Top Banner

of 72

Struktur, Fungsi dan Replikasi

Apr 10, 2018

Download

Documents

La Ode Rinaldi
Welcome message from author
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    1/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    2/72

    STRUKTUR, FUNGSI & REPLIKASISTRUKTUR, FUNGSI & REPLIKASIMAKROMOLEKUL PEMBAWA INFORMASIMAKROMOLEKUL PEMBAWA INFORMASI

    dr. NANIK MARFUATIdr. NANIK MARFUATI

    1. NUKLEOTIDA1. NUKLEOTIDA2. METABOLISME NUKLEOTIDA PURIN & PIRIMIDIN2. METABOLISME NUKLEOTIDA PURIN & PIRIMIDIN

    3. STRUKTUR & FUNGSI ASAM NUKLEAT3. STRUKTUR & FUNGSI ASAM NUKLEAT4. PENGORGANISASIAN, REPLIKASI & PERBAIKAN DNA4. PENGORGANISASIAN, REPLIKASI & PERBAIKAN DNA5. SINTESIS, PEMROSESAN & MODIFIKASI RNA5. SINTESIS, PEMROSESAN & MODIFIKASI RNA6. SINTESIS PROTEIN & KODE GENETIK6. SINTESIS PROTEIN & KODE GENETIK7. REGULASI, EKSPRESI GEN7. REGULASI, EKSPRESI GEN8. TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN8. TEKNOLOGI DNA REKOMBINAN

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    3/72

    NUKLEO PROTEIN

    PROTEIN ASAM NUKLEAT

    ASAMAMINO

    NUKLEOTIDA

    NUKLEOSIDA ASAM FOSFAT

    BASA PURIN /

    PIRIMIDIN

    PENTOSA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    4/72

    I. NUKLEOTIDAI. NUKLEOTIDA

    Nukleotida adalah nukleosida yangNukleotida adalah nukleosida yangmengikat asam fosfat / nukleosida yangmengikat asam fosfat / nukleosida yang

    terfosforilasi.terfosforilasi.Nukleosida terdiri atas basa heterosiklikNukleosida terdiri atas basa heterosiklikpurin ( A,G ) dan pirimidin ( C, T, U ) sertapurin ( A,G ) dan pirimidin ( C, T, U ) sertapentosa.pentosa.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    5/72

    H

    C

    N

    C

    N

    C

    CN

    C

    N

    H

    H3

    44

    9

    8

    751

    2

    Purin

    H

    C

    N

    C

    N

    C

    C

    1

    44

    53

    2H

    H

    4

    Pirimidin

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    6/72

    Fungsi NukleotidaFungsi Nukleotida

    Berperan dalam reaksi pemindahan fosfat ATP /Berperan dalam reaksi pemindahan fosfat ATP /Nukleosida trifosfat lain.Nukleosida trifosfat lain.Berperan pada reaksiBerperan pada reaksi- -reaksi sintesis protein, K H ,reaksi sintesis protein, K H ,

    lipid, asam nukleat, lintasan transduksi sinyal intralipid, asam nukleat, lintasan transduksi sinyal intradan antar sel.dan antar sel.Membentuk koenzim misal FAD, NAD+, NADP,Membentuk koenzim misal FAD, NAD+, NADP,koenzim A & Skoenzim A & S- - adenosilmetioninadenosilmetioninMenyelenggarakan fungsi regulasiMenyelenggarakan fungsi regulasi ADP mengatur ADP mengatur

    kecepatan reaksi fosforilasi oksidatif mitokondria,kecepatan reaksi fosforilasi oksidatif mitokondria,cAMP & cGMP berfungsi sebagai Messenger cAMP & cGMP berfungsi sebagai Messenger keduakeduaSebagai prekusor unit monomer asam nukleat DNASebagai prekusor unit monomer asam nukleat DNA& RNA& RNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    7/72

