Pengertian RNA Beserta Struktur, Jenis Dan Fungsi

Diposting pada

Pengertian-RNA

Pengertian RNA

Asam ribonukleat (bahasa Inggris:ribonucleic acid, RNA) senyawa yang merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik.

Asam ribonukleat atau RNA adalah asam nukleat beruntai tunggal yang tersusun atas monomer-monomer nukleotida dengan gula ribosa. RNA merupakan polimer yang disebut polinukleotida. Setiap polinukleotida tersusun atas monomer-monomer yang disebut nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas tiga bagian, yaitu basa nitrogen, gula pentosa, dan gugus fosfat. Basa nitrogen pada RNA terdidi dari adenin, guanin, sitosin, dan urasil. Urutan basa-basa nitrogen tersebut dapat mengkode informasi genetik (Campbell dkk. 2010: 93)


RNA atau asam ribosa nukleat merupakan satu dari tiga makromolekul utama (bersama dengan protein dan DNA) yang memiliki fungsi penting dalam segala bentuk kehidupan. RNA mempunyai peran sebagai pembawa bahan genetik serta memainkan peran utama dalam ekspresi gentik. Didalam suatu gentika molekular, RNA menjadi seuatu perantara antara informasi yang dibawa DNA serta ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Pengertian DNA


Ciri Struktur RNA

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 (S) dan urasil (U). Susunan RNA terdiri atas:

  1. Gugus fosfat
  2. Gula pentosa (ula ribosa),
  3. Basa nitrogen.

Basa nitrogen dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

  • Basa purin yang tersusun dari Adenin (A) dan Guanin (G).
  • Basa pirimidin yang tersusun dari Sitosin (S) dan Urasil (U).

Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Fungsi DNA Rekombinan Dalam Ilmu Biologi


Jenis – jenis RNA

RNA Genetik

RNA genetik hanya dimiliki oleh organisme tertentu yang tidak memiliki DNA, misalnya virus. Fungsi RNA genetik sama dengan DNA, yaitu sebagai pewaris sifat dan mampu menyintesis protein.


RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, yakni merupakan molekul genetik yang secara keseluruhan bertanggung jawab dalam membawa segala materi genetis, seperti yang dimiliki DNA, seperti pada beberapa jenis virus. Selain sebagai materi genetic, RNA pulalah yang mengatur aktivitas sel.


RNA Nongenetik

RNA ini terdapat pada organisme yang memiliki DNA sebagai pewaris sifat. Jadi, baik DNA maupun RNA keduanya terdapat dalam sel-sel organisme. Fungsi RNA nongenetik tidak sama dengan fungsi RNA.RNA nongenetik merupakan RNA yang tidak berperan sebagai DNA. RNA nongenetik dimilik oleh makhluk hidup yang materi genetiknya diatur oleh DNA. Pada makhluk hidup kelompok ini, di dalam di dalam selnya terdapat DNA dan RNA.


Ada tiga macam RNA nongenetik, yaitu messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), dan RNA ribosom (rRNA).

a) Messenger RNA (mRNA)

Messenger RNA (mRNA)
mRNA disebut juga RNA duta (RNA d) atau RNA kurir. mRNA merupakan RNA terpanjang yang berbentuk pita tunggal. Fungsi mRNA adalah sebagai pola cetakan pembentuk polinukleotida atau protein. mRNA juga disebut dengan istilah kodon karena fungsinya sebagai pembawa kode-kode genetik dari DNA ke ribosom.


Molekul mRNA mengandung urutan coding untuk protein. Molekul-molekul mRNA dapat bervariasi dalam ukuran, dengan transkrip eukariotik termasuk terbesar asam ribonukleat yang dikenal. Hal ini paling jelas sebelum splicing intron, karena banyak transkrip melebihi 100 kb panjangnya.


b) Transfer RNA (tRNA)

Transfer RNA (tRNA)
tRNA merupakan RNA terpendek dan berperan sebagai penerjemah kodon yang dibawa oleh mRNA. Fungsi lainnya adalah membawa asam-asam amino ke ribosom untuk disusun menjadi protein. Bagian tRNA yang dapat berhubungan dengan kodon yang dibawa oleh mRNA disebut antikodon.


