Bab 08. RNA Dalam Sel Ekariotik

Daiam sel ekadotik selain terdapat molekul DNA (deoxyribonucleic acid) jugadiidentifikasi molekul RNA (ribonuleic acid) yang menunjukkan beberapajenis.JENIS RNATelah dikemukakan bahwa dikenal beberapa bentuk molekul RNA dalam seldengan proporsi sebagai berikut:o mRNA sebanyak 5%o IRNA sebanyak}0o/oo rRNA sebanyakT5o/o rRNA sebagai bagian dari ribosom, terdiri atas beberapa jenis dengan panjang nukleotida berbeda, yaitu: ' rRNA28 S . rRNA18S . rRNA 5,8S ' rRNA 5S I{eberadaan semua jenis RNA di atas dipedukan untuk sintesis protein.Tahap sintesis protein antara sel prokariotik dan sel ekadotik terdapatperbedaan. Hal ini disebabkan karena molekul DNA pada se1 prokatiotikbetada dalam sitoplasma, sedangkan pada sel ekatiotik molekul DNAdipisahkan ol.eh m em b rana n u cle ari s.

BIOLOGI SELKebutuhan RNA dalam EkspresiGenaRNA yang dibutuhkan dalam ekspresi gena (sintesis protein) pada sel ekatiotikberkaitan dengan mekanisme yang bedangsung. RNA yang dibutuhkan betasaldad transkripsi DNA, tetaprkarena penggal-penggal DNA yang dipedukantidak secara langsung dapat ditranskripsi, maka perlu dikondisikan lebihdahulu. Alasan pengkondisian tersebut yaitu:1. Molekul DNA sel ekariotik seakan-akan terbungkus oleh bahan lain, karena sebagian besar DNA se1 ekariotik dikemas oleh protein-protein yang dikelompokkan dalam histon, sehingga tersusun sebagai struktur khromatin yang sangat teratur. Pengemasan molekul DNA dengan melibatkan histon ini mengakibatkan tidak siapnya DNA ditranskripsikan pada setiap saat. Agar layak untuk ditranskripsi, maka perlu tetjadi perubahan-petubahan struktur khromatin sebelumnya. Maka pada kebanyakan sel-sel ekariotik dari organisme multiselular, tanggapan terhadap rangsangan luar yang berbentuk ekspresi gena, tidak dapat\" dilakukan secara cepat. Tetapi sebaliknya pada bakteri yang merupakan contoh sel prokariotik, transkripsi DNA untuk memenuhi kebutuhannya dapat terlaks ana secar^ cepat, karena molekul DNA-nya tidak terikat oleh protein (DNA telanjang).2. Sintesis molekul RNA diperoleh melalui proses transkripsi. Umumnya apabila tetiadi transkdpsi pada sel ekatiotik, mula-mula bukan betlangsung transkripsi untuk IRNA, IRNA atau mRNA fungsional, namun lebih dahulu dihasilkan pendahulu RNA (pre-RNA) dalam inti. Setelah mengalami modifikasi - biasanya ukurannya menjadi lebih pendek - barulah RNA tersebut masuk ke dalam sitoplasma sebagai mRNA, IRNA, dan IRNA fungsional. Modifikasi molekul RNA tidak saia melalui pemotongan pada penggal-penggal tertentu, melainkan juga termasuk penggabungan kembali penggal-penggal yang terpisah menjadi satu molekul utuh (splicin!. \"9plicinpj'ini sangat penting, karena urutan gena pada sel ekatiot untuk sandi sebuah ptotein kadang-kadang tetpisah-pisah oleh intron. Splicingbukan bedaku bagi mRNA saia namun iuga betlaku bagi jenis RNA yang lain.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK3. Sintesis RNA dalam sel ekariotik bedangsung dengan bantuan 3 ienis polimetase RNA yang berbeda. Untuk sintesis ketiga rRNA GNA 28 S' 5,8 S dan 18 S) dipedukan bantuan polimerase RNA I dalam nukleolus, sedang untuk sintesis mRNA dibutuhkan polimerase RNA II. Untuk molekul-molekul RNA kecil (IRNA dan IRNA 5 S) dibutuhkan polimerase RNA III.4. Transkripsi dan translasi pada sel ekariotik tidak berlangsung secara bersamaan (simultan) seperti pada sel-sel prokariotik, melainkan dilakukan secara berurutan terpisah @ertahap); mekanisme tersebut disebabkan katena transkripsi berlangung dalam inti sedang translasi betlangsung dalam sitoplasma. RNA prokariotik la*gsung diterjer*ahkanFpFrA.l:J;G:E!rcoH tl c-' koL-dt on ,I kodon Perq-awal I F\"ngn*\"ti nrN[--_l_FF!+*T'lR*A_NS-L_ASl I\"o*nsebagian besar RF{A ehfiolik mesreiluk*n penyuntingan (splicing} eebslulljlterFm*hk\"nsalman Rt*lA AUEFrirnerurutan intronrur-ld-a-n\"-in--t-r-o--n-'t B:lyt1 uw, il--lus*:-[iFli::-]1illT': mOH , AAAAAAA,*r:'lL*Ji \" ko36n I kodon r pet'rg-awal I --- Pengher:ti T**Hf,,t'.... Potongan lntrontilesenger RNAA'G tI selama Pemrosesan:'c','{---!E-Jlfrfuio3H' pnAAAAAS'cap kodon I kodon [*-@SI_::JPeng-awal 'IlT-R- ANS-L. APSgIlghenii xnru coem Gambar 8-1.Sintesis protein pada sel prokariotik (atas) dan sel ekariotik (bawah)