    Kepentingan BiomedisKepentingan Biomedis

    Nukleotida menyerap sinar ultra violetNukleotida menyerap sinar ultra violet unsur unsur mutagenmutagenSenyawa analog sintetik purin / pirimidinSenyawa analog sintetik purin / pirimidin

    digunakan dalam kemoterapi penyakit kanker(digunakan dalam kemoterapi penyakit kanker(55-- Fluorourasil), AIDS, pengobatan penyakitFluorourasil), AIDS, pengobatan penyakitgout (alupurinol) dan sebagai alat yang berhargagout (alupurinol) dan sebagai alat yang berhargauntuk riset biomedik. Contoh : Azatioprin untukuntuk riset biomedik. Contoh : Azatioprin untuk

    menekan proses penolakan jaringan padamenekan proses penolakan jaringan padatransplantasi organ, S. iododeoksiuridin untuktransplantasi organ, S. iododeoksiuridin untukpengobatan kerasitis herpeticapengobatan kerasitis herpetica

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    8/72

    II. METABOLISME NUKLEOTIDA PIRIN & PIRIMIDINII. METABOLISME NUKLEOTIDA PIRIN & PIRIMIDIN

    M embahas :M embahas :-- Proses pencernaan, biosintesis serta katabolismeProses pencernaan, biosintesis serta katabolisme

    nukleotida purin dan pirimidin.nukleotida purin dan pirimidin.-- Penyakit yang berkaitan dengan defek proses tersebut.Penyakit yang berkaitan dengan defek proses tersebut.

    Enzim I: ribonuklease, deoksiribonuklease, polinuklotidase.Enzim I: ribonuklease, deoksiribonuklease, polinuklotidase.

    Enzim II: nukleotidase dan fosfatase.Enzim II: nukleotidase dan fosfatase.

    Proses PencernaanProses Pencernaan Asam nukleat pada makanan diurai dalam GIT menjadi purin dan pirimidin. Asam nukleat pada makanan diurai dalam GIT menjadi purin dan pirimidin.

    Asam nukleatAsam nukleatenzim Ienzim I

    mononukleotidamononukleotidahidrolisis.hidrolisis.enzim IIenzim II

    NukleosidaNukleosidaenzim fosforilase intestinalenzim fosforilase intestinal

    purin & pirimidinpurin & pirimidin

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    9/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    10/72

    3 proses : 3 proses :

    1. Sintesis dari intermediat amfibolik/1. Sintesis dari intermediat amfibolik/sintesis de novo.sintesis de novo.

    2. Fosforibolasi purin.2. Fosforibolasi purin.

    3. Fosforilasi nukleosida purin.3. Fosforilasi nukleosida purin.

    Biosintesis PurinBiosintesis Purin

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    11/72

    IM P : Hipoxantin ribo nukleotida =IM P : Hipoxantin ribo nukleotida =

    prekusor ribonukleotida purinprekusor ribonukleotida purinSiklus : nukleotida purinSiklus : nukleotida purin

    IMP AMP

    NH3

    ADENILIL DEAMINASE

    ADENIL SUKSINATSINTETASE

    ADENILOSUKSINASE

    Fumarat

    AS

    Aspartat

    GTP GMP + PPi

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    12/72

    IM P disintesis dari intermediat amfibolikIM P disintesis dari intermediat amfibolik --DD--ribosa 5ribosa 5- -fosfat melalui 11 rangkaian reaksi :fosfat melalui 11 rangkaian reaksi :

    Lintasan biosintesis purin de novo dari ribosa 5-fosfat dan ATP

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    13/72

    Fosfor ib olas i Adenin Pu r in

    Fosforibosilasi adenin yang dikatalisis oleh enzim adenin fosforibositranferase

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    14/72

    Fosfor ilas i Nuk le os id a Pu r in

    : Pe rp ind aha n fosfor il d ar i ATPmengub ah m o n o nuk le ot id a menj a dinuk le os id a di & tr ifosfat

    Konversi nukleotida monofosfat menjadi nukleosida difosfat dannukleosida trifosfat

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    15/72

    KatabolismeKatabolisme K atabolisme purinK atabolisme purin asam urat / garam asam urat / garamnatrium urat.natrium urat.

    kelainan / penyakit : Gout, Sindrom kelainan / penyakit : Gout, Sindrom

    Lesch Nyhan,Hiper / hipouricemia.Lesch Nyhan,Hiper / hipouricemia.

