Pengertian, Struktur dan Fungsi RNA

Kali ini kami akan berbagi ilmu tentang RNA, beberapa topik utama yang akan kami bahas adalahPengertian RNA, Struktur RNA, Fungsi dan Mekanisme Kerja RNA, danProses Terbentuknya RNA. Semoga ilmunya dapat bermanfaat.

A. PENGERTIAN RNA

Seperti halnya DNA (asam deoksiribonukleat), RNA (asam ribonukleat) juga merupakan asam nukleat (polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida). Hanya saja berbeda dengan DNA yang unit-unit pembangunnya dioksinukleotida sehingga disebut untai ganda, RNA merupakan asam nukleat untai tunggal yang terdiri dari unit-unit pembangun berupa mononukleotida. Setiap nukleotida terdiri atas satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa Nitrogen (N).

RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga kedudukan RNA ialah sebagai polimer dan jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, RNA kebanyakan berada di dalam sitoplasma, khusunya di ribosom.

B. STRUKTUR RNA

Sebagai asam nukleat, molekul RNA memiliki struktur yang berbeda dengan DNA. RNA merupakan rantai tunggal berbentuk pita dan tidak berpilin. Tiap rantai RNA merupakan polinukleotida yang terdiri atas banyak ribonukleotida. Tiap ribonukleotida  terdiri  dari  3  gugus  molekul,  yaitu

1. Gugus pentosa  (gula ribosa);

2. Gugus fosfat, dan

3. Basa nitrogen.

Basa nitrogen dibedakan menjadi dua jenis, diantaranya meliputi:

• Basa purin yang susunannya sama seperti DNA, terdiri dari Adenin (A) dan Guanin (G);
• Basa pirimidin yang berbeda dengan DNA yaitu tersusun atas Sitosin (S) dan Urasi (U).

STRUKTUR RNA

RNA memiliki berat  molekul  antara  25.000  sampai  dengan beberapa juta. Meskipun pada dasarnya, RNA berisi rantai polinukleotida tunggal, tetapi rantai  yang  biasa  terlipat  membentuk  daerah  heliks  ganda  yang mengandung pasangan basa A:U dan G:C.

Dengan adanya ikatan antara basa purin dan pirimidin dengan gugus pentosa berupa gula ribosa terbentuklah nukleosida atau ribonukleosida. Ribonukleosida  yang berikatan dengan gugus fosfat membentuk nukleotida atau ribonukleotida.

C. FUNGSI DAN MEKANISME KERJA RNA

Secara umum, RNA berfungsi sebagai penyimpan informasi. Namun, peran utama RNA dan berlaku pada semua makhluk hidup ialah sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik. Dalam menjalankan peran tersebut, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam tahapan trankskripsi DNA. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk triplet (tiga urutan basa nitrogen), dikenal dengan istilah kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino, monomer yang menyusun protein yang tujuannya yakni sebagai kode untuk berhenti.

Jika ditinjau berdasarkan klasifikasi, setiap jenis RNA memiliki fungsi yang lebih spesifik dengan mekanisme kerja yang berbeda dan saling terkait. Adapun pembagiannya ada dua, yaitu:

1. RNA genetik

RNA genetik mengambil andil sebagaimana kerja DNA dan hanya dimiliki oleh makhluk hidup tertentu yang tidak memiliki DNA, seperti beberapa jenis virus. Di dalam sel inangnya, RNA yang terdapat pada virus akan mengalami transkripsi balik menjadi kode genetik RNA-DNA yang pada akhirnya membentuk DNA. Kemudian DNA virus akan masuk ke nukleus inang dan menyisip kedalamya sehingga pada awlanya akan merusak DNA inang dan membentuk mRNA. mRNA ini akan mengalami translasi untuk menghasilkan protein selubung virus sehingga terbentuklah virus-virus baru. Peran penting molekul ini ialah membawa segala materi genetis, seperti yang dimiliki oleh DNA.

2. RNA non genetik

RNA non genetik merupakan molekul yang dimiliki oleh makhluk hidup yang materi genetiknya diatur oleh DNA.Makhluk hidup golongan ini didalam selnya memiliki DNA dan RNA. Dengan kata lain, perannya bukanlah seperti DNA. Berdasarkan letak dan fungsinya, RNA non genetik terbagi menjadi tiga macam, diantaranya:

2a. RNA messenger (mRNA)

Istilah lain mRNA dikenal dengan RNA duta (RNAd) yang memiliki rantai tunggal RNA yang cukup panjang. mRNA dibentuk oleh DNA didalam inti sel (nukleus) dan merupakan salah satu jenis RNA yang urutan basanya berpasangan dengan salah satu urutan basa rantai DNA. Peran mRNA yang berbentuk pita tunggal linier ialah menyampaikan informasi genetik di inti sel menuju ke ribosom di dalam sitoplasma yang menjadi pola cetakan untuk menentukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida . Urutan pada rantai asam amino yang menyusun rantai polipeptida tersebut sesuai dengan urutan kodon (kode genetik) yang ada dalam molekul mRNA yang bersangkutan. mRNA hanya dibentuk saat diperlukan yang kemudian akan dihancurkan di dalam plasma jika tugasnya telah selesai.

