RNA (Pengertian, Struktur, Fungsi, Jenis, Proses Pembentukan)

Pengertian RNA

RNA singkatan dari  RiboNucleic Acid yang dalam bahasa Indonesia disebut Asam Ribonukleat.

RNA adalah rangkaian nukleotida yang saling terikat seperti rantai. 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). Ada 4 jenis basa nitrogen yang menyusun RNA yaitu Adenin (A), Sitosin (C), Guanin (G), dan Urasil (U).

Tidak seperti DNA yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, RNA kebanyakan berada di dalam sitoplasma, khusunya di ribosom.

Fungsi RNA

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain.

Namun demikian, 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.
Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori ‘dunia RNA’, yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.

Struktur RNA

Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA memiliki bentuk pita tunggal dan tidak berpilin. Tiap pita RNA merupakan polinukleotida yang tersusun atas banyak ribonukleotida. Tiap ribonukleotida tersusun atas gula ribosa, basa nitrogen, dan asam fosfat.

Basa nitrogen RNA juga dibedakan menjadi basa purin dan basa pirimidin.  Basa purinnya sama dengan DNA tersusun atas adenin (A) dan guanin (G), sedangkan basa pirimidinnya berbeda dengan DNA yaitu tersusun atas sitosin (C) dan urasil (U). 

Tulang punggung RNA tersusun atas deretan ribosa dan fosfat. Ribonukleotida RNA terdapat secara bebas dalam nukleoplasma dalam bentuk nukleosida trifosfat, seperti adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), sistidin trifosfat (CTP), dan uridin trifosfat (UTP). RNA disintesis oleh DNA di dalam inti sel dengan menggunakan DNA sebagai cetakannya.

Berikut merupakan perbandingan antara struktur DNA dan struktur RNA

Jenis-Jenis RNA

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:

a. Transfer RNA (tRNA) 

RNA yang dibentuk dari dalam nukleus, tetapi menempatkan diri dalam sitoplasma. tRNA merupakan RNA yang terpendek dan bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA. tRNA mempunyai proporsi nukleosida yang lebih relatif tinggi. Transfer RNA (transfer-Ribonucleic acid) atau asam ribonukleat transfer adalah molekul yang menginterpretasikan pesan genetik berupa serangkaian kodon yang disepanjang molekul mRNA dengan cara mentransfer asam-asam amino ke ribosom dalam proses translasi. 

Tiap tRNA mengandung suatu sekuen dengan tiga rangkaian basa pendek. Seluruh ujung 3' tRNA mengandung sekuen SSA yang berseberangan dengan sekuen antikodon. Suatu amino tertentu akan melekat pada ujung 3 tRNA. Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya tRNA, yaitu dengan membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintetis protein, yaitu pengurutan asam amino sesuai dengan urutan kodon pada mRNA. 

b. Ribosomal RNA (rRNA) 

rRNA merupakan ribosom yang mengandung protein dengan massa yang hampir mirip. Molekulnya berupa pita tunggal, tak bercabang dan fleksibel. rRNA terdiri dari 80 persen total RNA yang dalam sel dan pada sel-sel tidak memiliki inti sejati yang terdiri dari beberapa tipe rRNA yaitu 23S rRNA, 16S rRNA, dan 5S rRNA. 

c. Mesengger RNA (mRNA) disebut juga RNA duta (RNA d)

mRNA merupakan polinukleotida yang berbentuk pita tunggal linier dan disintetis oleh DNA di dalam nukleus. mRNA berupa rantai tunggal yang relatif panjang. Panjang pendeknya mRNA berhubungan dari panjang pendeknya rantai polipeptida yang disusun. Ururtan pada rantai asam amino yang menyusun rantai polipeptida tersebut sesuai dengan urutan kodon yang ada dalam molekul mRNA yang bersangkutan. mRNA bertindak sebagai pola cetakan dalam pembentukan polipeptida. Setiap molekul membawa salinan urutan DNA, yang ditranslasikan dalam sitoplasma menjadi satu rantai polipeptida atau lebih. Fungsi utama dari mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA dibentuk jika diperlukan dan jika tugasnya telah selesai lalu dihancurkan dalam plasma.  

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) yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi. 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:

a. 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.

b. Elongasi
Disini, RNAp akan bergerak sepanjang untai ganda DNA, membuka double heliks dan 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.

c. 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:

a. 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)

b. 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.

c. 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.

Materi terkait : 

DNA (Pengertian, Struktur, Fungsi, Sifat, Replikasi)

Demikian Materi RNA (Pengertian, Struktur, Fungsi, Jenis, Proses Pembentukan), semoga dapat bermanfaat.