Matakuliah Biologi Molekuler S1 Biologi

1. Gene Expression (3):
Translation
Drs. Sutarno, MSc., PhD

2. Alur Genetik

3. Perangkat yg diperlukan dalam
translasi
 mRNA
 tRNA
 Ribosome
 enzymes

4.  mRNA: sebagai pola cetakan untuk rangkaian
asam amino, pola ini dlm bentuk rangkaian kodon.
 Kodon: rangkaian tiga basa berdampingan yang
berdasarkan kode genetik mampu mengendalikan
satu asam amino
 Ikatan asam amino dengan tRNA pada ujung 3’ dpt
tjd krn kerja Ligase-aminoasil-tRNA.
 Antikodon tRNA mrpk pasangan antiparalel kodon
mRNA.

5. Karakteristik Struktural tRNA dan mRNA.

6. KODON
 Kode Triplet yang spesifik untuk membentuk
asam amino
 Terdapat pd mRNA
 20 asam amino
 Start kodon dan Stop kodon

7. The Genetic Code uses three bases to
specify each amino acid

8. Gambaran Kodon dan pasangannya yang
membawa asam amino

9. Ribosom
 Perangkaian AA berlangsung pd permukaan ribosom
 Ribosom bergerak sepanjang mRNA membaca kodon-
serta mencocokkan antikodon pd t-RNA.
 Pemasangan kodon dgn antikodon adalah merupakan
penterjemahan kodon mRNA menjadi rangkaian asam
amino rantai polipeptida. Struktur ribosom menyediakan
tempat utk proses penterjemahan.
 Terdiri dua sub unit:
– kecil (1/3 masa ribosom), dan
– besar
 rRNA memungkinkan ribosom untuk dapat mengenali
tRNA dan mRNA

10. Komponen penyusun ribosom
Komponen E. Coli Tikus
Ribosom total 70S 80S
2520000 dalton 4420000 dalton
Ribosom kecil 30S 40S
930000 dalton 1400000 dalton
 rRNA
 Protein
16S=1541 basa
40%
18S=1900 basa
50%
Ribosom besar 50S 60S
1590000 dalton 2820000 dalton
rRNA Utama 23S=2904 basa 28S=4700 basa
rRNA kecil 5S=120 basa 5.8S=160 basa
5S=120 basa
rRNA
Protein
70%
30%
65%
35%

11. Situs di dlm ribosom
 Satu situs untuk mRNA (pada sub unit kecil)
 dua situs untuk tRNA (situs A dan P, pada sub unit
besar)
 Satu situs untuk enzim peptidil transferase (pada sub-
unit besar).
 Ukuran ribososom cukup besar untuk dapat mengikat
dua molekul tRNA dan sekitar 40basa mRNA.

12. Sintesis PROTEIN
(translasi)
– Beberapa faktor yang terlibat dalam sintesis
protein
mRNA : kodon
tRNA : site asam amino dan site anti kodon
Ribosom : site P & site A, large & small unit

13. tRNA dan mRNA dalam Ribosom

14. Tahapan sintesis polipeptida
 Translasi: proses penterjemahan rangkaian kodon mRNA
menjadi rangkaian asam amino polipeptida.
 Pembacaan kodon oleh ribosom dimulai dari kodon awal/
start codon (AUG pertama dr ujung 5”) sampai salah satu
kodon akhir (UAA, UAG atau UGA).
 Tahapan:
– Inisiasi/ initiation (pengenalan situs awal
– Perpanjangan (elongation), dan
– penutupan sintesis polipeptida

15. Tahapan TRANSLASI
1. Inisiasi :
 Ribosom sub unit kecil akan menempel pada
mRNA dekat dengan start codon (cth. AUG)
 Antikodon tRNA yang mengikat asam amino
pertama (inisiator) akan menempel pada start
codon
 Ribosom sub unit besar bergabung membentuk
kompleks inisiasi