2b. RNA ribosomal (rRNA)

RNA ribosmal dibentuk oleh DNA dan merupakan komponen utama yang terdapat di dalam ribosom, yakni mencapai 30-46 dan 70-80% protein. Molekul rRNA berbentuk pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. RNA ribosomal merupakan situs utama untuk membangun protein. rRNA ini membawa enzim yang diperlukan untuk sintesis protein. Enzim ini dikenal dengan nama ribosim.

2c. RNA transfer (tRNA)

RNA transfer dibentuk oleh DNA di dalam inti sel (nukleus), namun menempatkan dirinya di dalam sitoplasma. tRNA merupakan molekul RNA terpendek yang mengangkut asam amino satu per satu ke ribosom sehingga dapat  menginterpretasikan  pesan  genetik  di  serangkaian  kodon  di sepanjang molekul mRNA. Pengangkutan asam amino tersebut sesuai dengan kode yang terdapat dalam RNAd yang nantinya akan berperan dalam proses sintesa protein. Proses ini dapat terjadi akibat perlekatan suatu asam amino dengan ujung tRNA yang berseberangan dengan ujung antikodon (rangkaian pendek yang terdapat pada salah satu ujung tRNA).   

D. PROSES TERBENTUKNYA RNA

Proses pembentukan RNA berkaitan erat dengan fungsi DNA. Seperti pembahasan kita sebelumya mengenai definisi RNA yang merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA. Dengan kata lain, DNA berperan penting dalam tahapan pembentukan RNA dengan membawa informasi genetik berupa berupa kode-kode sandi atau genetik pada untai ganda DNA untuk dicetak membentuk RNA. Adapun proses pembentukan RNA terdiri dari dua tahapan dngan bantuan enzim RNA polymerase (RNAp). Enzim ini mempercepat proses pembentukan RNA. Tahapan pembentukan RNA meliputi:

1. Transkripsi

Dalam tahap transkripsi, dengan menggunakan DNA sebagai cetakan disistesis RNA messenger. Proses ini terdiri atas 3 tahap, yaitu:

1a. Inisisasi

Pada tahap ini, enzim RNA polymerase menyalin gen, sehingga terjadi pengikatan RNAp dengan promoter (tempat pertemuan antara gen/DNA dengan RNAp) yang akan memberikan inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNAp akan membuka double heliks DNA (untai ganda) yang berfungsi sebagai cetakan yakni rantai sense.

1b. Elongasi

Disini, RNAp akan bergerak sepanjang untai ganda DNA, membuka double heliksdan merangkai ribonukleotida ke ujung 3’ ribonukleotida yang sedang tumbuh, sehingga dihasilkan rantai RNA yang di dalamnya mengandung urutan basa nitrogen pertama sebagai hasil perekaman. Jika hasil perekaman sudah mencapai 30 buah, suatu senyawa kimia yang berperan sebagai penutup untuk memberikan sinyal inisiasi tahap translasi, dan mencegah terjadinya degradasi RNA akan berikatan dengan ujung 5’ RNA.

1b. Terminasi

Proses terminasi ialah terhentinya proses perekaman dan molekul DNA baru terpisah dari DNA template. Tahap ini ditandai dengan terdiasosiasinya enzim RNAp dari DNA dan RNA dilepaskan sehingga dihasilkan produk transkripsi yang lengkap disebut messenger RNA (mRNA).

2. Translasi

Translasi merupakan tahapan penerjemahan beberapa triplet/ kodon dari mRNA menjadi asam amino yang akhirnya membentuk protein. Setiap triplet terdiri dari urutan basa nitrogen yang berbeda sehingga akan diterjemahkan menjadi asam amino yang berbeda pula. Asam amino tersebut akan menghasilkan rantai polipeptida spesifik hingga terbentuk protein spesifik pula. Proses translasi dapat berupa:

2a. Iniasiasi

Tahap ini diawali dengan pengenalan kodon AUG yang terdapat pada bagian akhir mRNA yang disebut juga kodon Start. Kodon AUG akan mengkode pembentukan metionin. Selanjutnya, metionin dibawa oleh tRNA untuk bergabung melalui pembentukan ikatan pada subunit besar ribosom sehingga terbentuklah ribosom yang lengkap. Molekul tRNA pertama yang terikat pada ribosom akan menempati tempat khusus, yaitu sisi P (Polipeptida) yang akan terbentuk rantai yang dikenal dengan istilah polipeptida. Sedangkan tRNA berikutnya akan berikatan dengan kodon kedua dan akan menempati ribosom pada sisi A (asam amino)

2b. Elongasi

Tahap ini ditandai dengan pengaktifan asam amino oleh tRNA pada tiap kodon ke kodon sehingga akan dihasilkan asam amino baru satu per satu.Proses engolasi ini membuat rantai polipeptida tumbuh semakin panjang akibat asam amino yang terus bertambah.

2c. Terminasi

Proses ini ditandai dengan pertemuan antara antikodon yang dibawa oleh tRNA dengan UAA, UAG, atau UGA sehingga menyebabkan berhentinya proses translasi. Akibanya, terlepaslah rantai polipeptida yang dibentuk dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.

Nah itulah pembahasan pada postingan kali ini tentang RNA, semoga dapat bermanfaat ilmunya.