Kamis, 02 Agustus 2012

Kode Genetika


KODE GENETIKA
Gen tertentu membawa informasi yang dibutuhkan untuk membuat protein dan informasi itulah yang disebut sebagai kode genetik. Dengan kata lain, kode genetik adalah cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA atau RNA utnuk menentukan urutan asam amino pada saat sintesis protein. Informasi pada kode genetik ditentukan oleh basa nitrogen pada rantai DNA yang akan menentukan susunan asam amino. Dalam tahun 1968 nirenberg, khorana dan Holley menerima hadiah nobel untuk penelitian mereka yang sukses menciptakan kode-kode genetik yang hingga sekarang kita kenal. Seperti kita ketahui asam amino dikenal ada 20 macam. Yang menjadi masalah bagaimana 4 basa nitrogen ini dapat mengkode 20 macam asam amino yang diperlukan untuk mengontrol semua aktifitas sel?
Para peneliti melakukan penelitian pada bakteri E. Coli mula mula digunakan basa nitrogen singlet maka diper oleh 4 asam amino saja yang dapat diterjemahkan padahal ke 20 asam amino ini harus diterjemahkan semua agar protein yang dihasilkan dapat digunakan, kemudian para ilmuwan mencobalagi dengan kodon duplet dan baru dapat untuk menterjemahlkan 16 asam amino ini pun belum cukup juga.
Kebanyakan organisme mempunyai kode genetik yang sama. Perkecualian adalah pada genom mitokondria yang sering menggunakan kode genetik yang tidak standard. Kodon 5′-UGA-3′ yang normalnya mengkode untuk terminasi, pada mitokondria bisa didapatkan di posisi internal di mana sintesis protein belum diharapkan untuk berhenti. Pada mitokondria manusia ,5′-UGA-3′ mengkode untuk triptofan.
Kode genetik menunjukan bagaimana informasi urutan protein disimpan di dalam asam nukleat dan memberikan petunjuk bagaimana informasi tersebut diterjemahkan kedalam protein. Semenjak tahun 1960an semakin nyata bahwa ada paling sedikit tiga residu nukleotida DNA diperlukan untuk mengkode untuk masing-masing asam amino. Empat huruf kode DNA (A, T, G, dan C) dalam grup dua huruf menghasilkan 42 =16 kombinasi yang berbeda, tidak cukup untuk mengkode 20 asam amino. Empat basa tiga huruf menghasilkan 43 =64 kombinasi yang berbeda. Genetik eksperimen awal membuktikan bahwa tidak hanya kode genetik atau kodon untuk asam amino berupa susunan tiga huruf (triplet) dari nukleotida tetapi juga bahwa kodon tidak tumpang-tindih dan tidak ada jeda antara kodon residu asam amino yang berurutan (Gb. 26-3, 26-4). Susunan asam amino protein kemudian digambarkan oleh suatu susunan yang linier dari kodon triplet yang berdekatan. Kodon yang pertama pada susunan metapkan suatu kerangka pembacaan(reading frame), di mana kodon yang baru memulai pada setiap tiga residu nukleotida. Pada skema ini, ada tiga kerangka pembacaan yang mungkin untuk setiap urutan DNA yang diberi, dan masing-masing secara umum akan memberi suatu urutan berbeda terhadap kodon (Gb. 26-5).
Tiap triplet yang mewakili informasi bagi suatu asam amino tertentu dinyatakan sebagai kodon.Kode genetika bersifat degeneratif dikarenakan 18 dan 20 macam asam amino ditentukan oleh lebih dari satu kodon, yang disebut kodon sinonimus.Hanya metionin dan triptofan yang memiliki kodon tunggal.Kodon sinonimus tidak ditempatkan secara acak, tetapi dikelompokkan.Kodon sinnonimus memiliki perbedaan pada urutan basa ketiga.
Kunci organisasi informasi genetika dalam protein dapat ditemukan pada kodon dan pada susunan kodon pada kerangka pembacaan(reading frame). Perlu diingat bahwa tanpa tanda baca atau isyarat diperlukan untuk menandai ujung kodon dan permulaan kodon berikutnya. Kerangka pembacaan harus ditetapkan dengan benar pada permulaan molekul mRNA dan lalu dipindahkan secara berurutan dari satu triplet ke triplet berikutnya. Jika kerangka pembacaan awal diputus oleh satu atau dua basa, atau jika ribosom tanpa sengaja melompati suatu nukleotida dalam mRNA, semua kodon berikutnya akan berantakan dan akan menjurus kepada pembentukan protein "missense" dengan susunan asam amino yang kacau.
Beberapa kodon memiliki fungsi khusus. Kodon inisiasi, AUG, menandakan awal dari rantai polipeptida. AUG tidak hanya adalah kodon inisiasi dari prokaryota dan eukaryot tetapi juga mengkode residu Met pada posisi internal polipeptida. Dari 64 triplet nukleotida yang mungkin, tiga (UAA, UAG, dan UGA) tida mengkode asam amino yang dikenal (Gb. 26-7); ketiganya dikenal sebagai kodon penghentian
(termination) (juga disebut stop codon atau nonsense codon), yang secara normal
menandai akhir sintesis rantai polipeptida. Ketiga kodon penghentian dinamai "
nonsense codon " karena kodon-kodon ini pertama kali ditemukan berasal dari mutasi
basa tunggal bakteri E.coli di mana rantai polipeptida tertentu diakhiri secara prematur.
Barangkali ciri kode genetik yang paling mencolok adalah degenerate (degenerasi), maksudnya suatu asam amino yang diuji bisa dispesifikasi lebih dari satu kodon. Hanya metionin dan triptofan yang mempunyai kodon tunggal. Degenerasi tidak berarti tak sempurna; kode genetik jelas karena tidak ada kodon yang mengkode asam amino lebih dari satu. Perlu diketahui bahwa degenerasi kode tidaklah seragam.
Kode genetik yang tidak standard juga didapatkan pada genom nuklear eukariot tingkat rendah. Seringkali modifikasi tersebut ditemui pada sekelompok kecil organisme dan biasanya melibatkan penggantian kode pada kodon terminasi. Pada prokariot modifikasi kode genetik jarang terjadi tetapi ada contoh yang diketahui yaitu pada spesies Mycoplasma. Tipe variasi kode genetik yang lebih penting pada genom nuklear adalah yang mengakibatkan protein yang disintesis mengandung selenosistein. Tipe ini terdapat pada kebanyakan organisme baik prokariot maupun eukariot termasuk manusia karena selenosistein terdapat di mana-mana. Selenosistein di kode oleh 5′-UGA-3′ yang juga masih digunakan untuk sebagai kodon terminasi pada organisme yang bersangkutan. Kodon 5′-UGA-3′ yang mengkode selenosistein dibedakan dengan kodon terminasi dengan adanya struktur tusuk konde (hairpin loop) pada mRNA yang letaknya di daerah downstream kodon selenosistein pada prokariot dan pada daerah 3′ yang tidak ditranslasi (misalnya bagian mRNA setelah kodon terminasi) pada eukariot. Pengenalan kodon memerlukan interaksi antara hairpin dan suatu protein khusus yang terlibat dalam translasi mRNA ini.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar