apa itu ribosom dan sitesis protein

1. Julfiana Mardatillah, S.Ft., Ftr.,
M.Biomed
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
1

2.  Ribosom berbentuk globular → diameter 250 – 350 nm.
 Ribosom dapat dilihat dengan mikroskop electron, defraksi sinar X, sentrifugasi,
imunohistokimia
 Ribosom subunit kecil, tampilan seperti embrio → memiliki kepala dan badan
yang dihubungkan dengan leher yang pendek dengan sedikit lekukan
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
2

3. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
3

4.  Subunit besar → pada eukariotik memiliki sendimentasi 60S serta
45 – 49 jenis protein
 Subunit kecil → pada eukariotik hanya memiliki satu buah rRNA
dengan koefisien sendimentasi 18S dan 33 buah protein
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
4

5.  Ribosom bebas → dalam matrik sitoplasma → berfungsi untuk
mengadakan sintesis protein yang nantinya akan digunakan untuk
pertumbuhan dan pembelahan sel
 Ribosom terikat → menempel pada reticulum endoplasma →
berfungsi untuk mengadakan sintesis protein yang akan
dikeluarkan dari sel melalui organel yang mempunyai fungsi
sekresi
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
5

6. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
6

7.  Terdapat 3 bagian dalam ribosom dengan fungsi masing-masing → E site (exit), P
site (peptidyl), dan A site (aminoacyl)
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
7

8. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
8

9.  Masing-masing disusun oleh rRNA dan protein ribosom
 Struktur ribosom merefleksikan fungsinya untuk mengumpulkan
mRNA dengan tRNA pembawa asam amino
 Suatu ribosom memiliki satu tempat pengikatan mRNA (subunit
kecil) dan 3 tempat pengikatan tRNA dikenal dengan E, P, A yang
terdapat pada subunit besar
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
9

10.  E site → tempat keluar tRNA yang tidak bermuatan
 P site → tempat pengikatan tRNA-peptidyl biasanya pengikat tRNA
yang melekat pada rantai polipeptida yag sedang tumbuh
 A site → tempat pengikatan tRNA-aminoasil yang membawa asam
amino berikutnya yang akan ditambah pada rantai polipeptida
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
10

11. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
11

12. Translasi → mekanisme sintesis protein → ATCG asam
nukleat diterjemahkan menjadi protein yang berbeda
Proses translasi lebih kompleks daripada proses replikasi
maupun transkripsi
Proses translasi memerlukan kerja sama yang
terkoordinasi lebih dari 100 macam makromolekul
Molekul tRNA, mRNA dan banyak macam protein
diperlukan, selain ribosom sendiri
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
12

13. Sebelum pembelahan sel → DNA dalam kromosom
bereplikasi sehingga setiap sel anak memiliki kromosom
yang sama dan bertanggungjawab untuk mengkode
semua protein
Setiap asam amino di kode oleh satu atau lebih triplet
nukleotida melalui proses transkripsi menghasilkan
mRNA yang akan dibawa keluar dari nukleous untuk
ditranslasi menjadi protein di ribosom
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
13

14. Translasi suatu protein terdiri dari 3 langkah → inisiasi,
elongasi, terminasi
Inisiasi → awal pembentukan kompleks
Elongasi → sintesis polipeptida melalui serangkaian
Langkah pemanjangan yang diulang-ulang ketika masing-
masing asam amino ditambahkan ke rantai polipeptida
yang tumbuh
Terminasi → penghentian sintesis protein di stop kodon,
rantai polipeptida sudah lengkap siap dilepaskan
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
14

15.  Kodon inisiasi → metionin molekul tRNA inisiator disebut tRNAimet
 Ribosom dan tRNAimet dapat menemukan start kodon dengan berikatan dengan
ujung 5’ (tudung) kemudian melakukan scanning transkrip ke arah hilir (dengan
arah 5’ ke 3’)
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
15

