RNA (asam ribonukleat) adalah molekul yang penting dalam biologi, berfungsi sebagai penyalur informasi genetik dan memiliki peranan kunci di dalam sintesis protein. RNA yang bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun adalah RNA duta atau mRNA (messenger RNA). Dalam sintesis protein, ada beberapa jenis RNA yang terlibat, yaitu mRNA, rRNA (ribosomal RNA) dan tRNA (transfer RNA).
Sintesis protein merupakan proses dimana informasi genetik disalurkan dari DNA, melalui RNA, ke polipeptida (rantai asam amino) yang akan membentuk protein. Sintesis protein dibagi menjadi dua tahap utama, yaitu transkripsi dan translasi.
Transkripsi adalah proses menghasilkan RNA dari DNA. Dalam tahap ini, polimerase RNA mengikat ke DNA dan membuat urutan RNA yang komplementer terhadap untai DNA. Hasil dari transkripsi adalah molekul pre-mRNA yang akan mengalami proses modifikasi, seperti penyambungan (splicing) dan penambahan ekor poli-A, hingga dihasilkan molekul mRNA matang yang siap untuk diterjemahkan menjadi protein.
Translasi adalah proses di mana urutan nukleotida dalam mRNA diterjemahkan menjadi urutan asam amino yang membentuk polipeptida. Translasi terjadi di dalam ribosom, yang terdiri dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit kecil. rRNA merupakan bagian dari ribosom yang memiliki peran dalam mengikat mRNA dan tRNA, serta mengkatalisasi pembentukan ikatan peptida.
tRNA berfungsi sebagai molekul adaptor dalam sintesis protein. tRNA membawa asam amino spesifik yang sesuai dengan kode yang terdapat pada mRNA. Setiap tRNA memiliki urutan nukleotida yang disebut antikodon, yang dapat berpasangan dengan kodon (triplet nukleotida) pada mRNA. Hal ini memungkinkan translasi berlangsung dengan akurat dan efisien.
Berikut ringkasan proses sintesis protein berdasarkan hubungan antara mRNA, tRNA, dan rRNA:
- Tahap inisiasi: Proses translasi dimulai saat subunit kecil ribosom berikatan dengan mRNA di sekitar kodon awal (AUG). Subunit besar ribosom kemudian bergabung dengan subunit kecil, dan tRNA pertama yang mengandung antikodon komplementer terhadap kodon awal juga berikatan.
- Tahap elongasi: Asam amino pada tRNA pertama dipindahkan ke tRNA kedua, yang memiliki antikodon yang berpasangan dengan kodon kedua pada mRNA. Proses ini dipercepat oleh rRNA. Ribosom kemudian bergeser satu kodon ke arah yang sesuai pada mRNA, memungkinkan tRNA berikutnya untuk berikatan dengan kodon yang baru terbuka.
- Tahap terminasi: Translasi berakhir saat ribosom mencapai kodon STOP. Pada kodon ini, tidak ada tRNA yang sesuai, sehingga rantai peptida dilepaskan dari ribosom. Selanjutnya, ribosom melepaskan diri dari mRNA.
Dalam sintesis protein, mRNA melakukan fungsi penting sebagai cetakan, yang dapat digunakan untuk mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun. Secara keseluruhan, sintesis protein merupakan proses yang sangat kompleks dan terkoordinasi, melibatkan beberapa jenis RNA esensial untuk membangun dan memodifikasi struktur protein yang akhirnya akan menjadi sangat penting bagi kehidupan sel dan organisme secara umum.