BIOLOGI SELSplicing dan Fungsi lntronSplicing metupakan proses yang berlangsung setelah terjadi transkripsi atausintesis .RNA. Proses splicing pada sel ekariotik dipedukan, karena padattanskripsi terjadi penyalinan seluruh penggal gena pada urutan nukleotidpada DNA yang terdid atas penggal intron vang memisahkan ekson. Padaproses sp/icingpenggal intton dibuang dan penggal-pemggal ekson disambungkembali. Adanya penggal intron menimbulkanpertanya n fungsi intron dalamrangka sintesis protein. Untuk menjawab pert^ny^ n tersebut, dilakukanpercobaan sel dengan inti yang mempunyai gena buatan tanpa intron yangdibandingkan dengan gena rlormal dengan intron. Hasil percobaan inimenunjukkan bahwa eksptesi genatanpa intron sehingga tidak memedukanproses splicing tetnyat^ hasil transkripsi mRNA tidak dapat ditransportasi kesitoplasma. Tidak adanya trarisportasi RNA disimpulkan dari tidak ditemukanRNA dalam sitoplasma. Dengan demikian ekspresi gena berhenti pada tahapyang bedangsung dalam inti tanpa dapat mencapai ribosom. Dari percobaantersebut disimpulkan bahwa intton dibutuhkan agar mRNA dapat diangkutkeluar inti (Gambar 8-2). q*n$ ft*in\"ral gsfi& susiafl tanF€ irtrsnre,s,$c ff*;cm:::r::= trtjA I I I I I I Tft&$*Ks$PCl ?R,qrusHRtFgi I I I I _Tt + fTTT-::.T:r.R Atr,Afi:ffiffi} I l td*k drsrtses I idsk rtilrfrriFFs* p€f\"rfrili5r$9,*l :sr{ lHF,r!::-!t. i I EiTflp{*A,$t-4.& ,t Gambar 8-2. Fungsi intron dalam transport RNA fungsional keluar intiKiri: gena normal dengan intron, berlangsung transport mRNA ke sitoplasma.Kanan: gena buatan tanpa intron, tidak berlangsung transport ke sitoplasma.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKSintesis BerbagaiRNAPaLing sedikit pada sel prokariotik dan sel ekariotik diketemukan 3 jenis RNA,yaitu mRNA,.IRNA dan IRNA. Sintesis RNA pada sel ptokariotik berbedadengan se1 ekariotik, karena pada sel prokariotik hanya membutuhkan satujenis polimerase RNA, sedang pada seI ekariotik dibutuhkan 3 jenis polimeraseRNA. Dad 3 jenis poLimerase tersebut, hanya polimerase RNA II yangbedungsi mensintesis mRNA melalui transkripsi dari DNA. Sintesis mRNAdiperlukan untuk ditranslasi menjadi protein, sedang sintesis RNA lainnyadigunakan untuk membantu sintesis protein dengan kataLisator polimerase Iuntuk sintesis IRNA dan polimerase III untuk sintesis berbagai RNA lainnyayang stabil termasuk IRNA. Masalah utama dalam pengkajian ekspresi gena dalam sel ekadotiktimbul dari suatu kenyataafl bahwa sebagian besar molekul-molekul RNA(IRNA) berada dalam sitoplasma, sedang pengendalian sintesis ptotein dansintesis RNA bedangsung dalam inti. Namun dari masalah-masalah tersebut,sebagian telah dapat diperoleh jawabannya melalui berbagai teknik dan catapenelitian. Untuk penyediaan IRNA dalam sitoplasma diperlukan gena 1.angmerupakan penggal DNA sebagai IDNA yang dittanskripsi dalam inti selekariotik. Urutan IDNA (nacleolar organiqer) dalam semua sel-sel ekariotikmenunjukkan banyak kesamaannya, 71amur. adanya petbedaan-perbedaanjustru merupakan ciri khas rDNA dari masing-masing spesies (ihat sttukturnukleolus dalam Bab 6). Sangat menarik adanya suatu kenyataan bahwaterdapat kesamaan urutan 16 basa pertama gena IDNA manusia, tikus danmencit, yaitu sebagai: CTGACACGCTGTCCT, sedang urutan selanjutnyatidak terlalu banl ak kemiripannya. DaTam sel-sel manusia, panjang molekul pre-rRNA adalah sekitar 13 kb(kilobasa), sedang panjang molekul IRNA 28 S adalah 5,1 kb; pada IRNA5,8 S terdapat 1,60 basa dan IRNA 18 S mempunyar panlang 1,9 kb. Makadari hasil transkripsi IDNA hanya separuh dari molekul pre-RNA menjadijenis-jenis rRNA fungsional. Sisa penggal molekul pre-RNA akan segetadihancurkan. Penggal-penggal pre-RNA yang dibuang merupakan pemisah

BIOLOGI SEL(intron) ant^r^ molekul-molekul rRNiA fungsional. Dalam ribosom molekulIRNA 5,8 S terikat dengan rRNA 28 S melalui ikatan hidrogen. Enzimenzim dalam nukleolus akan memisahkan molekul-molekul IRNA 5,8 Sdan rRNA 28 S dengan tetap terikat oleh ikatan hidrogen. (S = setlimentat'ionntefi,enf, r,aitu kecepatan pengendapan makromolekul yang drputar dalamultrasentrifus dengan menggunakan media gradien suktose). I{ecepatanputaran ultrasentrifus dapat mencapai 80 000 rpm yang setata dengan 500000 ka[ grar itnsi bumi. kelokan DNA nuclear organizer rSh[A **r]s TRANSKRIPSI to,\"'n : besar $$#.# ribosom nu kleopro- P€ndauran RNA dibentuk dan protein yang , tein terlibat dalamsitoplasma -\"i.rrRNA 55 6s \"f dibuat f*{\"r*t fi(}t#s diluarn ucle us f,r{..*eLg.r.rs Gambar 8-3.Sintesis rRNA dan protein ribosom yang diperlukan untuk membangun ribosom. Ribosom meru- pakan organela yang diperlukan dalam translasi mRNA menjadi protein.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK Sebagaimana pada umumnya molekul-molekul pra-bahan (precwrsar), waktu)rang diperlukan untuk mensintesisnya selalu harus lebih cepat daripada waktuuntuk pemrosesan menjadi bahan jadi. Dalam sel-sel mamalia, sintesis pre-IRNA sebagai sebuah precursor oleh polimerase I membutuhkan 3-4 menit,sedang untuk pemotongan penggal-penggal lebih kecll (splicin! dibutuhkanwaktu lebih lama yaitu sekitar 30 menit.rRNA dalam ribosom mamaLz yang berbeda dalam ukuran dan lokasi,yaitu: rRNA : dalam sub-unit kecil IRNA : dalam sub-unit kecil 18 S rRNA : dalam sub-unit besar 40 S rRNA : dalam sub-unit besar 5.8 S rRNA : dalam sub-unit besar 5S rRNA : dalam sub-unit besar 28 S 60 S rRNA dengan ukuran 28 S, 5,8 S, 18 S berasal dad pre-RNA 45 S dan rRNA5 S betasal dari penggal tersendir:i. Untuk membentuk IRNA dalam subunitkecil ribosom dibutuhkan waktu 10 menit atau kurang, sedang waktu sintesisrRNA (40 S) dalam sub-unit besar dipedukan waktu sebesar 35 - 40 menit. Pada sel-sel manusia, lebih banyak gugus metil dibutuhkan pada basa-basa tettentu daripada ribose pada dbonukleotida tertentu. Penjelasan tentangadanya penambahan gugus metil tersebut belum begitu jelas, namun didugakeras bahwa gugus metil betperan dalam perlindungan urutan nukleotida.Nampaknya molekul pre-RNA berfungsi sebagai pengikat protein - termasukprotein ribosom - ketika sementara berada dalam nukleolus,.

