RNA ( Ribonucleic Acid)

BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Hereditas berarti penurunan sifat-sifat dari orang tua ke anaknya.Ilmu yang mempelajari hereditas disebut genetika.Teori pewarisan sifat atau hokum hereditas pertama kali di cetuskan oleh Gregor johann Mendel (1822- 1884), Anak seorang petani kecil dari moraphia utara.Mendel berpendapat bahwa sifat dapat diturunkan dari generasi ke generasi melalui faktor- faktor penentu.Pada saat pendapat beliau diakui kebenaraaannya beliau sudah wafat.Hal itu dikarenakan pada waktu di terbitkannya buku yang memuat pendapat beliau pada tahun 1866,dunia ilmu pengetahuan belum dapat menunjukkan bentuk maupun susunan sifat keturunan yang oleh mendel di sebut sebagai faktor penentu . Pendapat mendel baru di tengok kembali pada tahun 1900 oleh Huge De Fries ( Belanda ),Carl Correns ( Jerman ),dan Erick von tschermark ( Austria ) yang melakukan analisis secara mendalam.
Analisis secara kimia dari sel menunjukkan bahwa didalam sel terdapat senyawa-senyawa organik,seperti karbohidrat,lemak,protein,dan asam nukleat. Asam nukleat ini terdapat di dalam nukleoplasma.Nukleoplasma adalah plasma yang terdapat dalam nucleus ( inti sel ).Nukleoplasma mengandung bermacam-macam kimia seperti larutan posfat,gula ribose,protein,nukleotida,asam nukleat,serta gara-garam mineral. Selain zat-zat tersebut bahan dasar nucleus adalah protein yang khas yang di sebut protein inti nucleoprotein. Nukleoprotein di bangun oleh senyawa protein dan asam nukleotida.Dari beberapa macam asam nukleat yang ada sangkut pautnya dengan hereditas ada dua yaitu DNA dan RNA.DNA (Deoxyribonucleic acid) dan RNA (Ribonucleic acid ) bertanggung jawab membentuk protein serta mengontrol sifat-sifat keturunannya.DNA merupakan komponen penyusun gen yang berada dalam lokus kromosom didalam inti sel.Jadi, gen yang disebut sebagai faktor penentu di zaman mendel itu akhirnya dapat diketahui stuktur kimianya dan di sebut DNA. DNA dapat membentuk RNA yag berfungsi dalam sintesis protein.DNA,RNA,GEN di sebut materi genetik karena bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat-sifat genetik dari induk kepada keturunannya.Gen-gen yang berderet pada kromosom masing-masing mempunyai tugas khusus dengan waktu “beraksi” yang khusus pula.Ada gen yang aktif pada masa embrio,anak-anak dan adapula yang aktif setelah dewasa.Selain itu adapula gen yang aktif dalam beberapa organ sejak masa anak-anak hingga dewasa
B. RUMUSAN MASALAH
1. Jelaskan struktur yang terdapat pada RNA ?
2. Jelaskan hubungan antara sintesis protein dan RNA ?
3. Jelaskan peranan dari berbagai macam RNA?
4. Jelaskan berlangsungnya transkripsi dan translasi ?

C. TUJUAN
1. Mendeskripsikan Struktur RNA serta sifat dan fungsinya.
2. Menjelaskan hubungan antara Sintesa protein dan RNA.
3. Menjelaskan peranan dari berbagai macam-macam RNA.
4. Menjelaskan berlansungnya transkripsi dan translasi pada DNA.























BAB II
PEMBAHASAN
D. PEMBAHASAN
RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat merupakan makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik.Seperti halnya DNA, RNA mempunyai daya absorpsi maksimum terhadap sinar violet dengan panjang gelombang kurang lebih 260 milimikron, serta menyerap warna yang bersifat basa. RNA sebagai penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama golongan retrovirus.RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk sintesis protein.

RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim ( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA lain. Menurut peranannya, ada macam-macam RNA, antara lain :
a. RNA duta, disebut mRNA ( messenger RNA ) di bentuk oleh DNA di dalam nucleus, berperan membawa kode genetika dari DNA.
b. RNA ribosom (rRNA), di bentuk oleh DNA, banyak terdapat di dalam ribosom
c. RNA transfer (tRNA), di bentuk oleh DNA, berada dalam sitoplasma, berperan mengikat asam amino.



