Struktur DNA, Kromosom, Replikasi, Transkripsi, Translasi (Ringkasan)

Deoxyribonucleic acid (DNA) merupakan urutan nukleotida, yang tiap nukleotida tersebut masing-masing tersusun atas fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Bentuk DNA adalah double-helix. DNA disusun dalam suatu bentuk yang melilit-lilit dengan bantuan berbagai macam protein, salah satunya adalah histon. DNA tersebut dililit beberapa kali hingga membentuk satu-kesatuan yang padat disebut kromosom. Penurunan materi genetik ke keturunan melewati proses replikasi DNA dengan melibatkan berbagai macam enzim DNA polymerase. Saat pembukaan, terdapat dua strand, yaitu leading strand dan lagging strand. Urutan replikasi, yaitu dari 5’ ke ‘3. Pada lagging strand, replikasi dilakukan secara bertahap dengan pemasangan primer awal sehingga terbentuk fragmen okazaki. Fragmen-fragmen tersebut nantinya digabungkan dengan enzim ligase.

Ekspresi sebuah gen harus melewati tahap transkripsi dan translasi. DNA ditranskripsi menjadi mRNA dengan bantuan enzim RNA polymerase. Proses transkripsi terdiri dari inisiasi, elongasi dan terminasi. Transkripsi diatur oleh faktor transkripsi (TFs). Proses transkripsi pada prokariotik dan eukariotik berbeda karena pada prokariotik tidak memiliki struktur intron (bagian yang tidak mengkode protein) yang biasanya berada di antara ekson (bagian mengkode protein). Namun pada eukariotik, untuk menjadi mature mRNA, pre-mRNA harus melewati tahap pemotongan (splicing) untuk memotong bagian intron sehingga hanya tersisa eksonnya saja. Selain itu, pada mRNA eukariotik terdapat 5’ cap dan poly-A atau polyadenylation. 5’ cap.

Proses untuk mengekspresi sebuah gen adalah translasi. mRNA yang dihasilkan dari proses transkripsi dibawa ke sitoplasma tepatnya pada ribosom. Pada prokariotik, ribosom dilekatkan pada bagian mRNA tepatnya pada daerah Shine Dalgarno, sedangkan pada eukariotik ribosom dilekatkan pada 5’ cap. Proses translasi melibatkan mRNA, tRNA, amynoacyl-tRNA synthetase dan ribosom. Pada ribosom terdapat tiga lokasi, yaitu Exit site (E), Peptidyl site (P), dan Amynoacyl site (A). tRNA menyediakan antikodon dan membawa asam amino sesuai kodon pada mRNA di A site. Proses translasi terdiri dari tiga, yaitu inisiasi, elongasi dan terminasi. Tiap proses tersebut terdapat faktor yang mengatur jalannya translasi. Proses inisiasi dengan tujuan untuk membentuk 70S kompleks pada prokariotik, dan 80S kompleks pada eukariotik. Selain itu juga dibentuk N-formylmethionine (fMet) pada prokariotik dan methionine pada eukariotik. Proses elongasi, berkaitan dengan translokasi yaitu pergeseran mRNA selanjutnya dari 5’ ke ‘3, serta tRNA dari A site ke P site, dan P site ke E site, kemudian tRNA dari E site akan dikeluarkan. Namun, polipeptida dibentuk di P site dengan ikatan peptida oleh mekanisme transferase. Pada proses terminasi, yaitu ketika A site berhadapan dengan stop kodon dari mRNA, sehingga proses translasi diselesaikan.