BIOLOGI SEL Ffeku,rssr rRl'{a 459 5,J t{ryet-*ffilr!'dmthr*-\".-.-*** tt------'fi$A [* daerah Yang dr-degradaxr Jnrl BEhffissEs.qFi RNA + \"r..ien-nuf*ao{i* fffrfi,srryRlf't&fi Dw#S.S rf;i{* 3ES rg?'lA 5'3: 5' 5'13' l- I rf;NF' 55 Fanfl n I E;ouat d; tenr-3$ tI pat laieldisisdpNean dalaffi subunit di*i*Jpkaql dal*m subun:i{keeil rih*gorrr bec*r ribss$fi1 sintesis rRNA r e,s s, rRNn s,8s:iillxL1r\"; dari precursor rRNA 4s s, yans disiapkan untuk membuat ribosom.Sintesis IRNA dan rRNA 5 S oleh Polimerase RNA lll danProses ModifikasiSe1-sel ekariotik mengandung sejumlah molekul RNA dengan paniang 300nukleotida atau kurang. Sebagian besar molekul-molekul ini disintesis olehpolimerase RNA III di luar nukleolus. \Walaupun fungsi dad seiumlah molekulnukleotida pendek ini belum diketahui, tetapi yang telah dipahami denganjelas yaitu RNA pendek yang umum drketahui yaitu IRNA dan IRNA 5 S.RNA ini ditranskripsi dari gena yang terpisah dari gena pada penggal DNAuntuk pre-RNA lainnya. Molekul rRNA 55 dalam semua sel dari berbagaispesies adaTah sama, bahkan juga sama dengan rRNA yang terdapat dalammitokhondria dan khloroplas. Pada sel ekariotik, gena untuk rRNA 5 S tidaktetdapat pada khromosom yang sama seperti gena IRNA jenis lain. SetelahrDNA 5 S ditranskripsikan dengan bantuan polimerase RNA III, IRNA 5 Syang terbentuk tidak pedu mengalami modifikasi (tanpa splicin!. Molekul-molekul IRNA merupakan jenis RNA yang terbanyak setelahIRNA, yaitu meliputt L5To dari seluruh jumlah RNA dibanding dengan 80%ountuk IRNA. Panjang molekul IRNA rzt^-rata terdiri atas 75-80 nukleotidabanyaknya. Namun demikian jenis IRNA lebih banyak daripada rRNA,

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKsehingga gena IRNA (IDNA) juga lebih banyak. Lagipula kadang-kadanguntuk sejenis IRNA memedukan beberapa penggal genz- yang betbeda.Tetapi gena multipel untuk IRNA udak sebanyak seperti gena multipel untukrRNA. Seperti sintesis kebanyakan IRNA fungsional melalui proses modifikasisetelah bedangsung transkripsi primet dari IDNA, diketahui pula bahwasintesis IRNA fungsional berasal dari IRNA primer yang mengalami modifikasisetelah transkripsi dari IDNA. Modifikasi tetsebut selain berbentuk sebagaipemotongan penggal-penggal yang tidak perlu, juga diadakan penambahangugus metil dan isopentenil dan perubahan dari uridin menjadi psedo-uridin,dan diselesaikan dengan penggabungan penggal-penggal yang tetpisah (splicing= penyr-rntingan). Transkripsi tDNA dengan barituan enzim polimerase RNA III ,vangmenghasilkan pre-tRNA, setelah mengalami pemtosesan, termasuk modifi kasi,dilanjutkan dengan kepindahan dari inti ke sitoplasma. Telah kita ketahuibahwa molekul IRNA dalam sitoplasma yang tedibat dalam perangkaian asam-asam amino untuk meny;sun polipeptid atau protein terdapat dalam berbagaibentuk. Sangat menarik bahwa nukleotida urutan ke-10 sampai ke-20 dannukleotida urutan ke-50 sampai ke-60 bagi semua jenis IRNA adalah sama.Bagi urutan nuk-leotida yang sama pada DNA-nya tersebut, masing-masingdisebut sebagai kotak A (urutan ke-10 sampai ke-20) dan kotak B (ututanke-50 sampai ke-60). I(otak A mempunyai urutan basa: T-G-G-C-C-A-G-T-GG sedang I{otak B mempunyai urutan basa: G-G-T-T-C-G-A-AT-C-C.Rupanya kedua kotak dalam DNA tersebut dipedukan untuk memainkan duaperan ganda dalam ttanslasi: 1) untuk pengikatan molekul protein tertentuselagi translasi dan 2) untuk transkripsi bagian IRNA yang berguna untukmerangkaikan asam-asam amino selagi translasi.Molekul-molekul RNA kecil dan Snurps Masih banyak jenis molekul RNA kecil-kecil selain molekul-molekul IRNAdan IRNA 5 S. Molekul RNA kecil-kecil yang dimaksud telah diketemukandalam sel-sel ekariotik mulai dari sel Drosophila melanogaster sampai sel-selmamaia.Namun demikian, dad sebagian besar molekul-molekul RNA tersebut

BIOLOGI SELbelum diketahui secara jelas fungsinya. Betbicara tentang molekul-molekul RNAkecil tidak akan terlepas dari pemahaman adanl'a pattikel-parukel kecil proteinyang terdapat dalam inti, yang sangat berperan dalam menghilangkan bagian-bagran )iang ditranskripsikan dari DNA dari gena yang tidak betarti dalam se1(dimaksudkan rnuon). Yang dimaksud dengan parnkel-partikel tersebut tidaklain adalah SNURP yang akan dibahas dalam ha1aman222. Dalam upayanya mengembangkan antibodi yang akan mengikatsekelompok protein dalam intr sel mamalia, J.A. Steitz dalam tahun 1977akhirnya dapat sedikit mengungkapkan beberapa proses dalam inti 1-angberkaitan dengan pengaturafl ekspresi gena. Bebet^p^ snarp mengandungbeberapa jenis protein dan satu jenis ptotein yang khas. Ini untuk pertamakali ditunjukkan dalam serum penderita-pendedta SLE, (penyakit autoimun)yang memproduksi antibodi yang khas terhadap satu atau beberapa proteinsnNRP-nya sendiri.Tanpa disadari setahun kemudian, J.A. Steitz bersamaseiawatnya Michael R. Lerner mengungkapkan adanya komponen-kompoflendalam inti sel, yang sebenarnya merupakan mediator yang sangat berperandalam ekspresi gena. Mediator tersebut merupakan senyawa ikatan RNAdengan berbagai jenis ptotein. I{arena partikel-partikel yang diketemukanberukuran kecil apabila dibandingkan dengan protein lain dalam inti, makamereka menamakannya sebagai \" srnal naclear ibonuc/ear protein\" atau disingkatsnRNP's. Dad sekian banyaknya SNURP hanyalah beberapa yang diketahuifungsinya, terutama perannya dalam aktivitas sel. Masing-masing snurpdipercaya dapat mengenali urutan asam nukleik khusus melalui c^ra pas^flganbasa dalam RNA. Bukti peran snurp dalam spJicing RNA diperoleh dadpercobaan splicing in uitro dan juga analisis sel-sel ragi yang mengalami mutasipada salah satu rantai komponen snarp. Beberapa dari jenis molekul RNA kecil-kecil berikatan dengan proteinkhusus membentuk partikel ribonukleoprotein (RNP). Dengan analisisbiokimiawi telah terungkap bahwa dalam inti sel terdapat banyak kompleksprotein yang mengandung molekul RNA (biasanya RNA dengan rantainukleotida sebanyak 250 buah atau kurang). Dengan menggunakan satu ienisantibodi kompleks protein yang disebut sebagai small neclear ibonacleoprotein(snRNP = snurp) tersebut, ditemukan mengikat snNURP U,, U' IJ, danU r/