1. Struktur RNA
RNA merupakan rantai tungga polinukleotida.Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :
a) Basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin (yang sama dengan DNA) dan golongan pirimidin yang berbeda yaitu sitosin (C) dan Urasil (U)
b) Gugus fosfat
c) Komponen gula ribosa ( Pentosa )
Purin dan pirimidin yang berkaitan dengan ribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau ribonukleosida, yang merupakan prekursor dasar untuk sintesis DNA.Ribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat membentuk suatu nukleotida atau ribonukleotida.RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibandingkan DNA. Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA memiliki bentuk pita tunggal dan tidak berpilin. Tiap pita RNA merupakan polinukleotida yang tersusun atas banyak ribonukleotida. Tiap ribonukleotida tersusun atas gula ribosa, basa nitrogen, dan asam fosfat.
Basa nitrogen RNA juga dibedakan menjadi basa purin dan basa pirimidin. Basa purinnya sama dengan DNA tersusun atas adenin (A) dan guanin (G), sedangkan basa pirimidinnya berbeda dengan DNA yaitu tersusun atas sitosin (C) dan urasil (U).

Gb. Struktur RNA
Tulang punggung RNA tersusun atas deretan ribosa dan fosfat. Ribonukleotida RNA terdapat secara bebas dalam nukleoplasma dalam bentuk nukleosida trifosfat, seperti adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), sistidin trifosfat (CTP), dan uridin trifosfat (UTP). RNA disintesis oleh DNA di dalam inti sel dengan menggunakan DNA sebagai cetakannya.
Berikut merupakan perbandingan antara struktur DNA dan struktur RNA

Struktur kimia RNA ( Ribonucleic Acid ) seperti halnya DNA, yaitu tersusun atas polinukleotida yang terdiri atas asam nukleat. Di mana asam nukleat merupakan bentuk polimerisasi dari gula pentosa, basa Nitrogen dan fosfat. Rantai polinukleotida RNA bersifat tunggal dan pendek. Gula pentosanya berupa ribose dan tidak mempunyai basa nitrogen timin, melainkan urasil.


