BIOSINTESIS PROTEIN.ppt

BIOSINTESIS PROTEIN

Fakultas Kedokteran Universitas AndalasProgram Studi Pendidikan Dokter Universitas Malikussaleh

ASAM NUKLEATPENYIMPAN SIFAT KETURUNANPENYIMPAN ENERGIBEKERJA SEBAGAI KO-ENZIM

ASAM NUKLEAT SUATU POLINUKLEOTIDADISUSUN OLEH MONONUKLEOTIDARNA (RIBO NUCLEIC ACID)DNA (DEOXY RIBO NUCLEIC ACID)

MONONUKLEOTIDABASA NITROGENPIRAMIDIN URASILTIMINSITOSINPURINADENINGUANINXANTINHIPOXANTIN

GULA DENGAN ATOM C SEBANYAK 5 BUAH ASAM FOSFAT

HIDROLISANUKLEOTIDA BASA NITROGEN + GULA FOSFAT

NUKLEOTIDA ASAM FOSFAT + BASA GULA (=NUKLEOSIDA) : RIBONUKLEOSIDA DEOKSIRIBONUKLEOSIDAASAMALKALI

RNAm-RNA(m = MESSENGER) = PEMBAWA PESANr-RNA(r = RIBOSOMAL)t-RNA(t = TRANSFER) = MEMINDAHKAN

m-RNA: SEBAGAI PESURUH PEMBAWA INFORMASI DALAM GEN KETEMPAT PEMBENTUKAN PROTEIN DI RIBOSOM TERDAPAT SUATU KODE UNTUK ASAM AMINO

t-RNA: SEBAGAI ADAPTER SEBAGAI TRANSLASI DARI INFORMASI

r-RNA: ALAT SINTESA PROTEIN DARI CATATAN m-RNA

SINTESIS PROTEIN

DNA RNA PROTEIN TRANSKRIPSITRANSLASI

BASA PURIN SEBAGAI METIL XANTIN DALAM BAHAN MAKANAN :KOPI MENGANDUNG KAFEIN (1,3,TRIMETIL XANTIN)THE MENGANDUNG TEOFILIN (1,3,DIMETIL XANTIN)KAKAO MENAGNDUNG TEOBRUMIN (3,7 DIMETIL XANTIN)

Struktur DNA(Asam Deoksi Rebo Nukleat)Terutama dalamINTI SEL (NUKLEUS)MENGANDUNG INFORMASI GENETIKA=AdenineC= cytosineG = guanineT = thymineP = phosphateS = Sugar

PendahuluanAsam nukleat ialah:suatu polimer (polinukleotida) rantai lurus yang mengandung unit-unit nukleotida.contoh: DNA & RNA

Setiap nukleotida mengandung sebuah:- basa nitrogen heterosiklik- gula pentosa- ester fosfat

PendahuluanBasa nitrogen terdiri dari: - basa purin = adenin (A) & guanin (G)- basa pirimidin = sitosin (C) & timin (T)

Timin pada RNA digantikan oleh urasil (U)

Gula pentosa terdiri dari:- 2 deoxy D ribosa (terdapat pada DNA)- D ribosa (terdapat pada RNA)

PolinukleotidaUnit-unit nukleotida disatukan oleh jembatan 3-fosfodiester sampai 5-fosfodiester untuk membentuk polinukleotida.

Berbeda dengan nukleosida yang hanya mengandung sebuah: - basa nitrogen heterosiklik - gula pentosa

STRUKTUR PRIMER DNA

STRUKTUR PRIMER RNA

Nukleosida

DNA(deoxyribonucleic acid)Adalah bahan genetik untuk sel.Semua sel dari individu yang sama punya jumlah dan penataan nukleotida yang sama dalam DNA tiap sel.Terdapat dalam:- inti sel-sel eukariotik- mitokondria- kloroplas tumbuhan

DNASel-sel kelamin mempunyai jumlah DNA setengah dari sel-sel somatik.Sel eritrosit matang tidak mengandung DNA. Sistem immun matang mempunyai jumlah DNA yang sama dgn sel-sel lain, tetapi penataan yang berbeda.Plasmid ialah molekul DNA sirkular yg dapat masuk ke dalam bakteri untuk melakukan replikasi autonom (tidak menular).

DNAVirus juga mengandung DNA sebagai bahan genetik.Tetapi tidak mempunyai sistem replikasi, transkripsi, & translasi.Virus harus masuk ke dalam sel lain untuk menyita perangkat sintesis DNA.Bakteriofag ialah virus yang menginfeksi bakteri.

Pasangan-BasaWatson & Crick berpendapat:Setiap molekul DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang disatukan oleh ikatan Hidrogen antar Basa.Pasangan-basa ini bersifat saling melengkapi (komplementer).Kedua untai tsb berjalan dalam arah yang berlawanan (antiparalel).

Pasangan Basa

Heliks GandaKedua utas rantai DNA tsb membentuk heliks ganda.Gugus fosfat terletak di sebelah luar heliks.Setiap heliks DNA bermuatan negatif.Heliks mengandung alur mayor & minor.Basa dalam kedua alur tsb terpapar, sehingga dapat berinteraksi dengan protein atau molekul lain.DNA-B adalah helik yang predominan.

Heliks Ganda DNA

Heliks Ganda DNA

Struktur Ruang DNA

Karakteristik DNADenaturasi menyebabkan kedua untai DNA terpisah.Hal tsb dapat dilakukan oleh: - alkali- panasProses penyatuan kembali kedua untai disebut Renaturasi (annealing).Hibridisasi ialah penyatuan DNA untai-tunggal dengan RNA dgn urutan yg sesuai.

