Sintesis Protein untuk Pertumbuhan dan Perbaikan Jaringan Makhluk Hidup

Makhluk hidup membutuhkan beberapa senyawa untuk dapat bertahan hidup. Salah satu senyawa yang dibutuhkan yaitu protein yang memiliki peran penting dalam pembentukan dan perbaikan sel-sel dalam tubuh makhluk hidup. Sebagai senyawa yang kompleks protein pada tubuh makhluk hidup terbentuk melalui proses sintesis protein. 

Sintesis protein adalah proses kompleks yang terdiri dari dua tahapan utama, yaitu transkripsi dan translasi. Proses ini berawal dari DNA, yang berfungsi sebagai sumber materi genetik, dan berakhir dengan pembentukan protein yang berfungsi sebagai penyusun sel, enzim, dan berbagai fungsi lainnya (Suhermiati, 2015).

Tahapan awal dalam proses sintesis protein yaitu transkripsi, pada proses ini DNA mengkode informasi genetik yang diterjemahkan menjadi RNA. Proses ini terjadi di dalam nukleus sel eukariotik, sedangkan di sel prokariotik, transkripsi terjadi di sitoplasma tanpa membran inti. Kemudian akan dilanjutkan pada proses translasi yang merupakan tahapan kedua sintesis protein di mana RNA yang disintesis (mRNA) diterjemahkan menjadi rantai peptida (protein) di ribosom. 

Proses ini terjadi di sitoplasma sel eukariotik, sedangkan di sel prokariotik, translasi terjadi di sitoplasma tanpa membran inti. Perbedaan utama sintesis protein antara prokariotik dan eukariotik terletak pada lokasi transkripsi dan translasi. Sel prokariotik melakukan transkripsi dan translasi secara bersamaan di sitoplasma tanpa membran inti, sedangkan sel eukariotik melakukan transkripsi di inti dan translasi di sitoplasma terpisah oleh membran inti (Suhermiati, 2015).

Sintesis protein terjadi di dalam ribosom yang ada pada sel tubuh makhluk hidup dengan bantuan mRNA dan tRNA (Purnomo, 2023). Proses sintesis protein ini akan menghasilkan protein fungsional yang berperan penting dalam pertumbuhan dan perbaikan jaringan makhluk hidup. Protein digunakan sebagai bahan penyusun dasar jaringan, serta sebagai enzim yang mengatur berbagai proses biologis (Yuliawati, 2021).

Protein adalah jenis makromolekul yang membentuk sebagian besar sel dalam tubuh manusia. Molekul ini terdiri dari karbon, hidrogen, nitrogen, dan kadang-kadang sulfur serta fosfor. 

Berbeda dengan karbohidrat dan lemak, protein memiliki peran yang sangat penting dalam pembentukan biomolekul dan tidak hanya berfungsi sebagai sumber energi. Selain itu, protein juga memiliki peran krusial dalam menentukan ukuran dan struktur sel, menjadi komponen utama dalam sistem komunikasi antar sel, dan berperan sebagai katalisator dalam berbagai reaksi biokimia yang terjadi di dalam sel (Khotimah dkk, 2021). 

Protein adalah salah satu molekul organik yang paling penting dalam kehidupan, dan sintesis protein adalah bagian tidak terpisahkan protein sebagai molekul penyusun kehidupan. Protein digunakan oleh sel untuk menyusun membran sel dan sebagai bahan pembangun atau menggantikan sel-sel yang rusak (Li et al, 2024).

Analisis data yang digunakan yaitu teknik analisis isi (content analysis) untuk mengidentifikasi dan menganalisis berbagai teori dan temuan yang terkait dengan sintesis protein. Hasil analisis data kemudian digunakan untuk menjawab rumusan masalah dalam penelitian dan untuk menganalisis intervensi pada sintesis protein dalam konteks pertumbuhan dan perbaikan jaringan makhluk hidup.

Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses biokimia yang terjadi dalam tubuh makhluk hidup untuk mengubah asam amino menjadi protein yang spesifik dan fungsional. Sintesis protein terdiri dari dua tahapan utama, yaitu transkripsi dan translasi (Suhermiati, 2015). Proses ini melibatkan peran DNA, RNA, enzim, dan untuk menghasilkan protein yang telah diproses secara mekanik dan kimiawi yang berperan dalam regulasi proses biologis seperti pertumbuhan, perbaikan, dan regenerasi jaringan. (Yang et al, 2023)

