu DNA Pol I yang diisolasi dari bakteri Eschericia coli dan ditentukan cirinya oleh Arthur Kornberg pada awal tahun 1950an. Namun, kemudian diketahui bahwa E.coli DNA Pol I terlibat dalam memindahkan primer RNA dan mengisi celah pada lagging strand. Adapun enzim yang bertanggungjawab terhadap replikasi DNA merupakan DNA Pol III. DNA Pol yang lain adalah DNA Pol II, merupakan polimerase yang terlibat pada perbaikan DNA. Enzim DNA Pol memerlukan satu untai DNA sebagai template dan menggunakan deoksiribonukleosida trifosfat sebagai substrat. Urutan nukelotida yang ditambahkan ke DNA anakan berdasarkan pada urutan basa yang ada pada untai template. Tiap deoksinukleotida ditambahkan pada ujung 3‟- dari deoksinukleotida yang sebelumnya, sehingga untai DNA baru akan tumbuh dari arah
2 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP 5‟ ke 3‟. Dan karena pasangan basa merupakan anti paralel, maka arah pergerakan DNA Pol pada untai template adalah dari 3‟ ke 5‟.
DNA Pol tidak dapat mengawali sintesis DNA, namun hanya dapat menambahkan bagian pendek oligonukelotida yang sudah ada dan terhibridisasi pada untai template yang disebut primer. Pada kondisi in vivo, primer merupakan RNA (disintesis oleh RNA Primase), namun pada in vitro, primer dapat berupa DNA.
Untuk mencapai efisiensi yang optimal, DNA tidak memisah secara menyeluruh menjadi dua DNA untai tunggal sebelum replikasi dimulai, namun sintesis DNA dimulai pada kedua untai tunggal yang dihasilkan pada pemisahan DNA pada ujung maupun di tengah untai. Sekuen dimana terjadi pemisahan untai disebut origin of replication (ORI) (Gambar 2) dan senyawa DNA linear memiliki banyak ORI yang tersebar sepanjang kromosom. Pada DNA bentuk sirkular, hanya ada satu ORI dan dua „replication fork’ (Gambar 3) bergerak berlawanan arah dan bertemu pada kutub yang berlawanan pada senyawa DNA sirkular (Gambar 4). Pada bakteri, ORI mengandung sekuen yang kaya A-T sehingga memungkinkan pemisahan dua ikatan hidrogen pada untai DNA.
Gambar 2. Origin of Replication (Albert, 2008)
Gambar 3. Sintesis DNA pada ‘Replication Fork’ (Albert, 2008)
3 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP Gambar 4.Replikasi pada Kromosom Bakteri (Albert, 2008)
Pada tiap „replication fork’ terjadi peristiwa-peristiwa berikut ini:
- Sintesis primer RNA pada kedua untai template.
Perhatikan lokasi dan arah dari primer yang mengawali ‘leading’ atau
„continuous’ strand dibandingkan dengan primer yang terlibat pada ‘lagging’ atau
‘discontinuous’ strand.
- Sintesis untai DNA dengan primer RNA menempel pada ujung 5‟-
- Pergerakan „replication fork’ membutuhkan kerjasama dari dua enzim tambahan:
helikase yang akan memutus ikatan hidrogen antara dua pasangan basa dan DNA Topoisomerase I (DNA Topo I) yang memungkinkan ‘replication fork’ untuk bergerak maju tanpa adanya pemutaran
- Sintesis primer tambahan pada untai template DNA menghasilkan bagian pendek dari lagging strands (Gambar 5)
- Penghapusan primer RNA oleh aktivitas 5‟ ke 3‟ eksonuklease DNA Pol
- Penggabungan lagging/discontinuous strand (dikenal sebagai fragmen Okazaki) melalui pembentukan ikatan fosfodiester antara ujung 3‟ dari lagging/discontinuous strand yang baru disintesis dan ujung 5‟ dari untai anakan baru, yang dikatalisis oleh ligase.