    K atabolisme pirimidin CO2, NH3,K atabolisme pirimidin CO2, NH3,

    aminoisobutirat.aminoisobutirat. kelainan : Asiduria orotat (jarang) kelainan : Asiduria orotat (jarang)

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    16/72

    III. STRUKTUR & FUNGSI ASAMIII. STRUKTUR & FUNGSI ASAM

    NUKLEATNUKLEAT Asam nukleat adalah suatu polimer yang Asam nukleat adalah suatu polimer yangterdiri atas banyak molekul nukleotidaterdiri atas banyak molekul nukleotida

    Ada 2 macam : DNA, RNA Ada 2 macam : DNA, RNADalam jaringan tubuh terdapat sebagaiDalam jaringan tubuh terdapat sebagainukleoproteinnukleoproteinM

    onomer asam nukleat adalah nukleotidaM

    onomer asam nukleat adalah nukleotida

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    17/72

    Struktur Asam NukleatStruktur Asam Nukleat

    Nukleotida adalah nukleosida yangNukleotida adalah nukleosida yangmengikat asam fosfat/nukleosida yangmengikat asam fosfat/nukleosida yangterfosforilasi.terfosforilasi.Nukleosida terdiri dari basa heterosiklikNukleosida terdiri dari basa heterosiklik(purin, pirimidin )& pentosa (ribosa,(purin, pirimidin )& pentosa (ribosa,deoksiribosa)deoksiribosa)DNA = mengandung informasi genetikDNA = mengandung informasi genetik((Avery, Mac Leod & M. C arty, 1944) yang terdapat pada 4Avery, Mac Leod & M. C arty, 1944) yang terdapat pada 4deoksinukleotidanya /A,G, C ,Tdeoksinukleotidanya /A,G, C ,T

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    18/72

    Pusat Penyimpanan DataPusat Penyimpanan DataBerukuran mungil: DNABerukuran mungil: DNADNA adalah basis data tubuh manusia. PerhatikanlahDNA adalah basis data tubuh manusia. Perhatikanlahorangorang- -orang di sekitar Anda dan cobalah berpikir orang di sekitar Anda dan cobalah berpikir sejenak tentang cirisejenak tentang ciri- -ciri macam apa saja yang merekaciri macam apa saja yang merekamiliki. Sebenarnya, warna mata, tinggi tubuh, warna danmiliki. Sebenarnya, warna mata, tinggi tubuh, warna dan

    jenis rambut, suara, dan warna kulit mereka serta jenis rambut, suara, dan warna kulit mereka sertaseluruh data yang sejenisnya direkam di dalam DNAseluruh data yang sejenisnya direkam di dalam DNAmereka. Basis data ini mengandung segala jenismereka. Basis data ini mengandung segala jenisinformasi tentang struktur dan kebutuhan sel tempatinformasi tentang struktur dan kebutuhan sel tempatDNA itu berada maupun semua sel lainnya di dalamDNA itu berada maupun semua sel lainnya di dalam

    tubuh. Bila kita membandingkan tubuh manusia dengantubuh. Bila kita membandingkan tubuh manusia dengansebuah struktur, kita akan menemukan cetaksebuah struktur, kita akan menemukan cetak- -biru yangbiru yanglengkap dari tubuh, termasuk setiap sifat dan setiap detil,lengkap dari tubuh, termasuk setiap sifat dan setiap detil,tidak terkecuali yang terkecil sekali pun, dalam nukleustidak terkecuali yang terkecil sekali pun, dalam nukleus(inti) setiap sel, yaitu di dalam DNA.(inti) setiap sel, yaitu di dalam DNA.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    19/72

