Translasi Prokaryot

1. Inisiasi

Translasi pada prokariotik dimulai dengan N-formilmetionin (f-Met). Suatu tRNA khusus yang khusus membawa formil metionin ke ribosom untuk memulai tranlasi. tRNAf berbeda dengan tRNAm karena tRNAf menunjukkan bahwa metionin yang ditempelkan pada tRNA inisiasi dapat mengalami formilasi dan tidak dapat di formilasi bila terikat pada tRNAm. Metionin berikatan pada kedua jenis tRNA itu oleh enzim aminoasil-tRNA sintetase yang sama. Suatu enzim yang khas kemudian melakukan formilasi gugus amino pada metionin yang terikat pada tRNAf. Sebagai donor formil aktif pada reaksi ini adalah N10-formiltetrahidrofolat. Hal ini bermakna karena metionin-tRNAm bukan merupakan substrat enzim transformilase itu.

Kemudian untuk kodon inisiator yaitu AUG (metionin) atau GUG (valin). Dimana setiap daerah inisiasi mempunyai kodon tersebut. Selain itu, setiap daerah inisiasi mempunyai deretan kaya purin yang berpusat lebih kurang 10 nukleotida pada sisi 5’ kodon inisiasi. Peran daerah kaya purin ini (urutan Shine-Dalgarno) menjadi nyata sewaktu urutan rRNA 16 S terungkap. Ujung 3’ komponen RNA sub unit 30 S ini mengandung suatu urutan yang terdiri dari beberapa basa yang merupakan komplemen daerah kaya purin di situs inisiasi pada mRNA.

Pada inisiai ini diperlukan faktor inisiasi (IF1,IF2,IF3). Sub unit ribosom 30 S pertama membentuk kompleks dengan ketiga faktor itu. pengikatan GTP pada IF 2 memungkinkan mRNA dan tRNA inisiasi utnuk bergabung dalam kompleks itu sewaktu IF3 dilepaskan. Formil metionin-tRNAf secara spesifik dikenali oleh IF2 dan dibebaskan nya IF3 menyebabkan sub unit 50 S dapat bergabung dalam kompleks tersebut. Hidrolisis GTP yang terikat pada IF2 sewaktu masuknya sub unit 50 S menyebabkan dilepaskan nya IF1 dan IF2. Sehingga hasilnya 70S. dan molekul fMet-tRNAf menempati situs P pada ribosom.

2. Elongasi

Elongasi dimulai dengan insersi aminoasil-tRNA pada situs A yang kosong pada ribosom. Aminoasil-tRNA yang sesuai tidak begitu saja meninggalkan sintetase dan berdifusi ke situs A. Akan tetapi di hantarkan ke situs A oleh suatu protein yang disebut EF-Tu. EF-Tu seperti IF2 yang mempunyai suatu nukleotida guanil yang terikat padanya dan berubah-ubah dari bentuk GTP ke GDP. Setelah EF-Tu meletakkan aminoasil-TtRNA pada situs A, maka GTP dihidrolisis. EF-Tu bentuk GDP kemudian berdisosiasi dari ribosom. EF-Ts yang merupakan faktor elongasi kedua ikut serta pada kompleks EF-Tu dan menyebabkan terjadinya disosiasi GDP. Akhirnya GTP berikatan dengan EF-Tu dan EF-Ts dilepas bersama-sama. EF-Tu yang mengandung GTP yang terikat sekarang siap untuk mengambil aminoasil-tRNA yang lain dan mengantarkannya ke situs A pada ribosom. EF-Tu diperlukan karena ikatan ester yang aktif pada aminoasil-tRNA sangat labil. Pengikatan EF-Tu yang sangat cepat pada tRNA yang baru saja diaktifkan melindungi ikatan itu dari hidrolisis oleh air. Kadar EF-Tu yang sangat tinggi memungkinkan untuk benar-benar memisahkan semua aminoasil-tRNA dan hal itu dilakukan dengan cepat sekali. EF-Tu mengantarkan aminoasil tRNA ke situs yang benar pada ribosom. Akan tetapi kemudian EF-Tu harus dibebaskan dari tRNA yang telah diserahkannya. Hidrolisis GTP yang terikat pada EF-Tu sangat menurunkan afinitasnya untuk aminoasil-tRNA dan ribosom. Kehilangan hanya satu gugus fosforil akan melemahkan pegangan EF-Tu baik pada tRNA maupun pada ribosom. Dan EF-Tu-GDP akan cenderung mengikat EF-Ts yang memicu pembebasan GDP dan masuknya GTP yang lain untuk menyelesaikan siklus GTP-GDP.

Setelah EF-Tu telah meninggalkan ribosom dan siap untuk pembentukan ikatan peptida. Reaksi ini dikatalisis oleh peptidil transferase yaitu suatu keaktifan enzimatik pada sub unit 50S dan rRNA 23S merupakan situs aktif peptidil transferase. Kemudian unit formilmetionin aktif dari fMet-RNA dipindah ke gugus amino dari amino asil-tRNA dipeptidil-tRNA. Pembentukan ikatan peptida disertai perubahan pada interaksi kedua tRNA dengan sub unit 50S dan bukan dengan sub unit 30S. Situs E sekarang diisi oleh tRNA yang mengalami deasilasi sewaktu ada di situs P pada sub unit 30 S. Dipeptidil tRNA yang baru dibentuk mengisis situs P pada sub unit 50S sewaktu berada pada situs A sub unit 30S. Dan langkah selanjutnya yaitu translokasi. Translokasi di perantarai oleh EF-G(translokase). Bentuk GTP dari EF-G merupakan penggerak translokasi. Berbagai protein dalam sub unit 50S dan juga rRNA 23S bekerjasama dnegan EF-G untuk memindahkan peptidil-tRNA dan mRNA. Hidrolisis GTP yang terikat menyebabkan EF-G dapat dibebaskan dari ribosom. Setelah translokasi, maka situs A kosong dan siap mengikat aminoasil-tRNA lain untuk memulai reaksi elongasi berikutnya. Pengisian situs A akan menyebabkan lepasnya tRNA yang telah mengalami deasilasi dari situs E dan situs E tidak dapat diisi secara bersamaan.

3. Terminasi

Proses terminasi biasanya akan berhenti ketika aminoasil-tRNA tidak mengikat situs A ribosom bila ada kodon UAA, UGA atau UAG. Sel normal tidak mempunyai tRNA yang mengandung antikodon yang merupakan sinyal untuk terminasi tersebut. Akan tetapi kodon tersebut dikenali oleh faktor pembebas (RF) yang meruapakn protein. RF1 mengenali UAA atau UAG, RF2 mengenali UAA atau UGA. Dan hilangnya satu nukleotida dari rRNA 16 S menyebabkan ribosom akan melewati pembacaan kodon terminasi UGA. Pengikatan RF pada suatu kodon terminasi pada situs A akan mengaktifkan peptidil transferase sehingga terjadi hidrolisis ikatan di antara polipeptida dan tRNA pada situs P. Spesifitas peptidil transferase diubah oleh faktor pembebas sehingga air menjadi akseptor fragmen peptidil aktif dan bukan gugus amino.

Rantai polipeptida yang dilepaskan itu akan meninggalkan ribosom, diikuti oleh tRNA dan mRNA. Akhirnya ribosom berdisosiai menjadi sub unit 30S dan 50S untuk memulai sintesis protein yang lain.

Entri Populer

Related Post