4 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP Gambar 5. Sintesis DNA pada ‘lagging strand’ (Albert, 2008)
DNA Topo I mengkatalisis hidrolisis ikatan fosfodieester dari satu untai dsDNA, memungkinkan bagi untai yang berlawanan bergerak melalui celah sebelum penggabungan kembali ikatan fosfodiesternya. Hal tersebut akan membawa
‘replication fork’ bergerak sepanjang senyawa DNA tanpa dua DNA untai tunggal berputar mengelilingi sumbu panjang dari senyawa. Hal ini sangat penting karena mempertimbangkan bahwa pada kondisi optimal, DNA Pol III dapat mensintesis DNA pada kecepatan 1000 basa per detik, dan tanpa ada keterlibatan DNA Topo I, dapat diperkitakan bahwa untai DNA akan berputar dengan kecepatan 6000 rpm (rotation per minute/ putaran per menit).
Untuk mempertahankan perubahan yang minimum dari urutan basa pada untai anakan DNA, DNA Pol memiliki kemampuan „proof-read’ (=koreksi). Bila terdapat kesalahan nukleotida yang akan ditambahkan, DNA Pol akan menggunakan aktivitas 3‟ ke 5‟ eksonuklease untuk menghapus nukleotida yang tidak cocok sebelum sintesis dilanjutkan.
DNA bentuk sirkular pada bakteri berbentuk untai ‘supercoiled’. Pada dsDNA yang baru disintesis, DNA Topo II, yang dapat menghidrolisis ikatan fosfodiester pada kedua untai, memungkinkan daerah lain dari dsDNA untuk lewat melalui celah
5 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP ini dan menutup celah ini pada kedua untai. Fungsi dari DNA Topo II ini juga memungkinkan dua anak DNA sirkular pada bakteri dapat terpisah.
B. Transkripsi
Gen merupakan sekuen dari DNA yang mengkode informasi untuk biosintesis RNA, yang prosesnya dinamakan transkripsi. Bila RNA mengkode informasi untuk biosintesis protein, RNA tersebut dinamakan mRNA (messenger RNA) dan gen-nya disebut gen struktural. Selain mRNA, RNA juga digunakan pada sel sebagai:
- rRNA (ribosomal RNA): ditemukan sebagai komponen dari subunit ribosom.
Pada prokariot: 16S rRNA pada subunit 30S dan 5S serta 23S rRNA pada subunit 50S. Pada eukariot: 18S rRNA pada subunit 40S dan 5S, 5,8S dan 28S rRNA pada subunit 60S.
- tRNA (transfer RNA): digunakan untuk membawa asam amino ke ribosom untuk sintesis protein dalam bentuk aminoasil-tRNA
- snRNA (small nuclear RNA): komponen dari spliceosome yang digunakan untuk meneghilangkan sekuen intrin dari primary transcript mRNA
- miRNA (microRNA): senyawa molekul RNA kecil yang terdiri dari 21 basa, dengan sekuen yang „highly conserved’, diketahui berfungsi dalam regulasi ekpsresi gen dengan berikatan dengan 3‟-untranslated region (3‟ UTRs = daerah yang tidak dapat ditranslasi) dari mRNA sehingga akan menghambat translasinya.
Gambar 6. RNA Polimerase pada prokariot (a) dan eukariot (b)
6 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP RNA disintesis oleh enzim RNA Polimerase, RNA Pol, yang mengkatalisis reaksi yang mirip dengan reaksi yang terjadi oleh DNA Pol, kecuali yang menjadi substrat adalah ribonukleosida trifosfat dan tidak membutuhkan adanya primer (Gambar 6). Pada prokariot, hanya terdapat satu jenis RNA Pol terdiri dari α2β‟ωσ (holoenzim). Pada eukariot, terdapat tiga jenis RNA Pol: tipe I mensintesis RNA, tipe II mensintesis mRNA dan tipe III mensintesis 5S, tRNA dan sn RNA.
Gambar 7. Proses transkripsi RNA (Albert, 2008)
Proses transkripsi RNA dapat dibagi dalam tiga bagian:
1. Inisiasi
RNA Pol terikat pada DNA pada daerah dekat dengan dimulainya transkripsi.