2. Tipe RNA
RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA ( messenger RNA ) atau RNAd ( RNA duta ), tRNA ( transfer RNA ) atau RNAt ( RNA transfer ), dan rRNA ( ribosomal RNA ) atau RNAr ( RNA ribosomal ).
a. RNA duta (RNA-d) atau m RNA ada di Nukleus bawa pesan DNA
RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu urutan basa rantai DNA.RNAd membawa pesan atau kode genetik (kodon) dari kromosom (di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma).Kode genetik RNAd tersebut kemudian menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida.RNAd berupa rantai tunggal yang relatif panjang.
• RNA duta adalah RNA yang menjadi model cetakan dalam proses penyusunan asam amino pada rantai polipeptida atau sintesis protein.
• Disebut RNA duta, karena molekul ini merupakan penghubung DNA dengan protein dan membawa pesan berupa informasi genetik dari DNA untuk membentuk protein.
• Informasi genetik berupa urutan basa N pada RNA duta
• Informasi genetik ini berjajar tiga tiga sangat panjang.
• Dari DNA ke RNA m itu akan dibawa ke sitoplasma oleh RNAm untuk ditunjukkan ke RNA t
• Pesanan Daftar informasi genetik yang berjajar tiga tiga itu yang kita sebut Kodon /Trikodon / Triplet
• Perlu diketahui Asam amino hanya bisa terbentuk oleh 3 basa nitrogen ( kodon )
• Kenapa harus tiga , karena di alam tersedia 20 macam asam amino jika hanya satu basa nitrogen kan hanya terbentuk 4 asam amino
• Kalau dua dua hanya 16 asam amino masih kurang
• maka triplet itulah yang pas , yang bisa memenuhi jenis asam amino yang diperlukan
• kodon hanya dipunyai oleh RNA m sebagai daftar pesanan DNA
• Penyusunan rantai polipeptida (Protein)tergantung dari urutan kodon pada RNA duta.
• Kenapa karena RNA t hanyalah pelaksana lapangan sesuai pesanan RNA m yang membawa amanah DNA, Jadi RNA t tidak berhak menterjemahkan daftar makanan sendiri harus sesuai pesanan .
• maka penentu nama asam amino yang dibawa oleh RNA t dari sitoplasma adalah RNA m meskipun RNA t sudah menterjemahkan . Artinya Asam amino ditentukan oleh Kodon RNA m bukan Antikodon RNA t
b. RNA transfer ( RNA t) atau RNA pemindah ada di sitoplasma
RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke ribosom.Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian basa pendek ( disebut antikodon ).Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang berseberangan dengan ujung antikodon.Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada RNAd.
• RNA-t mempunyai fungsi menerjemahkan kodon yang terdapat pada RNA-d menjadi satu jenis asam amino.
• Kemampuanbmenerjemahkan ini, disebabkan oleh adanya anti kodon yangbmerupakan komplemen dari kodon RNA-d.
• RNA-t juga berfungsinmengangkut asam amino ke permukaan ribosom pada saat translasi.
• Translasi adalah penerjemahan urutan nukleotida RNA-d menjadi urutan asam amino polipeptida.
c. RNA ribosom ( RNAr) ada di ribosom
RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein. RNA ribosom (RNA-r)
• RNA-r merupakan RNA terbanyak, sekitar 83% dari RNA yang dikandung oleh suatu sel.
• RNA-r berperan dalam sintesis rantai protein sebagai tempat pertemuan RNA-d dan RNA-t.
E. SINTESIS PROTEIN PADA RNA
Dalam teori sintesa protein ada 3 langkah yaitu
1. Transkripsi ( DNA komunikasi dengan RNA m)
Transkripsi DNA merupakan proses pembentukan RNA dari DNA sebagai cetakan. Proses transkripsi menghasilkan mRNA, rRNA dan tRNA. ( RNA t komunikasi dengan RNA r) Pembentukan RNA dilakukan oleh enzim RNA polymerase.
Proses transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu :
a) Inisiasi : enzim RNA polymerase menyalin gen, sehingga pengikatan RNA polymerase terjadi pada tempat tertentu yaitu tepat didepan gen yang akan ditranskripsi. Tempat pertemuan antara gen (DNA) dengan RNA polymerase disebut promoter. Kemudian RNA polymerase membuka double heliks DNA. Salah satu utas DNA berfungsi sebagai cetakan.Nukleotida promoter pada eukariot adalah 5′-GNNCAATCT-3′ dan 5′- TATAAAT-3′. Simbul N menunjukkan nukleotida (bisa berupa A, T, G, C). Pada prokariot, urutan promotornya adalah 5′-TTGACA-3′ dan 5′-TATAAT-3′.
b) Elongasi : Enzim RNA polymerase bergerak sepanjang molekul DNA, membuka double heliks dan merangkai ribonukleotida ke ujung 3′ dari RNA yang sedang tumbuh.
c) Terminasi : terjadi pada tempat tertentu. Proses terminasi transkripsi ditandai dengan terdisosiasinya enzim RNA polymerase dari DNA dan RNA dilepaskan.
mRNA pada eukariota mengalami modifikasi sebelum ditranslasi, sedangkan pada prokariota misalnya pada bakteri, mRNA merupakan transkripsi akhir gen. mRNA yang baru ditranskrip ujung 5′nya adalah pppNpN, dimana N adalah komponen basa-gula nukleotida, p adalah fosfat. mRNA yang masak memiliki struktur 7mGpppNpN, dimana 7mG adalah nukleotida yang membawa 7 metil guanine yang ditambahkan setelah transkripsi. Pada ujung 3′ terdapat pNpNpA(pA)npA. Ekor poli A ini ditambahkan berkat bantuan polymerase poli (A). tetapi mRNA yang menyandikan histon, tidak memiliki poli A.