16.  Untuk membawa metionin dan mRNA ke ribosom diperlukan factor inisiasi (eIF)
→ eIF-1, -2, -3, -4, -5, dan -6 (huruf e: eukariotik)
 eIF-3 → mengubah subunit kecil ribosom (40S) menjadi bentuk yang siap untuk
menerima aminoasil-tRNA pertama dgn bantun eIF-2 membentuk kompleks 43S
 eIF-4 → membantu mRNA melekat ke kompleks 43S membentuk kompleks 48S
 eIF-5 → membantu subunit besar (60S) melekat pada kompleks 48S sehingga
dihasilkan kompleks 80S yang siap melakukan translasi mRNA
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
16

17. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
17

18.  Menempelnya ribosom subunit kecil pada mRNA tidak pada sembarang tempat,
melainkan pada tempat khusus sebelum kodon dari gen yang akan di salin,
tempat khusus ini disebut tempat pengikat ribosom
 Pada mRNA eukariotik, tidak memiliki tempat pengikat ribosom, sebagai
gantinya mereka memiliki struktur tudung
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
18

19. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
19

20. 1. Pengikatan aminoasil-tRNA pada sisi A pada ribosom
 Apabila Met-tRNAmet berkatan dengan P site, kodon mRNA di A site
menemukan aminoasil-tRNA mana yang akan berikatan di tempat itu.
 Sebelum terikat ke mRNA, aminoasil-tRNA mula-mula berikatan dengan GTP
dan eIF-Tu (factor pemanjangan) ketika aminoasil-tRNA berikatan dengan A site
 GTP mengalami hidrolisis membentuk GDP
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
20

21. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
EF-G membantu proses pemindahan ribosom ketika
selesai melepas tRNA yakni pergerseran ribosom
subunit besar sehingga site-A menjadi kosong dan
diikuti dengan pergeseran subunit kecil ribosom.
21

22. 2. Pembentukan Ikatan Peptida
Pada putaran pertama pemanjangan aminoasil-tRNA di A site sekarang
membentuk ikatan peptide dengan metionil-tRNA di tempat
Peptidiltransferase yang bukan protein melainkan rRNA subunit ribosom besar
mengkatalisis pembentukan ikatan peptide tRNA di A site sekarang mengandung
rantai polipeptida yang sedang tumbuh dan tRNA di P site tidak mengandung
asam amino
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
22

23. 3. Translokasi ribosom sepanjang mRNA ke posisi kodon selanjutnya melibatkan
EF-2 yang membentuk kompleks dengan GTP dan berikatan dengan ribosom
menyebabkan perubahan konformasi yang menggerakkan mRNA dan tRNA,
tRNA yang tidak mengandung asam amino bergerak dari P site ke E site (exit)
dan dilepaskan.
 Peptidil-tRNA bergerak ke P site dan A site ditempati kodon berikutnya pada
mRNA
 Selama translokasi, GTP mengalami hidrolisis menjadi GDP yang dilepaskan dari
ribosom Bersama factor elongasi
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
23

24. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
24

25.  Translasi akan berakir ketika bertemu dengan salah satu dari ketiga stop kodon
(UAA, UGA, UAG) yang ada pada mRNA pada A site ribosom
 Dalam keadaan normal, tidak ada aminoasil-tRNA yang membawa asam amino
yang sesuai dengan ketiga kodon tersebut sehingga proses translasi berakhir
 Pada eukariot, sinyal penghentian dikenali oleh protein eukariot release factor
(eRF)
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
25

26. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
Penempelan eRF pada stop kodon →
mengaktifkan enzim peptidyl transferase
yang menghidrolisis ikatan antara
polipeptida dengan tRNA pada P site dan
menyebabkan tRNA yang kosong
mengalami translokasi ke sisi P
Polipeptida yang sudah dipotong dari
tRNA lepas dari ribosom, setelah itu,
subunit 60S dan 40S terdisosiasi dan
dapat digunakan untuk sintesis protein
berikutnya
26

27. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
27

28.  Ribosom dapat bersamaan melakukan translasi pada satu mRNA membentuk
kompleks yaitu poliribosom → ribosom terdapat di mRNA dengan interval setiap
sekitar 100 nukelotida
 Rantai polipeptida yang melekat di ribosom tumbuh semakin Panjang seiring
dengan pergerakan masing-masing ribosm dari ujung 5’ ke ujung 3’ mRNA
Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
28

29. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
29

30. Program Studi Fisioterapi
STIKES Suaka Insan Banjarmasin
30