Daerah pada DNA tersebut terletak ‘upstream’ dari daerah yang akan ditranskripsi, dikenal dengan nama sekuen promoter atau cis element. Promoter mengandung sekuen tertentu (yang disebut box) yang spesifik pada prokariot dan eukariot.
Pada promoter prokariot, sekuen -10 (TATAAT) dikenal dengan nama Pribnow box (secara konvensi, nukleotida pertama yang disintesis pada senyawa
7 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP RNA pertama kali diberi nomor +1, sehingga daerah ‘upstream’ memiliki nomor negatif. Sekuen -30 dimana subunit sigma (σ) dari RNA Pol berikatan. Fungsi sigma subunit adalah untuk membantu menentukan lokasi ikatan RNA Pol yang berikatan pada promoter. Ketika sintesis RNA terjadi, subunit sigma akan meninggalkan enzim dan berikatan dengan α2β‟ωσ untuk membentuk holoenzim yang siap berikatan dengan promoter. Nukelotida yang pertama biasanya ATP atau GTP (pada prokariot maupun eukariot).
Pada promoter tipe II eukariot, terdapat tiga sekuen konsensus yang penting:
-25 TATA box (juga disebut sebagai Goldberg-Hogness box), -75 CCAAT box disebut juga “CAT” box) dan -100 G-C-rich box. Sekuen-sekuen ini bertindak sebgaai tempat terbentuknya transcription factors (Tfs) (= faktor transkripsi). Atau transacting factor, merupakan protein yang membantu terbentuknya ikatan antara RNA Pol pada promoternya. Tiap promoter memiliki masing-masing faktor transkripsi yang khusus sehingga gen dapat diekspresikan pada sel, jaringan atau secara sementara. Namun, RNA Pol II membutuhkan satu set faktor transkripsi basal (A,B,C, dll) (sekitar 20 faktor secara keseluruhan) untuk berikatan dengan promoter; seperti contohnya basal TBD pada TFIID adalah TATA box-binding protein, dan TFIIh mengandung aktivitas kinase yang dapat memfosforilasi domain ujung C dari RNA Pol II yang dapat mengakibatkan perginya RNA Pol II dari promoter dan bergerak ke coding region. Ekspresi dari gen struktural membutuhkan juga kehadiran dari cis element lain yaitu enhancer, yang terletak berkilo-kilo basa upstream atau downstream promoter dan ini merupakan tempat berikatannya Tfs dengan DNA.
2. Elongasi
Ketika RNA Pol bergerak pada coding region dari suatu gen, RNA Pol akan mengkatalisis penambahan ribonukleotida pada RNA, dimana sekuennya ditentukan dari sekuen basa untai antisense DNA. Untai yang merupakan pasangan dari untai antisense (untai sense) tidak memiliki peran pada proses transkripsi, namun sekuennya sama dengan sekuen RNA yang disintesis (kecuali T di DNA merupakan U di RNA). dsDNA akan terpisah karena RNA bergerak sepanjang untai antisense DNA, dan ini membutuhkan fungsi helikase DNA yang merupakan bagian dari RNA Pol.
3. Terminasi
RNA Pol harus mengenali akhir dari sekuen yang dapat dikode untuk dapat menstop transkripsi. Pada prokariot, sinyal yang paling sederhana adalah struktur ‘hairpin-loop’ yang diikuti dengan beberapa residu U (Gambar 8).
8 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP Namun, tidak semua proses terminasi memilki penataan sedemikian dan terminasi memerlukan terikatnya faktor terminasi ρ (faktor terminasi rho).
Gambar 8. Sekuen terminasi dan hairpin loop structure
Satu hal penting dari transkripsi RNA adalah bahwa primary transcript RNA yang ditranskripsikan dari template DNA harus melalui beberapa tahap proses sebelum senyawa akhir RNA dihasilkan.
a. Untuk rRNA, primary transcript baik pada prokariot maupun eukariot mengandung sekuen subunit ribosom kecil dan besar RNA, dengan rRNA kecil terletak dekat dengan ujung 5‟ dari primary transcript.