16. Initiation

17. 2. Elongasi :
 Ribosom akan bergerak ke kodon berikutnya
(Translokasi), diikuti dengan tRNA (antikodon)
baru yang melekat pada kodon tersebut dan
menambahkan asam amino tersebut dengan asam
amino sebelumnya
 Ikatan asam amino yang terbentuk merupakan
ikatan peptida atau protein oleh enzim peptidil
transferase
Tahapan TRANSLASI (cont’d)

18. Perpanjangan (elongation),
 Diperlukan: EF (elongation factor), enzim peptidil transferase,
GTP.
 Pd ribosom sempurna, tersedia dua situs aminoasil-tRNA
(situs P dan A), dengan situs P ditempati aminoasil-tRNA
inisiator.
 Perpanjangan polipeptida dimulai dengan masuknya
aminoasil-tRNA yg kedua menempati situs A.
 Apabila antikodon pd aminoasil-tRNA cocok dg kodon pd situs
A maka peptidil transferase akan menggabungkan dua asam
amino yg dibawa oleh kedua aminoasil-tRNA yg berdampingan
pada ribosom tsb.
 Peptidil transferase akan melepaskan asam amino dr tRNA yg
menempati situs P, dan menggabungkannya pada AA yg ada
pd situs A menghasilkan peptidil-tRNA pd situs A

19.  tRNA yg tlh terdeasilasi dikeluarkan dr situs P, dan
peptidil-tRNA yg tdpt pd situs A akan pindah ke
situs P, yg terjadi bersamaan dengan pergerakan
ribosom kearah ujung 3’, membaca kodon
berikutnya.
 Siklus akan berulang, aminoasil-tRNA baru akan
masuk situs A, diikuti transferase peptidil,
melakukan reaksi AA membentuk peptidil baru,
translokasi peptidil-tRNA dari situs A ke P,
berulang terus sampai ditemukan kodon akhir
(UAA, UAG atau UGA).

20. The Mechanism of Translation
Elongation in Prokaryotes (1)
E = exit site
P = peptidyl binding site
A = aminoacyl binding site

21. The Mechanism of Translation
Elongation in Prokaryotes (2)
Binding of a specific amino acid
tRNA to A site

22. The Mechanism of Translation
Elongation in Prokaryotes (3)
Peptide bond formation: chain transfer from
peptidyl tRNA to aminoacyl tRNA

23. The Mechanism of Translation
Elongation in Prokaryotes (4)
Translocation of peptidyl tRNA from A site to P site.
Ribosome moves one codon to the right, and the now
uncharged tRNA moves from P site to E site.

24. The Mechanism of Translation
Elongation in Prokaryotes (5)
Ribosome is ready to start another cycle.
The cycles will continue until a termination codon is
reached.

25. Tahapan TRANSLASI (cont’d)
3. Terminasi :
 Stop codon menghentikan proses translasi
 Protein lepas dr mesin sintesis
 Ribosom lepas dr mRNA & terdisosiasi
kembali

26. Termination
 Terminasi terjadi ketika ribosom bertemu salah satu
kodon stop /"Stop" Codon (UAA, UAG, atau UGA),
 Chain termination leads to the release of a polypeptide,
and tRNA, and the dissociation of the ribosome into 30S
and 50S subunits. Stop codons are triplets which are not
recognized by any tRNA (UAA, UAG, UGA), but by two
proteins: the releasing factors (R), (R1 recognizes UAG
and UAA, R2 recognizes UAA and UGA).
 Begitu ketemu stop kodon, tidak ada aminoasil-tRNA yg
dpt menempel pd situs A, krn tdk ada antikodon yg cocok
 proses perpanjangan berakhir.
 The polypeptide released will be processed in different
parts of the cell, depending on its role, and destination.
All the processing involved depends on the polypeptide
sequence, therefore on the mRNA sequence (and
therefore on the original DNA base sequence).

28. The Mechanism of Translation (Termination in Prokaryotes)

29. Proses Translasi.