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKUu. I{ini telah diketahui bahwa semua partikel tersebut mengandung proteinyang sama. Jika partikel-partikel kompleks protein dan RNA dalam inti dinamakansebagai snRNP (singkatan dari sna/l naclear ibonacleo protein pafiicles) ataudilalalkan sebagai SNURP maka partikel kompleks ptotein dan RNA dalamsitoplasma disebut scRNP (singkatan dari small c1t'ap/asmic ibonucleoproleinpafticles) yang dilafalkan SCIRP. Snurp mitip dbosom yang berada dalamsitoplasma, karena di dalamnya terdapat RNA yang stabil juga. Tetapi snurplebih kecil dati dbosom vang beratnya 250 kd (2,5 X 10'z kd) dibandingkandengan berat ribosom sesar 4.5 X 10). Sebagian besar dari molekul RNA kecilini sangat mungkin dibentuk dengan bantuan polimetase RNA III, walaupunterdapat pula yang dibentuk dengan bantuan enzim polimerase RNA II. i *4 Gambar 8-5. Sintesis protein pada sel ekariotik paling sedikit melibatkan 3 jenis RNA,yang masing-masing dibantu katalisator polimerase RNA. rRNA dengan polimerase RNA l, mRNA dengan polimerase RNA ll, tRNA dengan polimerase RNA lll. Gena untuk ketiga RNA tersebut terletak terpisah.

BIOLOGI SEL RHA F*LYMfiftA,SF..jg\"[ sRRSu[JIBTEBu{.BH.O,NtOT[ST OKS8E€MC$cAtL4Rq\iFf,'t*r-r-*.-.-*pt!.. \ e +o \"\ AsAM *trnNo Jec F!S&5*ME Mali&fiAt{ sEL : proses sintesis protein pada ,\", or\"o;.T,3ff i-.laupun membutuhkan 3 jenis RNA, tetapi hanya membutuhkan 1 jenis polimerase RNASPLICEOSOMESNURPs merupakan komponen yang menentukan dalam suatu rakitanmolekular yang canggih dengan istilah \"SPIICEOSOME\". Misalnyadalam sebuah spliceosome terdapat ralitan snurp Uj, Ur, U., dan TJ./TJ,,.Nama spliceosome tersebut telah menunjukkan bahwa rakitan moiekuleryang dimaksud ikut betperan dalam proses \"splicinp!' atau meral4t kembalipenggal-penggal mRNA yang terpisah katena peiepasan intron-intron-nya.Perakitan kembali mRNA merupakan suatu proses yang halus dan cetmatsehingga memedukan peiaksanaan yang tepat dan dipercaya. Sehubungandengan persy^r^t^n tetsebut, tidaklah menghetankan apabtJa snurps dalam\"spliceosome\" mempunyai tugas masing-masirrg yang khusus dalam merakitmRNA fungsional.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK EAtlTS,l FR*TEtr,l petanspticeosom\" r\".l*iil,Ll; pada sel ekariotik.Pentingnya fungsi snurps dapat dihargai dengan melihat fungsinya dalamkonteks ekspresi gena: yaitu proses pengarahan informasi genetik dalammolekul DNA untuk sintesis ptotein yang dikehendala. Apalagi apabila krtaberbicara masalah ekspresi gena pada otganisme tingkat tinggi, mzkz akanmenimbulkan berbagai masalah kompleks dalam proses ekspresi gena.Timbulnya masalah tersebut, di antatanya karena dalam molekul-molekulDNA terdapat penggal-penggal ufutan nukleotida rrang tidak merupakansandi-sandi yang diperlukan untuk merangkai asam-asam amino agar tefsusunmolekul protein. Penggal ufutafl nukleotida yang bukan merupakan sandiuntuk sintesis protein tersebut dinamakan: intton. Ukutan intron dapatberkisar 65 sampai 100.000 ufutan nukleotida panjangnya. Lagipula ^nt^f^sebuah gena tunggal dapat memiliki sebanyak 50 intron. Jadi, dalam sebuahgena, ekson-ekson (urutan nukleotida dalam DNA yang mefupakan sandibagi sintesis protein) dipisahkan oleh seiumlah intron. Sudah menjadi kenyataan bahwa transkripsi awal (primer) dari DNAuntuk menjadi mRNA dilakukan secafa menyeluruh tanpa membedakanapakah penggal itu ekson ataukah intron, sehingga ttanskripsi primer seakan-akan di\"cemari\" oleh penggal-penggal yang tidak berpyna. Sebelum mRNAfungsional (rakitan dari sejumlah ekson) disalurkan dari inti ke sitopiasma,

BIOLOGI SELmaka penggal-penggal tntron perlu dilepaskan dahulu dad mRNA pdmer danselanjutnya digabungkan lagi dengan urutan ekson yang sama dengan urutanaslinya pada molekul DNA. lnilah yang disebut proses \"sp/icin!'. Dan padapfoses iriilah SNURPs sangat menentukan.daffillffiir,,Empatjenis sruune rr, U4, U5,dan U6) Dalam pengungkapan misteti ketedibatan SNURP ini, tidak tedepas darihasil yang telah dicapai oleh O.P. Samarina, G.P. Georgiev dan rekan-rekannyadari Akademi Iknu Pengetahuan Moskow dalam tahun 1968, yang melihatadanl,a gar::lbann sebagai rangkaian manik-maruk pada seufltai RNA segerasetelah terjadi transkripsi dari DNA. Ternyata bahwa gambaran sebagai manik-manik tersebut merupakan protein-protein. Karena terdiri dari berbagaiienis protein, maka mereka menamakan \"heferogenoas nac/ear ribonac/eoproteins

