RNA

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       RNA (Ribo Nucleid Acid)

Asam ribosa nukleat (RNA) adalah satu dari tiga makromolekul utama (bersama dengan DNA dan protein) yang berperan penting dalam segala bentuk kehidupan. Asam ribonukleat berperan sebagai pembawa bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik (Wikipedia).

RNA adalah suatu asam ribonukleat yang terdapat dalam alur informasi genetik organisme yang berupa dogma sentral dari DNA -> RNA -> Protein, yaitu DNA ditranskripsi menjadi RNA, dan selanjutnya RNA ditranslasi menjadi protein. Didalam sel terdapat tiga jenis RNA yaitu mRNA, tRNA dan rRNA. Diantara ketiga jenis RNA, mRNA dapat dimanfaatkan untuk tujuan tersebut di atas (Dale, 1994).

2.2       Struktur RNA

RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (Wikipedia).

RNA dalam keadaan normal merupakan untai tunggal, namun pada kenyataannya untai tunggal ini dapat membentuk dupleks dengan membentuk ikatan hidrogen, sebagaimana DNA, jika terdapat untai yang komplemen dalam urutan basa nukleotidanya. Bentuk dupleks RNA akan mengakibatkan terhalangnya proses translasi sehingga sintesis protein terganggu, atau posttranscriptional gene silencing (PTGS), atau gene silencing (Malik, 2005).

2.2.1    Struktur primer RNA

Struktur primer RNA terdapat sebagai rantai tunggal dan merupakan untaian rantai ribonukleotida. Untaian rantai ribonukleotida ini mempunyai struktur tulang punggung yang terdiri atas gugus-gugus ribosa dan asam fosfat secara bergantian. Pada RNA, gula pentosa penyusunnya adalah ribosa. Dan terdapat basa urasil tetapi tidak terdapat basa timin. Sehingga basa nitrogen pada RNA yaitu adenin, guanin, sitosin, dan urasil (Sumardjo, 2008).

2.2.2    Struktur sekunder RNA

Struktur sekunder RNA terbentuk jika struktur primernya melipat diri sehingga memperoleh ciri berutas rangkap, tetapi tidak berbentuk heliks (Sumardjo, 2008).

Gambar 1 : Struktur RNA.

2.3       Tipe-tipe RNA

Menurut Sumardjo (2008), RNA terdiri atas 3 jenis, yaitu :

1.    RNA-kurir (mRNA),

Messenger RNA atau mRNA, yang juga dikenal sebagai RNA duta, RNA utusan, RNA pesuruh, RNA kurir, atau RNA pembawa pesan, berupa poliribonuskleotida berantai tunggal. Molekulnya lebih besar dan lebih panjang dibandingkan dengan RNA yang lain. mRNA bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA ke ribosom, dan juga sebagai cetakan dalam sintesis protein.

2.    RNA-transfer (tRNA),

Transfer RNA atau RNA pemindah, mempunyai molekul yang paling pendek dibandingkan dengan RNA yang lain. tRNA bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA. Selain itu, tRNA berfungsi mengikat asam-asam amino yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Pada tRNA terdapat bagian yang berhubungan dengan kodon yang dibuat antikodon dan bagian yang berfungsi sebagai pengikat asam amino.

3.    RNA-ribosom (rRNA),

Ribosom tersusun atas beberapa protein dan sejenis RNA yang dikenal sebagai RNA ribosom atau ribosomal RNA dan disingkat rRNA. Ribosomal RNA terutama dihasilkan oleh gen khusus, yaitu bagian kromatin yang melekat pada nukleous. rRNA membentuk sekitar 65% bobot ribosom. Molekulnya berupa pita tunggal dan tidak bercabang, serta mempunyai bagian tempat basa-basa komplementernya membentuk pasangan-pasangan, tetapi tidak berupa heliks ganda. Fungsi rRNA sampai sekarang masih belum banyak diketahui, tetapi diduga memiliki peranan penting dalam proses sintesis protein.

2.4       Fungsi RNA

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus baru.

Namun, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein (Wikipedia).

2.5       Sintesis Protein

Sintesis protein merupakan proses penerjemahan informasi gen yang berisi enzim atau protein yang diinginkan menjadi enzim atau protein tersebut. Tahapan sintesis protein menurut Dale (1994), meliputi :

1.    Transfer informasi genetik dari DNA ke RNA (transkripsi).

2.    Penerjemahan informasi genetik yang terdapat pada mRNA ke dalam polipeptida (translasi).

2.5.1    Transkripsi RNA

            Transkripsi RNA adalah  pembentukan atau pencetakan mRNA oleh salah satu utas atau pita DNA. Proses ini berlangsung di dalam inti sel, dibawah pengaruh enzim RNA polimerase. Selanjutnya, mRNA yang telah terbentuk meninggalkan inti sel menuju ribosom dalam sitoplasma untuk mencetak protein (Campbell, 2002).

