Asal, Struktur, Fungsi, dan Pembentukan mRNA, tRNA, dan rRNA

Tugas Genetika Molekuler

STRUKTUR, ASAL, DAN FUNGSI

mRNA, tRNA DAN rRNA

OLEH :

ADZHAR ARSYAD

PENDIDIKAN BIOLOGI 2012 (A)

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Makassar

2015

1. mRNA
       A.Struktur
      Messenger RNA (mRNA) adalah jenis RNA beruntai tunggal (single strand) membawa informasi yang digunakan untuk mensintesis protein (Solomon dkk, 2008)
     Nama messenger RNA diusulkan oleh Jacob dan Monod (1961). Molekul dari mRNA adalah untai tunggal seperti molekul rRNA dan komposisi dasar dari mRNA sama dengan DNA sehingga isi GC mRNA sesuai dengan isi GC dari total genom yang ada, perkecualian untuk basa nitrogen purin dimana pada DNA basa purin terdiri dari sitosin (C) dan timin (T) sedangkan pada mRNA terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U) (Verma, 2005).

Gambar 1.1

Struktur mRNA hasil transkripsi dari DNA Template

      B.Asal 
     Selain untuk menjadi cetakan untuk sintesis untai komplementer baru saat replikasi DNA, untai DNA juga berperan sebagai cetakan untuk merakit sekuens nukeotida RNA kompelementer berupa mRNA (Reece dkk, 2008)
     mRNA adalah jenis RNA yang disintesis oleh DNA dalam nukleus sebagai pembawa informasi genetik yang akan diterjemahkan nantinya pada saat transkripsi. mRNA dibentuk oleh DNA (Reece dkk, 2012).
    mRNA disintesis oleh DNA template dengan bantuan enzim polymerase III. mRNA hasil transkripsi pada sel eukariotik tidaklah sama dengan mRNA hasil transkripsi pada sel prokariotik. Dimana pada eukariotik, mRNA hasil transkripsi di dalam nukleus sebelum bisa meninggalkan nukleus, transkripsi RNA eukariotik pada gen pengode protein dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan RNA yang fungsional  yang bisa terhindar dari degradasi enzim-enzim hidrolitik yang ada disitoplasma sedangkan  pada prokariotik tidak terjadi modifikasi (Reece, dkk. 2008)

Transkripsi dan translasi Eukariotik	Transkripsi dan translasi Prokariotik

      Messenger RNA adalah komplementer dengan DNA kromosom; membentuk hibrida RNA-DNA setelah pemisahan dua untai DNA. Sintesis mRNA dicapai dengan hanya satu dari dua untai DNA, yang digunakan sebagai template. Enzim RNA polimerase bergabung dengan ribonucleotides, dengan demikian, menjadi katalis dalam pembentukan  ikatan 3'-5'-fosfodiester yang membentuk tulang punggung RNA. Dalam hal ini sintesis rasio AU / GC RNA mirip dengan rasio AT / GC dari DNA. Sintesis mRNA dimulai pada ujung 5 'dan arah pertumbuhan adalah dari ujung 5' ke ujung 3 '(Verma,2005)
    C.Fungsi 
      Sesuai dengan namanya, mesengger RNA (mRNA) berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dari DNA inti yang akan translasi untuk mensintesis polipeptida.  Tempat terjadinya translasi adalah ribosom (Reece dkk, 2008).
     Menurut Weaver (2008), mRNA berfungsi sebagai pembawa sekuens asam amino yang spesifik dari sebuah protein.

2.tRNA
   A.Struktur
      Struktur tRNA.ditemukan oleh Robert Holley (1965). Suatu molekul tRNA terdiri dari seutas molekul untai RNA tunggal yang panjangnya hanya sekitar 80 nukelotida dibandingkan dengan sebagian besar molekul mRNA yang panjangnya ratusan nukleotida. Karena keberadaan rentangan basa kompelementer yang dapat saling berikatan  hidrogen, untai tunggal ini dapat menggulung dan membentuk molekul berstruktur 3 dimensi.
      Dengan dipipihkan ke dalam satu bidang untuk menunjukkan perpasangan basa ini, molekul terlihat pada gambar 1.2. tRNA sebenarnya memuntir dan menggulung menjadi struktur berdimendi 3 padat yang berbentuk kira-kira seperti huruf L. Kelokan yang membentang dari salah satu ujung L itu mencakup anticodon, triplet basa tertentu yang berpasangan dengan basa suatu kodon mRNA spesifik. Dari ujung molekul tRNA yang berbentuk L menonjollah ujung 3’-nya, dengan situs pelekatan untuk asam amino. Dengan demikian, struktur molekul tRNA cocok dengan fungsinya (Reece dkk, 2008).
 

 






         Struktur dua dimensi                           struktur berdimensi tiga

Gambar 1.2

Struktur RNA transfer (tRNA)

    RNA yang memiliki kemampuan untuk menggabungkan khusus dengan hanya satu asam amino dalam reaksi yang dimediasi oleh seperangkat amino enzim-asam tertentu, yang disebut aminoasil-tRNA sintetase; transfer yang asam amino dari "asam amino pool" untuk tempat sintesis protein dan mencocokkan kodon mRNA dikenal sebagai RNA larut (sRNA) atauRNA transfer (tRNA) (Verma,2005)
     Menurut  Verma (2005)  tRNA /transfer RNA memiliki beberapa karakteristik yang unik yaitu:

1. molekul tRNA dengan ukuran yang relatif kecil dari 75 sampai 90 ribonucleotides dan, dengan demikian, lebih kecil dari baik mRNA atau salah satu rRNA, dan memiliki koefisien sedimentasi 4S
2. Rasio A: U dan G: C yang dekat kesatuan yang menunjukkan pembentukan DNA seperti segmen ganda heliks (struktur sekunder). Dalam segmen heliks ganda ini, G: pasangan basa C lebih umum daripada A: U dengan oleh rasio AU: GC = 0.3:0.7
3. Semua molekul tRNA memiliki struktur tersier dan konsentrasi ion Mg2+ yang penting bagi stabilisasi.
4. Sejumlah nukleotida yang ditemukan "tidak biasa"  di tRNA (misalnya, pseudouridine ψ atau psi), inosin (Ι), dihydroxyuridine (DHU), dll). 

    2.Asal
      Seperti mRNA dan tipe-tipe RNA yang lain, molekul RNA transfer (tRNA) ditranskripsikan dari cetakan DNA. Dalam sel eukariotik, tRNA seperti mRNA dibuat dalam nukleus dan harus berpindah dari nukleus ke sitoplasma, tempat translasi terjadi (Reece dkk, 2008).
    tRNA  disintesis dalam inti dengan bantuan katalisis oleh enzim RNA polymerase III (Solomon dkk, 2008)
    3.Fungsi 
     tRNA  berfungsi mentransfer asam asam amino dari kolam asam amnio sitoplasmanya ke ribosom. suatu sel tetap menjaga agar sitoplasmnya  mempunyai persediaan ke-20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa senyawa lain atau dengan mengambilnya dari larutan sekitarnya. molekul-molekukl tRNA tidak semuanya identik. Kunci untuk mentranslasi pesan genetik menjadi urutan asam amnio spesifik adalah setiap tipe molekul tRNA menghubungkan kodon mRNA tertentu dengan asam amnio (Reece dkk, 2008)

  3.rRNA
     A.Struktur 
      RNA ribosom (rRNA), stabil atau tidak larut RNA merupakan bagian terbesar (hingga 80%) dari RNA total seluler.  rRNA (ribosome-Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat ribosomal adalah molekul utama penyusun ribosom.[1] rRNA dan protein secara bersama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri dari subunit kecil dan subunit besar untuk kemudian bergabung membentuk ribosom fungsional ketika dua subunit terikat pada mRNA saat translasi.
    Memiliki empat basa RNA utama dengan tingkat metilasi yang rendah dan menunjukkan perbedaan dalam proporsi relatif dari basa-basanya (Verma, 2005)
      Sel-sel eukariotik memiliki empat jenis molekul rRNA, yaitu 28S rRNA (konstanta sedimentasi bervariasi antara 25S dan 30S tergantung pada spesies), 18S rRNA, 5.8 S dan 5S rRNA. The 28S rRNA, 5,8 S dan 5S rRNA terjadi pada 60S subunit ribosom, sedangkan 18S rRNA terjadi pada 40S subunit ribosom 80S ribosom dari eukariota (Verma,2005)
     Sel-sel prokariotik mengandung tiga jenis rRNA molekul, yaitu 23S rRNA, 16S, rRNA dan 5S rRNA. The 23S rRNAdan 5S rRNA terjadi pada 50S subunit ribosom, sedangkan 16S rRNA terjadi pada subunit 30S ribosom dari 70S ribosom prokariota (Verma,2005)
    B.Asal
     Sintesis atau pembentukan ribosomal RNA (rRNA) terjadi di nukleus melalui proses transkripsi dengan melibatkan enzim RNA polymerase I (tapi tidak untuk 5S, unit ini disintesis dengan melibatkan enzim Polymerase III ) (Reece,dkk. 2012)
   C.Fungsi 
    rRNA berfungsi sebagai katalis namun tidak membawa informasi /pesan genetic sebagaimana mRNA. rRNA yang merupakan komponen dari Ribosom juga berfungsi sebagai tempat dimana polipeptida disintesis dalam mekanisme translasi. Selain itu rRNA juga berperan dalam memvalidkan kode triplet basa nitrogen yang akan ditranslasi oleh ribosom (Solomon,dkk 2008)


DAFTAR PUSTAKA

Reece, Jane B, Lisa A.Urry, Michael L.Cain, Neil A.Campbell,  Peter V.Minorsky , Robert B.Jackson       , Steven A.Wasserman. 2012. Biology 10th Edition. New York : Pearson Publishing

Reece Jane B, Lisa A.Urry, Michael L.Cain, Neil A.Campbell,  Peter V.Minorsky , Robert B.Jackson       , Steven A.Wasserman. 2008. Biology 8th Edition. Jakarta: Erlangga

Solomon, Eldra P, Linda R.Berg, Diana W.Martin. 2008. Biology 8th Edition. United States Of                 America: Thomson Brooks/Cole

Verma. P.S. 2005. Cell Biology, Genetic, Moleculer Biology, Evolution and Ecology. New Delhi:            Chand & Company LTD RAM NAGAR.

Weaver, Robert T. 2008. Moleculer Biology. New York: McGraw-Hill