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK(hnRNP's). Protein-protein inilah seberiarnya yang menjadi sasatan melaluipencarian antibodi oleh Steitz dalam tahun 1977 , agar dapat mengungkapkanfungsi-fungsi protein tersebut. Nflalaupun pada saat ini mekanisme kimiawiproses \"splicii!'belum drketahui secata jelas, orang telah mengenal adanyapenggal intron dan ekson dan tadang dan penggal poli-A pada ulung-ujungmolekul RNA yang tetap tidak tergaflggu oleh proses \"splicing\". r#$ Gambar 8 - 9. SPLICEOSOME sedang bekerja.Dengan ME tampak gambaran DNA yang ditranskripsi sebagai garis horisontal dan mRNA sebagai garis-garis cabang tegak lurus pada DNA. Butir-butir besar pada mRNA adalah spliceosome, se- dang butir-butir kecil adalah heterogeneous nuclear ribonucleoprotein (hnRNP's). Seperti telah diuraikan di atas, walaupun pada awalnyaSteitz tidak berhasilmendapatkan antibodi terhadap protein dalam inti, namun beberapa tahunkemudian tanpa disangka-sangka beliau memperoleh antrbodi dari serumpenderita Lupas Eryt/hemalotus yang lermasuk goJongan penyakir otoimun.Dengan mendapatkan antibodi tetsebut maka Steitz dan kelompoknya dapatmengembangkan penelitiannya yang betakhir dengan diketemukannya limajenis utama RNA snRNP yang masing-masing disebut U,, U, Uo, U' danUu (U betasal darikata Uracil). !ila1aupun identifikasi protein-protein melaluitkatan dengan antibodi yang berhasil dipisahkan oleh Steitz, namuri akhirnyaidentitasnya dapat dicitikan melalui komponen RNA-nya. Untuk jelasnyadapat disimak gambar 8-8 bedkut dengan empat jenis SNURP dengan limajenis RNA. Dari kelima ienis RNA tetsebut, LI, dan U, paling banyak ditelitr,sehingga orang telah dapat rnengetahui urutan nukleotida. Pengkalian mekanisme \"splicinpj' mengungkapkan bahwa proses inibedangsung dalam dua tahap. Tahap pertama: dimulai dengan pemutusanintron pada ujung 3' dan ujung tetsebut digabungkan dengan nukleotidadekat uiung 5'intron, sehingga terbefltuk gambarar' lengkung (/aiat).Tahapberikutnya: kedua ujung ekson dilekatkan sambil dilepaskannya intron yang

BIOLOGI SELdiikuti dengan penghancurannya. Titik pertemuan ujung 3'intron itulah yangdikenal oleh SNURP khusus dalan:,\" qliceosomd'. Dalam hal ini telah diketahuiperanan snurp U1, U, dan Ur. ICni telah dikenal adanya RNA yang masing-masing dinamakan U1, U2 ....U,r.1_- nqa{q{ ihj?ft8rJ-trffiffi*T *i *r*u\"*o E*gr*\"AK *$srrcrtuG\"--'%4 | *uu*n**\"*ffiFnAGlisE*.| EF.IA YA',IS'=EE*ffirunlLwst3ll{31 t* _ hrE trE-*\"j E ilT ijp,t{ T gL@&? Fft .A€elE fi yAi,i*, atLF,,lBl,tf,tGi I l'.: rrq Gambar8-10. Penelitian eksperimental in vitro untuk menetapkan penggal mRNA yang terikat oleh snRNP.1. pre-mRNA yang terdiri atas sebuah intron yang diapit oleh dua ekson2. Ekstrak \"splicing\" dibubuhkan pada pre-mRNA (gambar kiri). snRNP dalam ekstrak mengikat pre-mRNA3. lkatan antibodi yang dibubuhkan terhadap snRNP memberikan perlindungan terhadap enzim.4. Enzim yang dibubuhkan akan merusak mRNA yang tidak dilindungi (intron).5. Fragmen RNA yang terikat snRNP (dilindungi) tidak terpengaruh oleh enzim, sehingga dapat ditentukan letak U1,U2,dan U5.Struktur mRNA Fungsional Sel EkariotikDi samping perhatian orang cukup besar dalam mengkaji ptoses sintesis rRNAdan IRNA, orang telah mempertimbangkan bahwa mempelajari bagatmana

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKmRNA dalam se1-se1 ekariotik disintesis, mempunvai kepentingan yanglebih besat. Petimbangan ini cukup beralasan katena pembentukan mRNAakan menentukan protein yang mana yang akan dihasilkan oleh sel tersebut.Penemuan daiam tahun 1960-anbahwa IRNA dan rRNA fungsional dibentukmelalui pemotongan dan penggabungan pre-RNA sebelumnya, memberikangagasan bahwa pre-mRNA dalam inti sebagai sumber mRNA fungsionaljuga ada. Dalam penelitian mRNA dalam inti dengan menggunakan labelradio-isotop, menunjukkan bahwa semula terbagi menjadi dua kelompok,yaitu molekul-molekul \"pre-tRNlt'' yang berada dalam nukleolus, danmolekul-molekul \"hnRNlt'' dengan panjang sekitar 0,2 - 30 kb. (kilobasa)yang terdapat dalam nukleoplasma. hnRNA (het'eragenoas nac/ear RNA) adalahmolekul-molekul RNA yang ukurannya sangat berbeda-beda (beterogen),yang sebagian besar ditemukan di iuat nukleolus, sehingga mereka bukanpendahulu dari rRNA, melainkan meliputi mRNA. Perkiraan bahwa hnRNAtersebut meliputi mRNA sangat beralasan, sebab susunan basanya tata-rat^seperti susunan basa dari DNA penyusun genom. Heteroginitas molekul-molekul hnRNA itu pula yang mendukung bahwa kelompok RNA ini terdiriatas berbagai mRNA yangada dalam sel. Dari penemuan dan dugaan tetsebuttimbullah pert^nya n: Apakah hnRNA merupakan molekul pendahulu darimRNA? Dalam tahun 1960 orang belum berhasil mengadakan percobaan prosestranslasi mRNA dalam tabung reaksi tanpa melibatkan se1, sehingga belumdapat membuktikan fungsi mRNA secara iangsung. Tetapi kemudianpercobaan-percobaan mulai dirancang dengan menggunakan berbagaimacam molekul mRNA dengan label radio-isotop, sehingga orang telah dapatmenentukan dan membandingkannya dengan ukuran dan susunan betbagaimRNA dan hnRNA. Langkah peftatna dalam mempelalari asal-usul mRNA ekariotik yaitudengan mengapJikasikan prosedur fraksinasi zgar dapet memperoleh mRNAmurni. I{arena molekul mRNA aktif dalam hubungannya dengan sintesisprotein akan terkait dengan ribosom, maka fraksinasi ribosom beserta proteinyang tetbentuk dilakukan melalui cata pengukuran radioaktivitas dari asam-asam amino yang telah dilabel sebelumnlra. Ternyata, sebagian besar dari