tRNA adalah tempat molekul ~ 75 yang mengusung asam amino. tRNA diperkirakan memiliki struktur tersier umum (struktur berdasarkan analisis difraksi sinar-X ditampilkan di bawah). Analisis urutan tRNA menunjukkan struktur sekunder daun semanggi yang dibentuk oleh daerah basis pairing antara bagian untai RNA, dengan daun semanggi ini melipat ke dalam struktur tiga dimensi.


c) RNA ribosom (rRNA)

RNA ribosom (rRNA)
rRNA merupakan RNA dengan jumlah terbanyak. Strukturnya berupa pita tunggal yang tidak bercabang dan fleksibel. rRNA diduga mempunyai fungsi menyusun ribosom dan membantu dalam proses sintesis protein.
Molekul RNA ribosom terdiri dari 65 sampai 70% dari massa ribosom (yang bertanggung jawab untuk sintesis protein). Ribosom merupakan organel yang sangat besar; ribosom prokariotik memiliki berat molekul sekitar 2,5 juta, sedangkan eukariotik ribosom memiliki berat molekul sekitar 4 juta. Sebagai catatan penelitian asli pada ribosom digunakan relatif teknik mentah yang tidak dapat mengukur ukuran dalam hal berat molekul. Sebaliknya ukuran partikel ribosom dan komponen mereka diukur dengan tingkat mereka sedimentasi (gerakan didorong oleh percepatan gravitasi atau percepatan sentrifugal). Sedimentasi merupakan fungsi dari ukuran, bentuk, dan kepadatan, dengan objek yang lebih besar cenderung sedimen lebih cepat daripada yang lebih kecil.


Ukuran objek yang diukur dalam satuan Svedberg. Ribosom prokariotik 70 partikel S, dengan masing-masing terdiri dari besar (50 S) dan kecil (30 S) subunit. Ribosom eukariotik 80 S partikel, terdiri dari besar (60 S) dan kecil (40 S) subunit. Unit Svedberg adalah tidak aditif untuk partikel ukuran; hal ini disebabkan efek dari bentuk pada sedimentasi.


Ribosom eukariotik 40S berisi 1 rRNA (18 S rRNA = 1.900 basis) dan sekitar 35 protein yang berbeda. ribosom 60S berisi 3 rRNA (5 S = 120 basis, 5,8 S = 160 basa, dan 28 S = 4700 basis), dan sekitar 50 protein. rRNA 5 S memiliki sendiri gen; yang lainnya disintesis sebagai transkrip tunggal yang kemudian dibelah untuk melepaskan molekul RNA matang yang menjadi bagian dari ribosom.


Sampai relatif baru-baru ini, diasumsikan bahwa RNA ribosom melakukan fungsi sebagian besar struktural. Namun, data yang lebih baru sangat menunjukkan bahwa rRNA bertindak sebagai enzim, protein yang bertindak sebagai perancah struktural. Data ini mencakup hasil dari resolusi tinggi baru-baru ini (2,4 Å) difraksi sinar-X struktur subunit besar dan resolusi rendah (5 Å) struktur lengkap ribosom dari bakteri Haloarcula marismortui.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Replikasi DNA Semikonservatif – Pengertian, Komponen, Model, Dispersif, Para Ahli


Fungsi dan  Peranan RNA

Menurut Suryo (1996), 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 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.


Jika dilihat dari jenis-jenis RNA, masing-masing RNA ini memiliki fungsinya sendiri. mRNA mempunyai fungsi menerima informasi genetik dari DNA, tRNA mempunyai fungsi membawa asam amino yang terdapat dalam sitoplasma, rRNA mempunyai fungsi menyediakan tempat untuk sintesa protein.


Dalam bebrapa kelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA adalah bahan genetik. Yang mempunyai fungsi untuk menyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Saat virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawa masuk ke sitoplasma sel korban, lalu ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus yang baru.


Tetapi, peran yang penting dari RNA ada pada fungsinya sebagai perantara antara DNA serta protein dalam proses ekspresi genetik sebab ini berlaku untuk seluruh organisme hidup. Dalam peranan 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, dikenal dengan kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein.


Sebuah penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukan bukti yang mendukung atas teori “dunia RNA”, yang mengatakan bahwa pada awal suatu proses evolusi, RNA adalah bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.


Peran Fungsi RNA antara lain

  1. 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. RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA. Fungsi yang sama dengan DNA, yakni merupakan

  2. sebagai molekul genetik yang secara keseluruhan bertanggung jawab dalam membawa segala materi genetis.


