Sintesis protein

Dalam biologi molekuler, sintesis protein (disebut juga biosintesis protein) adalah proses pembentukan partikel protein yang di dalamnya melibatkan sintesis RNA yang dipengaruhi oleh DNA.^[1] Dalam proses sintesis protein, molekul DNA adalah sumber pengodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein, tetapi tidak terlibat secara langsung dalam prosesnya.^[2] Molekul DNA pada suatu sel ditranskripsi menjadi molekul RNA.^[2] Molekul RNA inilah yang ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein.^[2] Dengan demikian, molekul RNA yang terlibat secara langsung dalam proses sintesis protein.^[2]

Hubungan antara molekul DNA, RNA, dan asam amino dalam proses pembentukan protein dikenal dengan istilah "dogma sentral biologi molekuler" yang dijabarkan dengan rangkaian proses DNA membuat RNA lalu RNA membuat protein dan dinyatakan dalam persamaan DNA >> RNA >> Protein. Seperti kebanyakan dogma, terdapat pengecualian pada proses pembentukan protein berdasarkan bukti-bukti yang ditemukan setelahnya, sehingga dogma ini akhirnya disebut sebagai aturan.^[2]

Jauh sebelum DNA dinyatakan menjadi materi genetik sebagai unit pewarisan sifat, protein telah diyakini sebagai molekul pengatur metabolisme suatu sel.^[3] Pada masa itu, protein dikenal sebagai molekul organik yang berperan penting dalam proses perubahan suatu molekul kecil menjadi molekul kompleks.^[3] Pada tahun 1878, terminologi enzim digunakan untuk menyebut katalis biologi yang berperan dalam mempercepat proses biokimia dalam sel.^[3] Enzim kemudian disebut sebagai protein atau bagian dari protein oleh Emil Fischer, seorang ahli biokimia dari Jerman pada tahun 1900.^[3]

Penelitian tentang molekul-molekul materi genetik menjadi mudah dengan ditemukannya struktur komponen asam nukleat sebagai materi genetik oleh Watson dan Crick.^[4] Weisman dan DeVries menunjukkan konsep awal yang menunjukkan bahwa pengatur aktivitas di dalam sel terletak pada sitoplasma.^[4] Pada awal 1900-an, Driesch, Verwon, dan Wilson menunjukkan bahwa inti sel merupakan tempat berkumpulnya enzim dan menjadi pusat aktivitas protein.^[4] Mazia pada tahun 1952 menunjukkan bahwa inti sel lebih berfungsi sebagai tempat pergantian daripada sebagai tempat penghasil aktivitas seluler.^[4]

Tiga aspek penting dalam mekanisme sintesis protein adalah (1) lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel; (2) mekanisme berpindahnya informasi atau hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein; dan (3) mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah membentuk protein-protein yang spesifik.^[5] Sintesis protein berlangsung di dalam ribosom (juga nukleus) dengan menghasilkan protein yang nonspesifik atau sesuai mRNA yang ditranslasi.^[5]

Sintesis protein dimulai dngan pencetakan ARNd oleh ADN dalam proses transkripsi yang berlangsung di dalam inti sel. ARNd yang dihasilkan kemudian bergabung dengan ribosom di sitoplasma dengan membawa asam amino yang sesuai dengan kodon. Penggabungan ARNd dan ribosom membentuk ikatan antar asam amino sehingga protein terbentuk.^[6]