Hasil transkripsi merupakan hasil yang memiliki intron (segmen DNA yang tidak menyandikan informasi biologi) dan harus dihilangkan, serta memiliki ekson yaitu ruas yang membawa informasi biologis. Intron dihilangkan melalui proses yang disebut splicing. Proses splicing terjadi di nukleus.
Splicing dimulai dengan terjadinya pemutusan pada ujung 5′, selanjutnya ujung 5′ yang bebas menempelkan diri pada suatu tempat pada intron dan membentuk struktur seperti laso yang terjadi karena ikatan 5′-2′fosfodiester. Selanjutnya tempat pemotongan pada ujung 3 terputus sehingga dua buah ekson menjadi bersatu.rRNA dan tRNA merupakan hasil akhir dari proses transkripis, sedangkan mRNA akan mengalami translasi.tRNA adalah molekul adaptor yang membaca urutan nukleotida pada mRNA dan mengubahnya menjadi asam amino. Struktur molekul tRNA adalah seperti daun semanggi yang terdiri dari 5 komponen yaitu
a) Lengan aseptor: merupakan tempat menempelnya asam amino,
b) Lengan D atau DHU: terdapat dihidrourasil pirimidin,
c) Lengan antikodon: memiliki antikodon yang basanya komplementer dengan basa pada mRNA
d) Lengan tambahan
e) Lengan TUU: mengandung T, U dan C
2. Translasi ( RNA m komunikasi dengan RNAt)
Transkripsi dan translasi terjadi bersama-sama. Translasi merupakan proses penerjemahan kodon-kodon pada mRNA menjadi polipeptida. Dalam proses translasi, kode genetic merupakan aturan yang penting. Dalam kode genetic, urutan nukleotida mRNA dibawa dalam gugus tiga - tiga. Setiap gugus tiga disebut kodon. Dalam translasi, kodon dikenali oleh lengan antikodon yang terdapat pada tRNA.
Translasi terjadi setelah proses transkripsi. Translasi merupakan suatu proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein.
Yang diperlukan dalam proses translasi adalah :
• mRNA
• ribosom
• tRNA
• asam amino
Mekanisme translasi adalah:
1. Inisiasi. Proses ini dimulai dari menempelnya ribosom sub unit kecil ke mRNA. Penempelan terjadi pada tempat tertentu yaitu pada 5′-AGGAGGU-3′, sedang pada eukariot terjadi pada struktur tudung (7mGpppNpN). Selanjutnya ribosom bergeser ke arah 3′ sampai bertemu dengan kodon AUG. Kodon ini menjadi kodon awal. Asam amino yang dibawa oleh tRNA awal adalah metionin. Metionin adalah asam amino yang disandi oleh AUG. pada bakteri, metionin diubah menjadi Nformil metionin. Struktur gabungan antara mRNA, ribosom sub unit kecil dan tRNA-Nformil metionin disebut kompleks inisiasi. Pada eukariot, kompleks inisiasi terbentuk dengan cara yang lebih rumit yang melibatkan banyak protein initiation factor. Pertama tRNA mengikat asam amino, dan hal ini menyebabkan tRNA teraktivasi atau peristiwa ini disebut amino-asilasi. Proses amino-asilasi ini dikatalisis oleh enzim tRNA sintetase. Kemudian ribosom mengalami pemisahan menjadi subunit besar dan kecil. Subunit kecil selajutnya melekat pada molekul mRNA dengan kodon awal tempat menempel : 5’ – AGGAGG – 3’. Urutan tempat menempelnya subunit kecil disebut urutan Shine-Dalgarno. Subunit kecil dapat menempel pada mRNA bila ada IF-3. Pembentukan kompleks IF-2/tRNA-fMet dan IF-3/mRNA-fMet disebut asam amino N-formilmetionin dan memerlukan banyak GTP sebagai sumber energi. tRNA-fMet kemudian menempel pada kodon pembuka P subunit kecil. Selanjutnya Subunit besar menempel pada subunit kecil. Pada proses ini IF-1 dan IF-2 dilepas dan GTP dihidrolisis menjadi GDP, dan siap melakukan elongasi.
2. Elongation. Tahap selanjutnya adalah penempelan sub unit besar pada sub unit kecil menghasilkan dua tempat yang terpisah . Tempat pertama adalah tempat P (peptidil) yang ditempati oleh tRNA-Nformil metionin. Tempat kedua adalah tempat A (aminoasil) yang terletak pada kodon ke dua dan kosong. Proses elongasi terjadi saat tRNA dengan antikodon dan asam amino yang tepat masuk ke tempat A. Akibatnya kedua tempat di ribosom terisi, lalu terjadi ikatan peptide antara kedua asam amino. Ikatan tRNA dengan Nformil metionin lalu lepas, sehingga kedua asam amino yang berangkai berada pada tempat A. Ribosom kemudian bergeser sehingga asam amino-asam amino-tRNA berada pada tempat P dan tempat A menjadi kosong. Selanjutnya tRNA dengan antikodon yang tepat dengan kodon ketiga akan masuk ke tempat A, dan proses berlanjut seperti sebelumnya.
3. Terminasi. Proses translasi akan berhenti bila tempat A bertemu kodon akhir yaitu UAA, UAG, UGA. Kodon-kodon ini tidak memiliki tRNA yang membawa antikodon yang sesuai. Selanjutnya masuklah release factor (RF) ke tempat A dan melepaska rantai polipeptida yang terbentuk dari tRNA yang terakhir. Kemudian ribosom berubah menjadi sub unit kecil dan besar.Kumpulan asam-asam amino itulah yang nantinya akan menjadi protein. Kita menyebut proses ini adalah translasi.
Translasi akan berakhir pada waktu salah satu dari ketiga kodon terminasi (UAA, UGA, UAG) yang ada pada mRNA mencapai posisi A pada ribosom. Pada E. coli ketiga sinyal penghentian proses translasi tersebut dikenali oleh suatu protein yang disebut release factor (RF). Penempelan RF pada kodon terminasi tersebut mengaktifkan enzim peptidil transferase yang menghidrolisis ikatan antara polipeptida dng tRNA pada sisi P dan menyebabkan tRNA yang kosong mengalami translokasi ke sisi E (exit).