Primary transcript dari rRNA prokariot juga mengandung sekuen dari tRNA dan 5S RNA. Proses terjadi beberapa tahap, dimana sekuen yang tidak dibutuhkan dihilangkan oleh ribonuklease (RNAses).
Sekuen rRNA dilindungi dari degradasi oleh RNase dengan cara metilasi.
b. mRNA pada eukariot diproses di nukleus sebelum diekspor ke sitoplasma. Primary transcript dimodifikasi pada ujung 5‟ dengan penambahan 7-metilguanosin (disebut 7-MeG cap) melibatkan ikatan 5‟-5‟- trifosfat. Cap tersebut memberikan ruang untuk terikatnya
9 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP subunit ribosom 40S pada translasi, dan juga untuk melindungi mRNA dari degradasi oleh RNAse. Ujung 3‟ dimodifikasi dengan penambahan residu A (hingga 250; disebut poly-A tail) yang melindungi mRNA dari RNase melalui interaksi dengan polyA binding protein.
Ciri yang unik dan tidak diharapkan dari mRNA eukariot adalah keberadaan sekuen intron yang pada primary transcript dihilangkan dan digabungkan bersama dengan sekuen ekson (coding sequence) untuk membentuk mRNA matang, proses ini disebut splicing. Ujung 5‟
pada intron diawali dengan 5‟ GU 3‟ dan diakhiri dengan 5‟ AG 3‟ pada ujung 3‟ (dikenal dengan nama sekuen consensus Chambon).
Upstream dari AG pada ujung 3‟ adalah sekuen pyrimidine-rich diikuti dengan residu A yang dibutuhkan untuk pembentukan struktur lariat yang dihasilkan selama proses splicing. Splicing merupakan sebuah proses yang dikatalisis oleh RNA dan terjadi pada kompleks spliceosome yang terdiri dari snRNA (U1 sampai U6) dan faktor protein lain.
c. Untuk tRNA, pada eukariot, primary transcript akan mengalami empat tahap proses: sekuen 5‟dihilangkan, sekuen intron yang terletak pada loop antikodon dipotong, residu 5‟CCA 3‟ ditambahkan pada ujung 3‟, dan basa kemudian dimodifikasi. Pada prokariot, sekuen 3‟ CCA dikode pada gen.
Gambar 9. Prosesing mRNA eukariot (Albert, 2008)
10 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP C. Translasi
Informasi untuk sintesis protein tercantum dalam sekuen basa di mRNA.
Mengingat bahwa hanya ada empat jenis basa yang berbeda pada RNA dan 20 asam amino pada protein, tidak ada yang menyangka bahwa pemahaman mengenai mekanisme dimana sel mengubah instruksi dari gen menjadi protein akan membutuhkan bertahun-tahun penelitian, yang mana sejak 1965 kode genetik telah diketahui. Kode genetik tersebut ditunjukan pada Gambar 10.
Gambar 10. Kode genetik
Kode genetik memiliki ciri-ciri umum sebagai berikut:
o Terdiri dari tiga basa berurutan, disebut kodon
o Mengandung 61 kodon sense (mengkode asam amino)
o Dua asam amino memiliki satu kodon, 9 asam amino memiliki 2 kodon, satu asam amino memiliki 3 kodon, 5 asam amino memilki 4 kodon dan 3 asam amino memiliki 5 kodon.
11 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP o Terdapat kodon start, AUG (dan dalam kasus tertentu GUG), mengkode
metionin
o Terdapat tiga stop (=terminasi atau nonsense) kodon, UAA, UAG, UGA.
