Kode Genetik: Menyingkap Rahasia Terselubung di Balik Sintesis Protein
INFOLABMED.COM - Pemahaman tentang kode genetik telah mengubah cara kita melihat kehidupan.
Kode genetik merupakan aturan dasar yang mengatur urutan asam amino dalam proses translasi mRNA menjadi protein.
Penemuan ini menjadi salah satu pencapaian terbesar dalam biologi molekuler, yang berawal dari pemahaman bahwa DNA menyimpan informasi genetik dan kemudian diterjemahkan menjadi protein, molekul penting yang menjalankan hampir semua fungsi dalam tubuh makhluk hidup.
Sejarah Penemuan Kode Genetik
Penemuan kode genetik dimulai pada awal tahun 1950-an, setelah ilmuwan menyadari bahwa gen terbuat dari DNA, dan informasi biologis disimpan dalam urutan nukleotida.
Setelah bertahun-tahun penelitian, pada 1966, kode genetik pada bakteri Escherichia coli akhirnya terpecahkan sepenuhnya.
Baca juga : Mengungkap Peran Penting Ribosomal RNA (rRNA) dalam Sintesis Protein
Penemuan ini menjadi titik balik besar dalam dunia biologi, karena kode yang sama ternyata berlaku untuk sebagian besar makhluk hidup, termasuk manusia.
Namun, meskipun kode genetik ini dianggap bersifat universal, para ilmuwan kemudian menemukan adanya variasi pada beberapa spesies, termasuk manusia, yang menunjukkan bahwa kode genetik tidak sepenuhnya seragam.
Apa Itu Kode Genetik?
Kode genetik mengatur cara urutan nukleotida dalam DNA atau RNA diterjemahkan menjadi urutan asam amino dalam protein.
Terdapat hubungan linier antara urutan gen dan protein yang dihasilkan, yang dikenal sebagai kolinearitas.
Ini berarti bahwa urutan nukleotida dalam gen sesuai dengan urutan asam amino dalam protein yang dihasilkan.
Misalnya, perubahan pada urutan nukleotida gen akan menyebabkan perubahan urutan asam amino pada protein yang dihasilkan.
Eksperimen pertama kali dilakukan pada E. coli, khususnya pada gen yang mengkode subunit A dari enzim triptofan sintetase, yang berperan dalam sintesis asam amino triptofan. Penelitian ini mengonfirmasi adanya hubungan kolinear antara gen dan protein.
Baca juga : Mengenal Transfer RNA (tRNA): Peran Kunci dalam Sintesis Protein
Namun, hubungan ini menjadi lebih kompleks pada eukariota, termasuk manusia, yang gen-nya memiliki intron (segmen DNA yang tidak diterjemahkan menjadi protein).
Pada gen yang memiliki jalur splicing alternatif, hubungan antara gen dan protein tidak lagi kolinear secara ketat.
Kodon: Triplet yang Membentuk Kode Genetik
Salah satu aspek mendasar dari kode genetik adalah kodon, yaitu urutan tiga nukleotida yang mengkode satu asam amino.
Setiap kodon terdiri dari tiga nukleotida, dan kombinasi triplet ini membentuk 64 kodon yang berbeda.
Meskipun ada 64 kodon, hanya ada 20 jenis asam amino yang digunakan dalam sintesis protein, yang berarti beberapa asam amino dikodekan oleh lebih dari satu kodon. Hal ini disebut sebagai degenerasi kode genetik.
Eksperimen yang dilakukan dengan proflavin, zat kimia yang menyebabkan penghapusan atau penambahan pasangan basa dalam DNA, menunjukkan bahwa kode genetik bersifat triplet.
Jika satu nukleotida ditambahkan atau dihapus, kerangka pembacaan akan tergeser, yang mengakibatkan protein yang dihasilkan menjadi tidak fungsional.
Degenerasi Kode Genetik
Degenerasi kode genetik mengacu pada kenyataan bahwa lebih dari satu kodon dapat mengkode asam amino yang sama.
Sebagai contoh, asam amino glisin dikodekan oleh empat kodon berbeda: GGA, GGU, GGG, dan GGC.
Namun, ada pula kodon yang berfungsi sebagai tanda baca, seperti kodon AUG yang menjadi tanda awal translasi dan tiga kodon stop (UAA, UAG, UGA) yang menandakan akhir dari sintesis protein.
Variasi Kode Genetik pada Manusia
Awalnya, ilmuwan percaya bahwa kode genetik bersifat universal untuk semua makhluk hidup.
Namun, penelitian lebih lanjut menemukan bahwa terdapat variasi kode genetik pada DNA mitokondria manusia.
Sebagai contoh, kodon UGA, yang biasanya merupakan kodon stop pada kebanyakan organisme, mengkode asam amino triptofan pada DNA mitokondria manusia.
Selain itu, beberapa spesies juga menunjukkan variasi pada penggunaan kodon, khususnya pada gen yang mengkode protein dengan selenosistein atau pirolesin.
Misalnya, enzim glutathione peroxidase, yang melindungi sel dari kerusakan oksidatif, mengandung selenosistein yang dikodekan oleh kodon UGA pada manusia.
Pentingnya Memahami Kode Genetik
Kode genetik merupakan dasar dari semua proses biologis. Memahami kode genetik membuka peluang besar dalam berbagai bidang, mulai dari bioteknologi hingga pengembangan terapi gen.
Dengan pemahaman yang lebih baik tentang kode genetik dan variasinya, kita dapat mengembangkan teknologi yang lebih efektif dalam menangani penyakit genetik dan gangguan metabolik.
- Penjelasan mendalam tentang kode genetik di NCBI (National Center for Biotechnology Information).
- Artikel tentang penemuan variasi kode genetik pada manusia di Nature.
Artikel ini hanya untuk tujuan informasi. Untuk nasihat atau diagnosis medis, konsultasikan dengan profesional. *
Post a Comment