BIOLOGI SELprotein yang baru terbentuk (menunjukkan radioaktivitas), terkait dengankelompok-kelompok tibosom yang disebut po/iibosan atau po/isom. Apabilaekstrak sel dibubuhi enzim ribonuklease, poJiribosom tersebut terpecah-pecah menjadi butir-butir ribosom tunggal yang masih utuh lengkap denganrantai ptotein yang sedang disusun. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwakelompok ribosom (poiitibosom) terkait dengan molekul-molekul RNA yangterpisah-pisah. Pada percob aan Iain menunjukkan bahwa ukuran poliribosom akanberbeda dad betbagai sel yang menghasilkan protein yang berbeda ukurannlra.ICm telah dikembangkan teknik yang dapat memurnikan poliribosom spesifik,yang pada gilirannya dapat dilakukan isolasi mRNA fungsional yang beradadalam dbosom. Pemurnian dilaksanakan dengan menggunakan antibodispesifik terhadap molekul protein yang sedang disusun. Dari hasil percobaan dengan teknik-teknik tersebut terungkap bahwaukuran r^ta-r^t^ mRNA sel-sel ekariotik berkisar dari 1 sampai 2 kb (kilobasa). Penemuan ini memberikan anggapan bahwa molekul-molekul mRNAcukup dipedukan untuk translasi rantai polipeptid. Di samping itu terungkappula bahwa terdapat perbedaan mendasar lain antara sel prokariotik dan selekariotrk. Hampir semua molekul mRNA sel ekariotik bersifat monosistronik,Iang betatti bahwa mRNA membedkan sandi hanya untuk rantai tunggalpolipeptid. Sebaliknya molekul-molekul mRNA sel prokadork bersrfatpolisistronik karena mereka memberikan sandi untuk sejumlah rantaipoJipeptid. Dengan teknik pelabelan radio-isotop, perolehan molekul RNA yangbetlabel dari poJiribosom, telah dimungkinkan mengidentifikasi ciri-cirimRNA sel ekariotik yang tidak diketemukan pada IRNA dan IRNA. Lagipulatelah terungkap bahwa modifikasi molekul mRNA juga ditemukan padahnRNA. Hal ini menunjukkan bahwa mRNA betasal dari molekul-molekulhnRNA. Ciri kimiawr pefi^m^y^ne terungkap yaitu urutan komponen mRNApada ujung 3'yaitu adanyagugus adenilatat^g kini lebih dikenal dengan istilahpoli-A. Pada awal 1960-an telah di-isolasi enzim yang dinamakan polimerasepoli-A.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK T erny bahwa enzim polimeras e poli-A berfungsi membubuhkan guEPS ^t^adenilat (A-A-A) pada ujung 3' rantai. RNA. \ilalaupurr semua sel ekariotikmengandung molekul mRNA,vang ujung 3'-nya terdapat poli-A, namun sifat-sifatnya lebih banyak dipetajari pada sel-sel mamalia. Dad penelitian tetsebutterungkap bahwa sekitar 1/4 populasi molekul hnRNA dalam sel memilikipenggal tetminal poli-A yang akan muncul pula pada ujung-ujung molekulmRNA. I{ronologi hasil-hasil penelitian tersebut membetikan anggapan kuatbahwa terdapat hubungan afltat^ mRNA dan hnRNA )'ang memiliki uiungpoli-A. Iiemudian drduga bahwa gugus uiung poli-A tersebut diperolehhnRNA segera setelah bedangsung transkripsi DNA dalam inti. Namundari penelitian-penelitian selanjutnl,a orang lebih cenderung menduga bahwapenambahan gugus pol-r-A dilaksanakan setelah molekul hnRNA dipecaholeh enzim endonuklease. Poli-A sendiri jelas bukan sebagai hasil transkdpsi,oleh karena pada molekul DNA tidak terdapat penggal poli T. Paniang guguspoli-A yang ditambahkan pada ujung 3' mRNA dalam inti kita-kira tetapyaitu sekitar 200 - 250 nukleotida pada sel-sel vertebrata. Setelah mRNAyang mengandung poli-A tersebut pindah ke sitoplasma, penggal poJi-Amemendek sehingga ditemukan mRNA fungsional dengan iumlah nukleotidapol-i-A berbeda-bed:- y^ng berkisar ^nt^r^ 30 - 250 nukleotida. Segera setelah diketemukan penggal poli-A pada mRNA, terny^r^ bahwaada sekelompok mRNA yang tidak memilikt penggal tersebut. I{elompokmolekul mRNA yang tidak memiliki penggal poli-A pada ujung 3' yaitumRNA untuk molekul protein histon yang drperlukan untuk mengemasDNA menjadi khromatin. Iienyataan ini memberikan gagasan bahwa penggalpoli-A dipedukan untuk molekul mRNA yang akan keluar dari inti masuksitoplasma. Dugaan ini didukung oleh penemuan bahwa dalam sitoplasmaterdapat molekul-molekul mRNA, baik dengan penggal poli-A ataupun tanpa.Ada atau tidak adanya penggal poli-A dalam sitoplasma tidak mempengaruhibentuk protein yang disintesis. Di samping mRNA untuk histon, IRNA danrRNA juga tidak dilengkapi dengan gugus poli-A. Dengan adanya Lenyataanini orang dapat memisahkan 1) mRNA yang memiliki penggal poli-A dan2) molekul RNA lain yang tidak memiliki penggal poli-A.

BIOLOGI SEL Dad keberhasilan pemurnian mRNA sel ekariotik dengan teknikkhromatogtafi afinitas berdasatkan ada ndaknya penggal poli-A, para penelitimenemukan bentuk modifikasi ke-2 atas pre-mRNA (atau mRNA primer).Bentuk modifikasi yattu adanya gugus metil baik pada mRNA dan hnRNA.Sekitar 1.0/o dari residu ademlat dalam mRNA sel-sel mamalta terikat dengangugus metil pada kedudukan 6 dad adenin sehingga membentuk gugus 6-metil adenilat. Tetapi perhatian utama para peneliti dipusatkan pada senyawametil dengan ujung 5' dad molekul mRNA dari hnRNA. Stuktur baru inidinamakan tudung (cap).Sttuktur tudungini mengingatkan kita pada snRNA-U. Tudung tetsebut mengandung nukleotida ujung akhir (tetminal) sebagai 7-metil guanilat (m?G) dalam ketetkaitan 3' - 5' dengan nukleotida rantai RNAsemula. Dengan adanya tudung pada ujung 5' nntit mRNA, maka tidak adaujung 5'yang terbuka. Dengan pellemuan adznya penggal poJi-A pada ujung 3' dan tudungpada ujung 5' pada molekul mRNA dan hnRNA, agaknya saflgat mungkinbahwa mRNA merupakan hasil pemrosesan molekul hnRNA. Tahap-tahappemrosesan hnRNA menjadi mRNA banyak diungkapkan dati pengkajianpada sel-sel ekariotik yang di-infeksi oleh adenovirus. Adenovirus adalahvirus yang memiliki asam nukleat dalam bentuk DNA. I{arena virus tidakmemiliki kelengkapan untuk mensintesis protein selain asam nukleat sebagaisumber informasj genetiknya. maka untuk kepentingan sintesis protein langdibutuhkan, virus memanfaatkan kelengkapan yang dimilikr sel-sel ekadotikyang dihunin),a. Genom dari virus disisipkan ke dalam DNA inti sel inangapablla hendak mensintesis protein yang dibutuhkan. Tahap pert^ma dalam pengkajian sintesis mRNA adenovirus dalam inti selinangnya, yaitu mengetahui tempat penggal DNA vitus yang ditranskripsrkanmenjadi mRNA dalam tentangan tantai DNA inti sel inang. Dari berbagaipengkajian pada sel yang terinfeksi oleh adenovirus, maka dapat disimpulkanstruktur mRNA sel ekariotik dan tahap-tahap pembentukannya. Dengandiungkapkannya penggabungan kemba[ penggal-penggal mRNA yangterpisah (sp/icin!, maka pengertian pedstiwa-peristiwa untuk membentukmolekul-molekul mRNA sangat diperdalam. Misteri keberadaan RNA yangpanjang dan yang pendek dalam inti telah diungkapkan.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKJaIur utama biosintesis mRNA yaitu meJiputi:1. Permulaan ttanskripsi dibantu oleh polimerase RNA II. Nukleotida pert^ma pada RNA primet menjadi nukleotida pett^m^ dari molekul mRNA.2. Penambahan gugus metil sebagai tudung pada ujung 5' dari setiap RNA pdmer berlangsung apablla ttanskripsi telah mencapai tantat dengan panjang 20 - 30 nukleotida.3. I{elanjutan transktipsi akan melampaui tempat yang nantinl'a dibubuhi gugus poli-A pada ujung 3', sampai daerah pengakhiran transkripsi. Barulah kemudian tetjadtpemotongan oleh endonuklease, sehingga uiung 3' baru merupakan gugus OH.4. Penggabungan hasil transkripsi untuk menuntaskan mRNA dalam inti. Penggal-penggal yang dianggap tidak tetpakai dihancutkan. Molekul mRNA )'ang telah siap untuk translasi seperti tedih atpada gambar(Gambar 8-11). Antara tudung 5' (m?GpppN) dan kodon pendahulu AIJGbiasanya terdapat 10 sampai beberapa nukleotida yang tidak ditranslasikandalam sitoplasma. Sedang antata kodon pengakhiran UAA dan ujung poli-Apada daetah 3' terdapat lagi daerah yang tidak di-translasikan. Paling sedikltterdiri atas 50 nukleotida sampai 2000 nukleotida. Fungsi daetah daerah yangtidak ditranslasikan ini belum begitu jelas. Uruta* sandi cap penggal tidak penggal tidak d itra nslasi $-+5 ditranslasi Poty Am7 GPPPT'I1 A, kodon kodon pendahulu pengakhir Gambar 8-1 1. Struktur mRNA dari sel ekariotik. PerhatikankeduaujungmRNAini.Sebelahkiriterdapattudung rantaimTGpppNyang dibubuhkan pada ujung 5'dan sebelah ujung kanan terdapat rantai poli A yang dibubukan pada ujung 3'.Pelaksanaan Sintesis mRNA FungsionalSebenarnya tempat awal te{adinya ttanskripsi DNA untuk meniadi mRNAsecara tepat belum diketahr,u. Tetapi hasil-hasil penelitian batk in uiua maupun in