o Tidak overlapping
o Arah translasi adalah dari 5‟ ke 3‟
o Bersifat universal (= sama untuk semua organisme), baik yeast, filamentous fungi, protozoa dan beberapa tumbuhan tingkat tinggi (kecuali pada mitokondria hewan termasuk manusia)
Mesin untuk sintesis protein adalah ribosom (70S pada prokariot dan 80S di eukariot) yang terikat pada mRNA dan menguraikan sekuen kodon. Mengingat kodon dibaca dengan arah 5‟ ke 3‟, ribosom akan menempel pada mRNA pada ujung 5‟ kemudian menguraikan kodon satu per satu dan akhirnya mensintesis rantai polipeptida saat ribosom bergerak menuju ujung 3‟. Setelah mencapai kodon terminasi (paling tidak terdiri dari tiga nukleotida pada mRNA), ribosom berhenti menambah asam amino pada rantai polipeptida, melepaskan protein yang lengkap ke sitosol dan melepaskan diri dari mRNA, siap untuk melaksankan translasi pada mRNA yang sama atau yang mRNA lainnya. Lebih dari satu ribosom dapat menempel pada satu mRNA dan mentranslasi mRNA, membentuk kompleks yang disebut polisom. Tiap ribosom dari polisom mengandung bagian kecil, disebut nascent chain (=rantai baru), dari protein full length. Ribosom yang paling dekat dengan ujung 5‟ mRNA memiliki nascent chain terpendek, sedangkan yang dekat dengan ujung 3‟ memiliki nascent chain terpanjang. Bagian dari mRNA dari stop kodon ke ujung 3‟ disebut 3‟ UTR (3‟ untranslated region).
Asam amino dibawa ke ribosom melalui ikatan kovalen pada 3‟ OH dari A pada tRNA. tRNA memiliki bentuk seperi “L” dengan ujung 3‟ pada lengan pendek dan sekuen antikodon terletak berseberangan dengan lengan panjangnya (Gambar 11).
Fungsi antikodon adalah untuk mengikatkan pada pasangan kodon pada mRNA yang ada pada ribosom.
Reaksi aminoasilasi yang dikatalisis oleh enzim aminoasil-tRNA sintetase adalah sebagai berikut (Gambar 12):
Asam amino + tRNA + ATP aminoasil-tRNA + AMP + PPi
12 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP Gambar 11. Struktur tRNA (Albert, 2008)
Gambar 12. Reaksi aminoasilasi tRNA (journals.prous.com)
Walaupun dapat tersedia 61 spesies tRNA, namun hanya ada 20 aminoasil- tRNA sintetase, satu untuk setiap asam amino. Ketika asam amino menempel pada tRNA melalui ikatan asil (ester) antara gugus karboksil dan 3‟ O pada ribosa, lokasinya dalam protein disebabkan karena interaksi antara daerah antikodon tRNA denagn kodon pasangannya pada mRNA, dan asam amino tidak memilki peran dalam proses pengenalan lokasi ikatan. Untuk memastikan penempelan yang benardari asam amino pada tRNA yang sesuai, aminoasil-tRNA sintetase memiliki
13 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP mekanisme “proof-reading” , yaitu dengan menghidrolisis asam amino yang salah dari ujung 3‟ OH dari tRNA.
Tahapan dalam biosintesis protein dapat dibagi dalam tiga tahap: inisiasi, elongasi, dan terminasi. Rincian berikut ini merupakan tahapan pada eukariot, yang hampir sama tahapannya pada prokariot.
1. Inisiasi
Pada eukariot, kodon inisiasi AUG terletak downstream dari 5‟cap. Daerah antara 5‟cap dan start kodon disebut sebagai 5‟UTR (5‟ untranslated region). Jenis tRNA yang membawa metionin (Met) ke dalam ribosom sebagai asam amino pertama berbeda dengan yang membawa Met pada urutan di tengah rantai polipeptida. tRNA insiator adalah tRNAi dan yang satunya adalah tRNAMet. Pada mitokondria dan prokariot tRNAi menempel pada formil-Met sebagai fMet- tRNAi.