  3. Bagi virus RNA merupakan bahan genetik dan berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain.


  4. RNA berfugsi sebagai enzim (ribozim) yang dapat mengkalis formasi RNA nya sendiri atua molekul RNA lain.


  5. Asam ribonukleat atau RNA berperan sebagai pembawa bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein.


  6. didalam RNA terdiri dari fospor dalam bentuk fosfat. Adapun kandungan fospor terdapat hampir di seluruh bhan makanan yag mengandung protein seperti ayam, tempe, keju, susu dll.


  7. RNAd bertugas atau berfungsi menerima informasi/ keterangan genetik dari DNA. Proses ini dinamakan Trasnkripsi dan berlangsung dalam sel;


  8. RNAp berfungsi mngikat asam amino yang terdapat dalam sitoplasma. Sebelum dapat diikat oleh RNAp asam amino bereaksi dahulu dengan ATP (adenosin tripospat) agar berernergi dan aktif. RNAp membawa asam amino yang diikat itu ke ribosom disinilah berlangsung perubahan informasi genetik yang dinyatakan oleh urutan basa dari RNAd keurutan asam amino dalam protein yang dibentuk. Proses ini dinamakan translasi;


  9. RNAr berfungsi mensintesis protein dengan menggunakan bahan asam amino. Proses ini berlangsung didalam ibosom dan hasil akhir berupa polipeptida.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Aplikasi Bioteknologi Modern – Pengertian, Genetika, kedokteran, pertanian, peternakan, limbah, Biokimia, Virologi, Biologi sel


Interferensi RNA

Sebuah gejala yang baru ditemukan pada penghujung abad ke-20 merupakan mekanisme peredaman (silencing) dalam ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa RNA tidak diterjemahkan (translasi) menjadi protein oleh tRNA. Hal itu terjadi disebabkan belum sempatnya ditranslasi, mRNA dihancurkan/dicerna oleh suatu mekanisme yang dibuat sebagai “interfrensi RNA”. Mekanisme tersebut melibatkan sedikitnya tidak substansi (enzim dan protein lain).


Interferensi RNA (RNAi, dari RNA interference) merupakan salah satu mekanisme pada sel hidup untuk mengendalikan aktivitas gen. Karena pertama kali ia diketahui sebagai suatu proses untuk “mementahkan” hasil transkripsi sehingga translasi tidak dapat berlangsung, ia pernah dikenal sebagai mekanisme peredaman gen pascatranskripsi (post-transcriptional gene silencing, PTGS).


Dalam RNAi terlibat dua jenis RNA berukuran kecil – miRNA dan siRNA – yang berperan penting. Kedua RNA berukuran kecil ini dapat berikatan dengan RNA lain (yang komplementer dengan urutan basanya) sehingga “mengganggu” (meng-interferensi) proses yang melibatkan RNA tersebut, misalnya dengan mencegah terbentuknya protein/enzim. Peran penting interferensi RNA mencakup sistem pertahanan terhadap informasi genetik asing (dari virus dan transposon), mengatur proses perkembangan, dan dalam sejumlah aspek ekspresi gen lainnya.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : 5 Pengertian Genetika Menurut Para Ahli Beserta Cabangnya


Sintesis RNA Dalam Sel

Enzim yang diperlukan dalam transkripsi DNA menjadi RNA adalah RNA polymerase. Reaksi enzimatik tersebut menghasilkan polimerase RNA dan ribonukleotida. Sekuen nukleotida pada DNA merupakan templat atau cetakan untuk membuat sekuen nukleotida pada RNA. RNA polimerase ada yang tidak membutuhkan templat atau cetakan seperti poli (A) polimerase yang penting dalam ekspresi gen. Penambahan nukleotida pada saat sintesis RNA mengikuti aturan pasangan basa: A berpasangan dengan U; G berpasangan dengan C. Setiap penambahan satu nukleotida, ß- dan γ-fosfat dihilangkan dari nukleotida yang baru datang, dan gugus hidroksil dihilangkan dari ujung 3-karbon pada nukleotida, sama seperti polimerisasi DNA.


RNA polimerase merupakan komponen pusat dari kompleks inisiasi transkripsi. Setiap kali suatu gen di transkrip, suatu kompleks baru digabungkan segera pada daerah upstream dari gen. Kompleks inisiasi disusun pada posisi yang sesuai dan tidak pada sembarang tempat di genom karena lokasi target ditandai dengan sekuen nukleotida khusus yang disebut promotor yang hanya terdapat di daerah upstream dari gen. Promotor bakteria dapat langsung dikenali oleh enzim RNA polimerase, tetapi pada eukariot dan archaea suatu protein intermediet yang mengikat ke DNA diperlukan dan membentuk platform tempat RNA polimerase mengikat.