BAB III
PENUTUP
F. KESIMPULAN
RNA berbentuk rantai pendek, tunggal, dan tidak berpilin,RNA terletak di dalam nukleus, sitoplasma, kloroplas, mitokondria, RNA tidak tetap. RNA adalah jenis asam nuklead yang terdapat baik di dalam inti ( nucleoplasma ) diproduksi Nukleolus dan di sitoplasma /ribosoma di luar inti , Senyawa ini berperan penting dalam sintesa protein .
Dalam perannya ia membantu DNA untuk merealisasikan terbentuknya Protein di sel yang akan digunakan , mudahnya RNA itu sebagai pelaksana pembuatan protein yang perencanaan dan arsiteknya di buat oleh DNA.
Struktur kimia RNA tersusun seperti pada DNA, yaitu tersusun atas polinukleotida yang terdiri atas asam nukleat. Sedangkan asam nukleat merupakan bentuk polimerisasi dari gula pentosa, basa N, dan fosfat. Rantai polinukleotida RNA bersifat tunggal, gula ribose dan tidak mempunyai basa nitrogen timin, melainkan urasil.
Selain DNA, sebagian besar sel prokariot dan sel eukariot juga memiliki asam nukleat yang lain yaitu RNA. RNA singkatan dari ribonucleic acid atau asam ribonukleat. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, kebanyakan RNA ditemukan di dalam sitoplasma, terutama di ribosom.
Transkripsi adalah pembentukan mRNA (Messanger RNA/ RNA duta) dari salah satu pita DNA dengan bantuan enzim RNA polymerase. "Transkripsi" adalah penyalinan yang dimaksudkan mengubah "teks" DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen timina di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil. Pada pembahasan sebelumnya telah dijelaskan tentang proses ekspresi gen dalam organisme sampai pada tahap transkripsi, yaitu proses pembuatan mRNA (messeger RNA) dari DNA templat (cetakan DNA). Proses ini merupakan proses penyalinan kode-kode genetik yang ada dalam DNA ke mRNA. Selanjutnya dari mRNA akan diterjemahkan oleh ribosom dan akan membentuk asam-asam amino.
Translasi merupakan proses penerjemahan kodon-kodon pada mRNA menjadi polipeptida. Dalam proses translasi, kode genetic merupakan aturan yang penting. Dalam kode genetic, urutan nukleotida mRNA dibawa dalam gugus tiga - tiga. Setiap gugus tiga disebut kodon. Dalam translasi, kodon dikenali oleh lengan antikodon yang terdapat pada tRNA.
Translasi terjadi setelah proses transkripsi. Translasi merupakan suatu proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein.
Beberapa penjelasan diatas maka dapat di tuliskan bahwa proses sintesis protein secara singkat adalah sebagai berikut :
1. RNA membentuk mRNA untuk membawa kode sesuai urutan basa N-nya.
2. mRNA meningkat inti,pergi ke ribosom dalam sitoplasma.
3. tRNA datang membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang di bawa mRNA.
4. Asam amino akan berjajar dengan urutan yang sesuai dengan kode sehingga terbentuklah protein.
5. Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme dan reproduksi.












DAFTAR PUSTAKA
Albert, B., D. Bray, J. lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. 1994. Molecular Biology of the cell. Garland Publishing, Inc, New York.
Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2002. Biologi. Alih bahasa lestari, R. et al. safitri, A., Simarmata, L., Hardani, H.W. (eds). Erlangga, Jakarta.
Reksoatmodjo, S.M.I. 1993. Biologi Sel. Departemen Pendidikan dan kebudayaan, Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Proyek Pembinaan Tenaga Kependidikan, Pendidikan Tinggi.
Watson, J.D., T.A. Baker, S.P. Bell, A. Gann, M. Levine, R. Losick. 2008. Molecular Biology of The Gene. Pearson Education, Inc, San Francisco.