Proses Pengolahan Molekul Prekursor rRNA dan tRNA: Mekanisme yang Krusial dalam Sintesis Protein

Table of Contents

 

INFOLABMED.COM - Molekul ribosomal RNA (rRNA) dan transfer RNA (tRNA) berperan penting dalam sintesis protein, namun molekul-molekul ini tidak langsung berfungsi begitu ditranskripsikan. 

Mereka pertama kali ada sebagai molekul prekursor yang lebih panjang, yang kemudian diproses melalui serangkaian pemotongan dan modifikasi kimia untuk menjadi bentuk aktif. 

Proses ini sangat penting karena kesalahan dalam tahap ini bisa menyebabkan gangguan pada fungsi seluler, menghambat kemampuan rRNA dan tRNA dalam berkontribusi pada sintesis protein yang efisien.

Apa Itu Prekursor rRNA dan tRNA?

Prekursor rRNA dan tRNA adalah molekul RNA yang lebih panjang dibandingkan dengan RNA matang. 

Molekul prekursor ini mengandung lebih dari satu urutan rRNA atau tRNA yang nantinya akan dipisahkan menjadi bagian-bagian kecil. 

Baca juga : Mengenal Transfer RNA (tRNA): Peran Kunci dalam Sintesis Protein

Prekursor ini juga mengandung nukleotida yang tidak umum, yang dihasilkan melalui modifikasi kimia setelah transkripsi awal selesai.

Pada proses ini, pemotongan dan modifikasi kimia dilakukan dengan sangat presisi. 

Apabila pemotongan tidak dilakukan di posisi yang tepat, molekul rRNA atau tRNA yang dihasilkan bisa memiliki urutan tambahan atau bahkan kehilangan segmen penting, yang akan mengganggu fungsinya dalam sel.

Pemotongan Prekursor rRNA

Pada bakteri, rRNA ditranskripsikan sebagai molekul prekursor yang panjang. 

Sebagai contoh, prekursor rRNA bakteri mengandung tiga molekul rRNA dalam urutan 16S, 23S, dan 5S. 

Molekul ini membutuhkan serangkaian pemotongan untuk melepaskan rRNA yang matang. Pada organisme eukariotik, prekursor rRNA juga ditranskripsikan sebagai satu unit panjang, dengan pengecualian bahwa gen 5S terletak di tempat lain dan ditranskripsikan secara independen.

Proses pemotongan prekursor rRNA ini melibatkan berbagai jenis enzim ribonuklease, yang memiliki spesifisitas terhadap pasangan basa RNA yang membentuk struktur heliks ganda pada molekul prekursor. 

Enzim ini memotong RNA pada segmen tertentu yang telah dipasangkan, memastikan pemotongan yang tepat di lokasi yang diinginkan.

Kebutuhan rRNA dalam Jumlah Besar

Sel yang sedang aktif membelah, seperti pada bakteri Escherichia coli, memerlukan ribuan ribosom baru setiap kali mereka membelah. 

Ini berarti mereka membutuhkan transkripsi rRNA dalam jumlah besar. 

Pada E. coli, terdapat tujuh unit transkripsi rRNA di kromosomnya untuk memenuhi kebutuhan ini. 

Baca juga : Mengenal Teknik Teknik dalam Diagnostik Molekuler

Sedangkan pada eukariota, jumlah unit transkripsi bisa mencapai ribuan, tergantung pada spesiesnya. 

Untuk memenuhi permintaan yang lebih besar, beberapa sel menggunakan strategi amplifikasi gen rRNA, di mana gen rRNA direplikasi menjadi salinan-salinan tambahan yang terpisah dari kromosom utama.

Pemotongan Prekursor tRNA

Sama seperti rRNA, tRNA juga ditranskripsikan sebagai molekul prekursor yang kemudian diproses untuk melepaskan tRNA yang matang. 

Pada bakteri seperti E. coli, terdapat unit transkripsi yang mengandung satu atau lebih gen tRNA. 

Dalam beberapa kasus, gen tRNA ditemukan di antara gen rRNA dalam unit transkripsi yang sama.

Pemrosesan tRNA diawali dengan pembentukan struktur klaver daun, yang merupakan karakteristik unik dari tRNA. 

Setelah struktur ini terbentuk, enzim ribonuklease seperti ribonuklease P dan ribonuklease D melakukan pemotongan di lokasi yang spesifik untuk menghasilkan ujung 5' dan 3' dari tRNA matang. 

Jika urutan terminal tRNA tidak memiliki triplet nukleotida 5'-CCA-3', enzim lain akan menambahkannya untuk melengkapi tRNA yang sudah matang.

Modifikasi Kimia pada tRNA dan rRNA

Selain pemotongan, proses lain yang sangat penting adalah modifikasi kimia pada tRNA dan rRNA. 

Beberapa nukleotida pada tRNA dan rRNA dimodifikasi secara kimia setelah transkripsi. 

Modifikasi ini melibatkan penambahan kelompok metil (methylation), penghilangan gugus amino (deamination), dan penggantian oksigen dengan sulfur (thiosubstitution).

Modifikasi kimia ini bukan hanya sekadar memperbaiki struktur, tetapi juga membantu fungsi spesifik tRNA dan rRNA dalam sintesis protein. 

Contohnya, beberapa modifikasi pada tRNA berperan penting dalam memastikan bahwa asam amino yang benar diikat ke tRNA yang tepat. 

Selain itu, beberapa modifikasi di daerah antikodon tRNA penting untuk pembacaan kode genetik dengan benar.

Pada rRNA, meskipun modifikasinya tidak sebanyak tRNA, modifikasi seperti 2'-O-metilasi dan konversi uridin menjadi pseudouridin sering ditemukan di daerah yang penting untuk aktivitas ribosom. 

Dalam sel eukariotik, modifikasi rRNA dipandu oleh small nucleolar RNAs (snoRNAs) yang berfungsi menunjukkan lokasi modifikasi pada pre-rRNA.

Pengolahan prekursor rRNA dan tRNA adalah langkah penting dalam memastikan keberhasilan sintesis protein dalam sel. 

Pemotongan dan modifikasi kimia yang dilakukan pada prekursor RNA ini harus sangat presisi untuk memastikan bahwa molekul-molekul RNA yang dihasilkan bisa menjalankan fungsinya secara optimal. 

Dalam kasus tRNA dan rRNA, setiap tahap dalam proses ini diatur oleh enzim-enzim yang memiliki spesifisitas tinggi terhadap struktur dan urutan RNA.

Artikel ini hanya untuk tujuan informasi. Untuk nasihat atau diagnosis medis, konsultasikan dengan profesional.***