2.5.2        Translasi RNA

mRNA yang sudah keluar dari inti sel dan telah melalui proses splicing (penyambungan) akan bergabung dan menempel pada ribosom. tRNA berperan dalam mengikat asam amino pada salah satu ujungnya dan membawa asam-asam amino tersebut, menuju ribosom untuk disusun menjadi urutan nukleotida yang sesuai cetakan yang ada pada kodon mRNA (Campbell, 2002).

Menurut Campbell (2002), urutan sintesis protein :

1.      DNA membentuk mRNA untuk membawa kode sesuai urutan basa N-nya.

2.      mRNA meninggalkan inti, pergi ke ribosom dalam sitoplasma.

3.      tRNA datang membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa oleh mRNA.

4.      Asam-asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kode sehingga terbentuklah protein yang diharapkan.

5.      Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme sel dan reproduksi.

Gambar 2 : Sintesis Protein

2.6       Virus RNA

Percobaan rekonsiliasi oleh H. Fraenkel-Conrat dan B.Singer, pada tahun 1957 (sebuah percobaan yang membuktikan bahwa RNA merupakan materi genetik pada beberapa jenis virus) yaitu salah satu eksperimen pertama yang menemukan bahwa virus menyimpan informasi genetiknya dalam bentuk RNA. Percobaan rekonsiliasi ini sangat sederhana namun dapat memastikan bahwa materi genetik di dalam virus tertentu adalah RNA. Percobaan ini menggunakan TMV (Tobacco Mosaik Virus) sebuah virus kecil yang terdiri atas molekul tunggal RNA yang terbungkus dalam selimut protein. Dengan menggunakan perlakuan kimia tertentu, selimut protein pada TMV dapat dipisahkan dari RNA nya, lebih dari itu proses ini dapat dibalik (memasangkan kembali selimut protein pada RNA virus). Fraenkel-conrat dan B.Singer memilih dua strain TMV yang berbeda, mereka memisahkan RNA dari selimut proteinnya. Setelah itu, mereka menyilangkan protein dan RNA antar kedua strain TMV tersebut (RNA dari virus pertama dengan protein dari virus kedua, dan protein dari virus pertama dengan RNA dari virus kedua), setelah itu direkonsiliasi dan diinjeksikan pada daun tembakau. Ternyata keturunan yang dihasilkan pada daun tembakau tersebut menunjukkan bahwa secara genotif maupun fenotif identik dengan strain virus asal RNA.Dengan demikian dapat dipastikan informasi genetik pada TMV bukanlah tersimpan di dalam protein, melainkan tersinpan di dalam RNA. Sehingga disepakati bahwa RNA merupakan materi genetik pada virus tersebut. Aktifitas RNA virus dalam proses replikasi virus di dalam sel inang. Sebagai materi genetik, tentunya RNA yang terdapat di dalam virus berperan aktif terhadap penentuan sifat-sifat virus tersebut, termasuk juga di dalam proses replikasi virus. Namun biasanya sel inang yang diinfeksi oleh virus memiliki materi genetik berupa DNA, sehingga harus ada sebuah mekanisme tertentu yang dapat memfasilitasi retrovirus ini dalam proses replikasi di dalam sel inang.

Jenis virus, seperti TMV dan Influenza, RNA berperan sebagai materi genetik utama, sebab, virus-virus dari golongan ini tidak memiliki DNA sebagai materi genetiknya. RNA yang terdapat di dalam virus-virus tersebut dinamakan sebagai RNA Genom, dikarenakan RNA inilah yang berperan sebagai penyimpan informasi genetik dan mempengaruhi sifat-sifat dari virus tersebut. Semakin banyak virus-virus yang teridentifikasi dan dipelajari, semakin jelas bahwa banyak dari virus-virus ini tersusun atas RNA dan protein (tanpa DNA). Dari semua penelitian-penelitian akhir-akhir ini diketahui “Virus RNA”ini menyimpan informasi genetiknya pada asam nukleat, bukan pada proteinnya, sama dengan makhluk hidup yang lainnya. Namun pada virus-virus ini materi genetiknya berupa RNA (Suryo, 2004).