Tahapan selanjutnya yaitu pemrosesan prekursor RNA. Kebanyakan RNA, terutama pada eukariot, awalnya disintesis sebagai prekursor atau pre-mRNA yang harus diproses sebelum bisa menjalankan fungsinya. Berikut ini adalah garis besar pemrosesan pre-RNA.


Modifikasi akhir terjadi selama sintesis mRNA eukariot dan archaea yang umumnya dengan penambahan nukleotida pada ujung 5′ yang disebut cap dan ekor poli A pada ujung 3′. Keduanya terlibat dalam penggabungan kompleks inisiasi translasi dari mRNA ini.


Splicing adalah penghilangan intron dari prekursor RNA. Banyak gen-gen pengkode protein pada eukariot mengandung intron dan intron ini dikopi saat gen di transkrip. Intron dihilangkan dari pre-mRNA dengan reaksi pemotongan dan penggabungan. Pre-mRNA yang tidak mengalami penghilangan intron membentuk fraksi RNA nuklear yang disebut heterogenous nuclear RNA (hnRNA). Beberapa pre-rRNA dan pre-tRNA eukariot juga mengandung intron, sama seperti transkrip pada archaea, tetapi hal tersebut jarang terdapat pada bakteri.


Pemotongan merupakan peristiwa yang penting dalam pemrosesan rRNA dan tRNA. Kebanyakan diantaranya awalnya disintesis dari unit transkripsi yang mengkhususkan diri pada lebih dari satu molekul. Oleh karena itu, pre-rRNA dan pre-tRNA harus dipotong kecil-kecil untuk menghasilkan RNA yang matang. Tipe pemrosesan ini terdapat baik pada prokariot maupun eukariot. Modifikasi kimia dilakukan pada rRNA, tRNA, dan mRNA. rRNA dan tRNA pada semua organisme dimodifikasi dengan penambahan gugus kimia baru yang ditambahkan ke nukleotida tertentu dalam setiap RNA. Modifikasi kimia mRNA disebut RNA-editing, seperti yang terlihat pada bermacam-macam eukariot.


Pemrosesan mRNA mempunyai pengaruh yang penting pada komposisi transkriptom. RNA editing, sebagai contoh, dapat menghasilkan suatu pre-mRNA tunggal yang diubah menjadi dua mRNA berbeda yang mengkode protein yang sangat berbeda. Peristiwa itu nampaknya tidak umum, tetapi splicing alternatif, dimana satu pre-mRNA menghasilkan dua atau lebih mRNA dengan cara penggabungan exon dengan kombinasi yang berbeda sangat umum terjadi. Dengan mekanisme ini, jumlah gen yang sedikit bisa menghasilkan protein yang lebih banyak.


Baca Juga Artikel Yang Mungkin Berhubungan : Struktur Kromosom : Fungsi, Jenis, Susunan dan Jumlah


Perbedaan DNA dan RNA

Molekul DNA

  • Terdapat dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas
  • Berupa rantai ganda
  • Kadarnya tidak dipengaruhi oleh kecepatan sintesis protein
  • Basa nitrogennya adalah adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T)
  • Gula penyusunnya adalah deoksiribosa, yaitu ribosa yang kekurangan satu atom oksigen.

Molekul RNA

  • Terdapat dalam nukleus, sitoplasma, dan ribosom
  • Strukturnya berupa rantai tunggal
  • Kadarnya dipengaruhi kecepatan sintesis protein
  • Basa nitrogennya adalah adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan urasil (U)
  • Gula penyusunnya adalah ribosa.

Daftar Pustaka

  • Muhammad Jusuf. 2001. Genetika 1 Struktur dan Ekspresi Gen. Jakarta. CV.Sagung Seto
  • Ir. H. Suryo. 2008. Genetika Manusia. Yogyakarta. Fak. Biologi UGM.
  • L. V. Crowder, Lilik kusdiarti, Soetarso. 2006. Genetika Tumbuhan.Yogyakarta. Fak. Pertanian UGM.
  • Anonim, 2008, Mengenal DNA dan RNA. diakses tanggal des 2009