Kode GenetikAda 20 macam kodon yg menyusun kode genetik,Tetapi hanya ada 4 macam nukleotida Jadi kodon yang tersusun atas 3 buah nukleotida menghasilkan 64 (43) kodon spesifik.

Kode Genetik

Ciri-Ciri Kode GenetikBerdegenerasi Tidak ambiguTidak tumpang tindihTanpa pungtuasiuniversal

Ciri-ciri Kode GenetikBerdegenerasi;beberapa kodon mengkodekan asam amino yang sama.

2. Tidak ambigu;sebuah kodon spesifik hanya menunjuk satu asam amino tunggal.

Ciri-ciri Kode Genetik3. Tidak tumpang tindih;kodon yg tumpang tindih tidak ikut serta dalam sintesis protein.

4. Tanpa pungtuasi;begitu pembacaan dimulai, maka tidak akan terputus sampai tercapai kodon stop.

Ciri-ciri Kode Genetik5. Universal;sampai sekarang, semua organisme menggunakan kode genetik yg sama.Kecuali pada mitokondria manusia, karena:- UGA = Trp, bukan sbg kodon-stop- AUA = Met, bukan Ile- CUA = Thr, bukan Leu

RNA(ribonucleic acid)RNA merupakan untai-tunggal nukleotida yg dihubungkan oleh ikatan fosfodiester-3 ke 5Timin digantikan oleh urasil.Untai RNA dapat melengkung terhadap diri-sendiri, sehingga basa-basa yang berjalan dalam arah berlawanan dapat membentuk pasangan (G - C & A - U).Dapat dihidrolisis oleh alkali.RNA utama adalah: mRNA. tRNA, & rRNA

mRNAMembawa informasi genetik dari DNA.Urutan nukleotida pd mRNA menentukan urutan asam amino dalam protein yang akan disintesis.mRNA ditranskripsi (disalin) sbg transkrip primer panjang dari regio DNA.mRNA yg terbentuk berpindah melalui pori-pori inti ke sitoplasma.Selanjutnya mRNA menyisipkan urutan asam amino ke dalam polipeptida.

mRNAStruktur mRNA mempunyai cap pada ujung-5.Cap terdiri dari GTP termetilasi yang melekat ke hidroksil-5 pada ribosa.Pada ujung-3 terdapat sebuah ekor poli(A).Ekor ini terdiri dari rangkaian nukleotida adenosin yg disatukan oleh ik. Fosfodiester-3 ke 5.Juga terdapat residu adenin pada ekor tsb.

Struktur mRNA

tRNAMembawa asam amino ke ribosom.Memastikan asam amino tsb bergabung pada rantai polipeptida yg tepat.Sel paling sedikit memiliki 20 macam tRNA.tRNA memiliki 4 lengkung sehingga mirip daun semanggi.Salah satu lengkung mengandung antikodon yang akan membentuk pasangan-basa dg kodon mRNA.

Struktur tRNA

rRNARibosom adalah tempat berlangsungnya sintesis protein.Terdapat 4 jenis molekul rRNA yg dibedakan atas koefisien sedimentasi (S = Svedberg):18S, 28S, 5S & 5.8S 18S + protein = subunit 40S28S + 5S + 5.8S + protein = subunit 60SSubunit 40S + 60S = ribosom 80S

RNA LainDalam inti sel eukariotik juga terdapat:hnRNA (heterogenous nuclear RNA)Berfungsi sebagai zat awal mRNA2. snRNA (small nuclear RNA)Terlibat dalam reaksi penyambungan dan modifikasi yg terjadi selama pematangan prekursor RNA

RNA juga sbg retrovirus HIV (penyebab AIDS)

Tahap-Tahap Sintesis ProteinReplikasi DNA

Transkripsi (mRNA)

Translasi (tRNA)

Sintesis (Ribosom)

MutationPoint = perubahan satu basa.Silent = perubahan kodon, tetapi masih menentukan jenis asam amino yang sama.Missense = perubahan asam amino.Nonsense = perubahan yang menghasilkan kodon-stop.Insersion = penambahan satu/lebih basa.Deletion = hilangnya satu/lebih basa.Frameshift = insersi/delesi bukan kelipatan tiga, akibatnya kerangka baca bergeser.

Polymerase Chain Reaction

KepustakaanMarks, DB., Marks, AD., Smith CM. 1996. Basic medical biochemistry: a clinical approach. Dalam: B.U. Pendit, penerjemah. Biokimia Kedokteran dasar: Sebuah Pendekatan Klinis. Eds. J. Suyono., V. Sadikin., L.I. Mandera. Jakarta: EGC, 2000: 60-85, 145-200.Rodwell,V W. 2006. Nucleotides. Dalam Harpers Illustrated Biochemistry. 27th ed. Eds. R.K. Murray, D.K. Granner, P.A. Mayes, V.W. Rodwell. McGraw-Hill Companies, New York: 311- 77.Schumm, DE. 1992. Essentials of biochemistry. Dalam: Moch. Sadikin, penerjemah. Intisari Biokimia. Jakarta:Binarupa Aksara, 1993: 23-95.Stryer, L. 1995. Biochemistry. Dalam: Moch. Sadikin dkk, penerjemah. Biokimia. Jakarta: EGC,1996: 788- 91.Woski, SA., Schmidt, FJ. 2002. DNA and RNA: composition and structure. Dalam Biochemistry with clinical correlations. 5th ed. Eds. T.M. Devlin. Wiley-Liss, New York: 29-32.