BIOLOGI SELzTrz mendukung anggapan bahwa polimerase RNA II mengawaLi tanskripsi padanukleotida )'ang akan dibubuhkan gugus \"tudung:'-tGppp pada ujung 5'. Segerasetelah dimulai proses transkripsi oleh enzim polimerase RNA II berlangsunglahsecara berlanjut ttanskripsi pada urutan berikutnl-a ke arah ujung 3'. Sekitar 15sampai 30 nukleotida sebelum ujung 3'Iang dibubuhkan poli-A terdapat urutanAAUAAA (Gambar 8-12). Tidak adanya urutan AAUAAA ini tern;,a12 2[2nmenghambat sintesis mRNA dari penggal kesatuan transkripsi. Pentrngnl'a urutanAAUAA-{ yang tetdapat pada penggal poli-A terbukti pula, apabila penggalurutan tersebut, mengalami mutasi. Misalnya terjadi mutasi dari AAUAAAmenjadi AAGAAA, walaupun dapat bedangsung transkripsi menjadi mRNA,namun sintesis mRNA tidak benar. Urutan nukleotida pada DNA: AAIAAsetara dengan AAUAA pada mRNA. Dan peneJitian yang telah dilakukzn dapatditarik kesimpulan bahrva urutan AAfiL{ sangat penting selain untuk transkripsinRNA yang benar, juga diperlukan untuk penambahan penggal poli-A padamRNA. Pada grlirannla penggal poli-A pada mRNA dibutuhkan untuk prosespemotongan mRNA primer untuk dijadtkan mRNA fungsional. nittrnnskripsi+.4Hfe1 udtrt dt t pemberheniianlrannkripsi transkripsiFlu I RNA potinerasc il I D,bubuhkon EU€l's mEtil Fada *I tudung seiama transknpsi ke!ika ranlar rnencap*r t0-JC nukleolidaS3ilnan hnRNA rrr6pppru, I remisahan { ranlai RNaDnmEr oil I\/\A\"/ ml6Fp#.f{r I penarnbahan po{i.A mlGpppt'/; -T_fo-Ir! +tI at;ic^at^,am 1 menit) tflt.qA €nsn : _ ]il- A\" I| 'SPlicing' (dalam 2 - 30 rnenit;rnRl{,A fungsional *,r6pp*rr llilillihGambar 8-12.Tahap-tahap pembentukan mRNA fungsional sejak dari mRNA primer.Perhatikan pembubuhan rantai tudung mTGppp pada ujung 5'yang kemudian rantai poli A pada ujung 3'sebelum dilakukan splicing.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIK Ptoses pembentukan mRNA fungsionai (splinn! selalu beriangsung dalaminti, sebab mRNA primer tidak ditemukan dalam sitoplasma. Lagipula ekstrakinti sel dapat digunakan untuk reaksi-reaksi sintesis mRNA fungsionai dalamtabung reaksi. Namun enzim dan faktor-faktor lain yang bertanggung jawabuntuk reaksi \"rplicinpj' mRNA primer belum banyak diketahui dan belumdapat dimurnikan. Beberapahal lain yang sedikit telah diketahui yaitu bahwamekanisme biokimiawi mungkin betsifat agak universal paling sedikit dikalangan vertebrata. Yang dimaksud dengan univetsal yaitu adanya pembatasankekhasan dalam proses splicing bagi setiap spesies tidak tedalu ketat. Olehkarcna urutan nukleotid dekat ujung-ujung intron selaiu diketemukan padasetiap spesies (selalu dipertahankan) sebagai daerah pendek, maka diusulkanhipotesis bahwa: dzltzm proses spkcing faktor-faktor ter'tentu /zinnya hataskb baperan dakm memegang ujung-cjung ehson lang tekb diPotong penggal intron-ryta pdd/t temPat !.dng tepat unnk disambungkan hembak menjadi %RNA fung;nnal. Faktor- fahtor yang dimahsud adakh SNURP yang mengandung MIA Ut dan U, Hal ini telah didukung oleh percobaan dengan menggunakan antiboditerhadap SNURP tersebut. Dengan bereaksinya antibodi tersebut denganpartikel SNURP temyata reaksi \" splicingi' tidak dapat berlangsuri€i.Proses Biokimia \" splicing\" Molekul RNATelah diketahui bahwa pada beberapa organisme, molekul IRNA mengalami\"splicin!', dan pada sebagian besar sel-sel ekariotik beberapa IRNA jugamengalami \"qlicinp!\". Di atas telah dikemukakan bahwa mRNA mengalamiproses \"spJicing\" pula. Akhir-akhir ini telah banyak dicapai kemajuan dalammemahami peristiwa-peristiwa biokimiawi selama proses \" g /icingj', kendatienztm dan kofaktor yang dipetlukan belum diketahui identitasnl'a. Daripenelitian-penelitian pada IRNA sel ragi, mRNA sel mamaLia atau virus danIRNA dari sel protozo^ Tetrahlmena pyoformis telah dikenal adanya tiga jenisreaksi \"splicing\".Tipe I: \"splicing\" tRNAIntron terpendek dalam calon IRNA tetdapat pada lengan anti-kodon pre-tRNA. Di sini tidak diketemukan urutarr konsensus. Ututan konsensus