Sebelum terikat ke mRNA, ribosom terpecah menjasi beberapa subunit (40S dan 60S pada eukariot dan 30S dan 50S pada prokariot), dibantu oleh Initiaton Factor (=faktor inisiasi) (eIF3 dan eIF4C pada eukariot dan IF1 danIF3 pada prokariot). Met- tRNAi sebagai komplek dengan eIF2 danGTP, masuk dalam subunit 40S, yang kemudian terikat pada 5‟ cap mRNA (dibantu oleh Cap Binding Protein (CBP) dan faktor inisiasi lainnya). Ribosom subunit kecil 40S bergerak sepanjang mRNA hingga Met- tRNAi pada AUG start kodon. Energi untuk perpindahan ini disediakan oleh hidrolisis ATP. Subunit besar 60S kemudian terikat (dibantu oleh faktor inisiasi lainnya). Lokasi yang tepat dari Met- tRNAi pada “P” site dari ribosom dipastikan melalui hidrolisis GTP dan ketika semua faktor inisiasi dilepaskan (termasuk GDP yang terikat pada eIF2 dan Pi), maka formasi komplek ribososm inisiasi sudah lengkap.
2. Elongasi
Ribosom memiliki dua binding site untuk tRNA: “P” atau peptidil site, lokasi dimana tRNA membawa nascent chain, dan “A” atau aminoasil site, dimana aminoasil-tRNA terikat. Aminoasil-(aa)tRNA satu-satunya yang berada pada „P‟ site adalah (f)Met- tRNAi. Kompleks yang tersusun atas aa-tRNA, elongation factor (=faktor elongasi) eEF1α (EF-Tu pada prokariot) dan GTP masuk ke dalam ribosom inisiasi. Energi hasil hidrolisis GTP digunakan untuk menempatkan aa-tRNA antikodon yang sesuai dengan pasangannya pada kodon di “A” site, dan eEF1α/GDP dilepaskan dari ribosom. Metionin kemudian dipindahkan dari tRNAi ke gugus asam amino yang terlatak pada tRNA di A site melalui pembentukan ikatan peptide antara gugus karbonil metionin dan gugus amino pada asam amino berikutnya (Gambar 13). Reaksi tersebut dikatalisis oleh peptidil transferase dari rRNA dari subunit besar (23S rRNA dari subunit 50S atau 28S rRNA dai subunit 60S). tRNA yang tidak ter-
14 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP asil-asi (tRNA bebas) meninggalkan ribosom seiring dengan perpindahan ribosom ke ujung 3‟ mRNA, yang dibantu oleh faktor elongasi eEF2 (EF-G) pada prokariot dan hidrolisis GTP, sehingga kodon yang berikutnya terlihat pada A site. tRNA dengan dipeptida Met-aa2 yang menempel (pepetidil-tRNA) otomatis teletak pada P site.
Masuknya aa-tRNA ke dalam A site memungkinkan pengulangan proses elongasi.
Dengan jalan seperti tersebut, ribosom bergerak sepanjang mRNA menuju ujung 3‟
dengan menambah panjang rantai polipeptida yang menempel, Ketika N- terminal(f)Met residu muncul di ribosom, N-terminal(f)Met akan diputus ikatannya oleh endopeptidase, sehingga N-terminal asam amino yang ada pada protein hasil sintesis adalah aa2 yang dikode oleh kodon kedua.
Gambar 13. Tahap elongasi pada sintesis rantai polipeptida (Albert, 2008)
3. Terminasi
Ketika satu dari tiga stop kodon masuk ke A site, release factors (=faktor pelepasan) (eRF pada eukariot dan RF1, RF2 dan RF3 pada prokariot) terikat pada site yang kosong, dan menyebabakan peptidil transferase menghidrolisis ikatan asil antara polipetida dan tRNA, reaksi mengakibatkan hidrolisis GTP pada ikatan ke eRF (atau RF3). Protein yang lengkap dan free tRNA dilepaskan dari ribosom, yang akan
15 | Replikasi DNA, Transkripsi dan Translasi oleh Binar Asrining Dhiani Fak. Farmasi UMP lepas dari mRNA dan siap untuk ikut serta dalam prose translasi berikutnya (Gambar 14).
Sintesis protein adalah proses yang membutuhkan banyak sekali energi. Setiap ikatan peptida, 4 ikatan fosfat berenergi tinggi dihidrolisis: 2 ATP pada pembentukan aa-tRNA dan 2 GTP pada proses elongasi.
Gambar 14. Tahap terminasi sintesis rantai polipeptida (Albert, 2008)