Pada dasarnya semua sel dalam tubuh memiliki DNA, yang berfungsi sebagai materi genetik yang mengkodekan informasi genetik. DNA berada di dalam nukleus, yang adalah bagian inti sel yang berisi materi genetik. Namun, tidak semua DNA memiliki fungsi sebagai pengkodean gen. Beberapa DNA tidak memiliki fungsi sebagai pengkodean gen, tetapi memiliki fungsi lain seperti pengaturan struktur sel atau pengaktifan gen lain. Beberapa DNA lainnya membentuk gen yang tidak diaktifkan, yang berarti bahwa gen tersebut tidak berfungsi dalam sintesis protein. (Patmawati, 2020)

Protein adalah salah satu molekul organik yang paling penting dalam kehidupan, dan sintesis protein adalah bagian tidak terpisahkan protein sebagai molekul penyusun kehidupan. Protein merupakan kelompok molekul makanan yang penting karena protein menyediakan organisme tidak hanya karbon dan hidrogen, tetapi juga nitrogen dan sulfur. 

Nitrogen dan sulfur tidak tersedia pada lemak dan karbohidrat yang merupakan kelompok molekul makanan utama lainnya.  Protein digunakan oleh sel untuk menyusun membran sel dan sebagai bahan pembangun atau menggantikan sel-sel yang rusak. Selain itu, protein fungsional seperti enzim dan hormon berfungsi untuk metabolisme dan pertumbuhan serta perkembangan sel (Kurniadi, 2020).

Sintesis protein juga dikontrol oleh beberapa faktor, seperti sinyal dari dalam atau luar sel yang dapat menghidupkan atau mematikan transkripsi gen. Regulasi ini dilakukan melalui modulasi alosterik atau kovalen dari kelas enzim yang disebut faktor transkripsi. Protein yang akan disekresikan dari sel, memiliki urutan sinyal yang berikatan dengan protein membran spesifik pada permukaan retikulum endoplasma granular (Merrick & Pavitt 2018).

Tujuan utama sintesis protein adalah membentuk dan menyusun protein yang akan dimanfaatkan dalam tubuh sebagai komponen penting dalam susunan tubuh makhluk hidup. Enzim, hormon, dan membran sel dalam tubuh kita merupakan hasil susunan protein. Eritrosit pun memerlukan protein untuk mengikat oksigen (Rahmah, 2022).

Proses sintesis protein melibatkan DNA yang berperan sebagai sumber pengkodean asam nukleat yang digunakan dalam sintesis protein. RNA berperan sebagai template untuk sintesis protein, serta berfungsi sebagai pengangkut asam amino ke ribosom (Rahmah, 2022), (Utami dan Raimarda, 2020).

Transkripsi 

Transkripsi adalah tahap pertama dalam sintesis protein, di mana DNA ditranskripsi menjadi RNA. Proses ini dilakukan oleh enzim RNA polimerase yang membaca kode genetik pada DNA dan menghasilkan RNA yang berupa rantai tunggal. RNA ini kemudian diolah menjadi mRNA yang berfungsi sebagai template untuk sintesis protein. Proses ini terjadi di dalam inti sel dan melibatkan enzim RNA polimerase yang membaca dan mereplikasi kode genetik DNA menjadi molekul RNA (Utami dan Raimarda, 2020).

Pada proses transkripsi dibagi menjadi tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Inisiasi merupakan proses ketika enzim RNA polimerase membaca DNA dan mencari lokasi awal transkripsi. RNA polimerase kemudian membuka struktur DNA dan mengikat pada lokasi awal transkripsi. Proses selanjutnya, elongasi yaitu proses ketika RNA polimerase membaca DNA dan mereplikasi kode genetik menjadi molekul RNA. Proses ini berlanjut hingga RNA polimerase mencapai terminator, di mana proses transkripsi dihentikan. Proses yang terakhir adalah terminasi yang merupakan proses ketika RNA polimerase menghentikan proses transkripsi ketika mencapai terminator. Molekul RNA yang dihasilkan kemudian dipindahkan ke sitoplasma untuk digunakan dalam translasi (Umillah dkk, 2018).

Translasi

Translasi adalah tahapan kedua sintesis protein di mana RNA yang disintesis (mRNA) diterjemahkan menjadi rantai peptida (protein) di ribosom. Proses ini terjadi di sitoplasma sel eukariotik, sedangkan di sel prokariotik, translasi terjadi di sitoplasma tanpa membran inti. Ribosom terdiri dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Subunit besar berfungsi sebagai situs penggabungan asam amino, sedangkan subunit kecil berfungsi sebagai situs pembaca mRNA. RNA (Utami dan Raimarda, 2020), (Umillah dkk, 2018).

Ribosom membaca kode genetik dari mRNA, yang terdiri dari urutan tiga asam amino yang disebut triplet. Kode genetik ini digunakan untuk menentukan urutan asam amino yang akan digunakan dalam sintesis protein. Setelah kode genetik diuraikan, ribosom menggabungkan asam amino yang sesuai dengan urutan yang ditentukan oleh kode genetik. Asam amino ini kemudian disatukan menjadi rantai peptida yang membentuk protein. (Umillah dkk, 2018).