BIOLOGI SELadalah urutan nukleotida yang dipertahankan keberadaannya dalam intisetiap organisme. Pada sel-sel ragi intton ini dialihkan melalui dua reaksienzimaik vang terpisah yaitu: 1) pemotongan dengan enzim endonukleasedan 2) penggabungan kemba[ dengan bantuan penguraian ATP (Gambat8-13). I{edua reaksi ini dibantu oleh dua jenis enzim yang berbeda. Padapengamatan sel-sel mamalia, peristiwa teaksi\"rylicinpi' IRNA juga melalui duatahap, walaupun sedikit berbeda biokimianya. 5\"AA Gu 3' fit {J& K c*& f*S qr,$ 6-c 6-{ s*s U $6$tf\"^x sF6* cfi* lr ?:,t o Guut G6 *&* AEAE& S u*AC*-r-AuUC\"{,/f/-FUloolUk-L^ ffiA/ 6 s-6e {.1\"S Anticodcn __&d-f*cGGambar 8-13. ':?*^ Tec.pat u' ATipe l\"splicing\"tRNA. p€rnenggahnUrutan gena untuk pre-tRNAserdari archaebacterium sulfolobus U S**$tremsolfactarius (sel ragi). Pada bagian IJ t*bawah terdapat intron yang perlu FLU4ceccdipenggal, untuk pembuatan tRNAfungsional.Adanya persamaan tempat intron pada sel bakteri dan sel ekariotik,memberikan petunjuk bahwa peristiwa \"splicinpi' untuk IRNA berasal padaorganisme primitif.Tipe II: \"splicing\" rRNA dan mRNA mitokhondriaUrutan nukleotida intron IRNA dan mRNA mitokhondda pada kasus-kasusyang diteliti menunjukkan adanya struktur tertentu yang sama, yang penting

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKuntuk mengalihkan intron. Ujung 3' datt ekson pertama dan ujung 5' dariekson kedua didekatkan oleh struktur penggal pada intton yang dinamakanIGS (internal gaide seqaence). Struktur ini membentuk beberapabpatankarenaterdapat urutah nukleotida membentuk pasangan-pasangan sendiri e-Q, R-S pada Gambar B-14) selama proses \"sp/icin!'. Penggal-penggal intron yangmembentuk pasangan tersebut, biasanva tetditi atas sekitar 10 nukleotidapanjangnya. Yang menarik bahwa penggal-penggal urutan nukleotidatersebut tetap terpelihata pada berbagai spesies, attin;,ra pada intron terdapatkonsensus. Exnn t pemengsaran intron pada.,o\" ,,ro,,.,\"oJl?il,i,,lnaiipu,un-riputan urutan intron (s-R, p-Q). Untuk menyambung ujung-ujung ekson yang terpisah diperlukan penggal lG5 pada intron.Tipe III: \"splicing\" mRNATipe ketiga dalam proses \"splidnpj' terdapat pada gena-gena hewan dantumbuhan tingkat tinggi, yang memberikan sandi untuk urutan mRNA yangterdiri atas 2 sampai 50 ekson atau iebih. Urutan konsensus pada perbatasanintron-ekson DNA membedkan sandi untuk transkripsi primer untukpembentukan mRNA. Gena inti dari tumbuhan dan hewan menunjukkanurutan AGGT pada petbatasan intron-ekson 1'ang tetap dipertahankan padasemua spesies. Untuk \" sp/idnpi' dibutuhkan protein, snRNP.

BIOLOGI SELGena {.!ntuk sandi protein multiselulerExon l*trn*€ena untuk sandi proteirt *el ragi -30 Tfr - 6n lc$IRNA lclorcplas dan gena untuk sandi protein. spticingTipettt,perhatikan,,u,un,'rorXllo1l?iot o\",,or,rranintrondaneksonyans dimiliki 3 gena di atas.RANGKUMANTranskripsi informasi genetik dalam sel-sel ekariotik sangat rumit. Dalamsintesis protein me[batkan berbagai jenis RNA. IRNA termasuk dalamkelompok RNA pendek mengenali kodon pada mRNA dan membawa asamamino untuk ditangkaikan menjadi poJipeptida. IRNA;'ang merupakan bagiandari ribosom terdiri atas bebetapa jenis. Sebagran dari konsep-konsep mengenaitranskripsi yang berasal dari pengkajian bakteri tidak dapat diterapkan pada selekariotik. mRNA disintesis dalam nukleus sebagai bagian dari hn-RNA. Sekitar80o/o da''i hn-RNA dihancurkan dalam nukleus, sedang sebagian disisakansebagai mRNA. Sebagian besar dari hn-RNA ditemukan dalam nukleus di luarnukleolus sebagai partikel ribonuk-leoprotein. Setelah dilakukan tanskripsihn-RNA, urutan sekitar 200 nukleotida (poli-A) dibubuhkan pada ujung 3'.Bersamaan dengan pembubuhan poti-A tetsebut, bedangsung degradasi hn-RNA yang mulai dar ujung 5', sehingga hasil akhir merupakan rantai poJi-A* mRNA, yang akan masuk kedalam sitoplasma. I{eberadaan poli-A padasebagian besar mRNA dalam sei ekariotik mempermudah pemisahan mRNA.nRNA yang merupakan sandi untuk sintesis histon tidak memiliki poli-Asegera masuk daiam sitoplasma.

BAB 8: RNA DALAM SEL EKARIOTIKDAFTAR PUSTAKACech, T. RNA as an enzyme. Sci. Am. 255 (5).76-85,1'986.Darnell, J.; Molecular Cell Biology. New York: Scientific American Books. 305-366.1,986.Darnell, J.E. Jr. The processing of RNA. Sci. Amer. 249 Q). 90-100. 1 983.Darnell,J.E. Jr. RNA. Sci. Am. (10). 54-63, 1985.Dreyfuss,G; Benkel, B.F,; Pidol-Roma, S; Burd, C.O. hnRNP ptoteins and the biogenesis of mRNA. Annu, Rev. Biochem, 62: 289 -321, 1'993.Steitz,J.A. 1988. \"Snutps\". Sci. Am. (6). 36 - 41'. 1'986.Steitz,J.A. 1988. \"Snurps\". Sci. Am. (6). 56 - 63. 1988.

BIOLOGI SEL