Rantai peptida yang terbentuk melalui translasi kemudian diperpanjang dan diatur menjadi struktur protein yang sesuai. Protein yang terbentuk kemudian berfungsi sebagai penyusun sel, enzim, dan berbagai fungsi lainnya. Dalam sintesis protein, ribosom berperan penting dalam menggabungkan asam amino menjadi rantai peptida yang membentuk protein. Proses translasi sintesis protein adalah tahapan yang kompleks dan berperan penting dalam sintesis protein yang berfungsi sebagai penyusun sel dan berbagai fungsi lainnya (Suhartono dkk, 2022).

  

Hasil Sintesis Protein Dalam Tubuh

Hasil sintesis protein adalah asam amino yang digunakan sebagai penyusun protein. Asam amino ini berfungsi sebagai zat pembangun sel, seperti pada perkembangan otot, sel syaraf, dan sel-sel lainnya. Protein menghasilkan 4 kalori energi dalam setiap gramnya, sehingga sintesis protein juga berperan dalam proses metabolisme tubuh. (Utami dan Raimarda, 2020).

Proses sintesis protein memiliki pengaruh yang signifikan dalam pertumbuhan dan perbaikan jaringan makhluk hidup melalui mekanisme berikut. Pertama, sintesis protein berperan dalam membentuk jaringan baru dengan menghasilkan asam amino yang digabungkan menjadi rantai peptida. Rantai peptida ini kemudian membentuk protein yang membantu dalam pembentukan jaringan baru, seperti pada saat bayi tumbuh atau saat tubuh memperbaiki jaringan yang rusak. Selain itu, sintesis protein juga berperan dalam menggantikan jaringan yang rusak dengan memperbaiki bagian-bagian yang mengalami kerusakan (Rahmah, 2022).

Protein yang disintesis berperan dalam mempertahankan fungsi jaringan yang rusak agar tetap berfungsi dengan baik. Selain itu, sintesis protein juga berperan dalam pembentukan organ tubuh seperti rambut, kulit, otot, dan sel darah. Protein yang terbentuk membantu membentuk struktur dan menjalankan fungsi organ-organ tersebut. Selain itu, sintesis protein juga penting dalam produksi enzim dan hormon yang berperan sebagai pengatur dalam tubuh. (Sereliciouz & Atinirmala, 2020)

Enzim dan hormon ini memainkan peran penting dalam berbagai proses biologis seperti metabolisme, pertumbuhan, dan perkembangan. Terakhir, sintesis protein juga berperan dalam perbaikan jaringan ikat seperti jaringan adiposa yang berfungsi sebagai cadangan energi. Protein yang disintesis membantu mempertahankan fungsi jaringan adiposa dan menjaga keseimbangan energi dalam tubuh. 

Proses sintesis protein melibatkan DNA sebagai sumber informasi genetik yang ditranskripsi menjadi RNA untuk kemudian diterjemahkan menjadi protein di ribosom. Melalui proses ini, sintesis protein berperan penting dalam menjaga kesehatan dan kelangsungan hidup makhluk hidup dengan membantu pembentukan, perbaikan, dan pengaturan fungsi jaringan tubuh. (Sereliciouz & Atinirmala, 2020), (Utami dan Raimarda, 2020).

Sintesis protein adalah proses biokimia yang penting dalam tubuh makhluk hidup untuk mengubah asam amino menjadi protein yang spesifik dan fungsional. Proses ini melibatkan tahapan transkripsi dan translasi, di mana DNA ditranskripsi menjadi RNA dan RNA tersebut diterjemahkan menjadi rantai peptida yang membentuk protein. Sintesis protein memiliki peran penting dalam regulasi proses biologis seperti pertumbuhan, perbaikan, dan regenerasi jaringan. 

Selain itu, sintesis protein juga dikendalikan oleh faktor-faktor seperti sinyal dalam dan luar sel, yang dapat mengatur transkripsi gen. Protein yang dihasilkan melalui sintesis protein berperan sebagai penyusun sel, enzim, dan hormon dalam tubuh, serta berkontribusi dalam metabolisme dan keseimbangan energi. 

Proses transkripsi dan translasi dalam sintesis protein terjadi di dalam inti sel dan sitoplasma, melibatkan peran penting dari DNA, RNA, dan enzim. Kesimpulannya, sintesis protein adalah proses yang kompleks dan krusial dalam menjaga kesehatan dan kelangsungan hidup makhluk hidup melalui pembentukan, perbaikan, dan pengaturan fungsi jaringan tubuh.