    Informasi yang dikandung diInformasi yang dikandung didalam DNA tidak hanyadalam DNA tidak hanya

    menentukan cirimenentukan ciri- -ciri fisik tetapiciri fisik tetapi juga mengendalikan beribu juga mengendalikan beribu

    sistem dan proses yangsistem dan proses yangberbedaberbeda- -beda di dalam sel danbeda di dalam sel dan

    tubuh. Tekanantubuh. Tekanan darah yangdarah yangrendah atau tinggi, misalnya,rendah atau tinggi, misalnya,

    bergantung pada informasi yangbergantung pada informasi yangterkandung di dalam DNA.terkandung di dalam DNA.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    20/72

    Struktur DNAStruktur DNA

    DNA merupakan polimer DNA merupakan polimer dengan 3 komponen utama;dengan 3 komponen utama;gugus fosfat, gulagugus fosfat, gula

    deoksiribosa dan basa purindeoksiribosa dan basa purin- -pirimidin.pirimidin.M embentuk struktur untaiM embentuk struktur untaihelix ganda. K edua untaihelix ganda. K edua untaidisatukan oleh ikatandisatukan oleh ikatanhidrogen antara Adeninhidrogen antara Adenin- -Timin, GuaninTimin, Guanin- -Citosin.Citosin.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    21/72

    Struktur heliks gandaDNA bentuk B

    3,4 mm

    Pembentukan pasangan basadiantara deoksiadenosin

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    22/72

    Fungsi DNAFungsi DNASebagai cetakan bagi replikasi & transkripsiSebagai cetakan bagi replikasi & transkripsi

    Sumber info bagi sintesis semua molekul protein sel /Sumber info bagi sintesis semua molekul protein sel /orgasnisme(transksripsi informasi kedalam RNA)orgasnisme(transksripsi informasi kedalam RNA)

    M enyediakan info yang diwarisi oleh sel anak /M enyediakan info yang diwarisi oleh sel anak /generasi berikutnya (replikasi informasi kedalam molekulgenerasi berikutnya (replikasi informasi kedalam molekulDNA turunannya)DNA turunannya)Replikasi molekul DNA terjadi secara semikonservatif.Replikasi molekul DNA terjadi secara semikonservatif.Setiap sel turunan menjadi molekul DNA yang berisikanSetiap sel turunan menjadi molekul DNA yang berisikaninformasi identik dengan sel induk tetapi molekul DNAinformasi identik dengan sel induk tetapi molekul DNAsel induk hanya dilestarikan sebagian.sel induk hanya dilestarikan sebagian.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    23/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    24/72

    RNARNA

    Adalah polimer ribonukleotida purin dan Adalah polimer ribonukleotida purin danpirimidin yg dihubungkan menjdi satupirimidin yg dihubungkan menjdi satulewat jembatan 3, 5lewat jembatan 3, 5 fosfodiester yangfosfodiester yanganalog dengan DNAanalog dengan DNASusunan nukleotida RNA : AGCU & gulaSusunan nukleotida RNA : AGCU & gularibosaribosa

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    25/72

    MAC AMMAC AM--MAC AM RNA DAN FUNGSINYAMAC AM RNA DAN FUNGSINYA

    m RNA ; memindahkan info genetik dari DNAm RNA ; memindahkan info genetik dari DNAkepada mesin pembuat protein / ribosomkepada mesin pembuat protein / ribosomr RNA : ikut membentuk ribosom, memgikat mr RNA : ikut membentuk ribosom, memgikat m

    RNA pada penyelaras & translasinyaRNA pada penyelaras & translasinyat RNA : translasi info RNA ke dalam rangkat RNA : translasi info RNA ke dalam rangkaspesifik AAspesifik AAsn RNA : berperan dalam pemrosesan RNA &sn RNA : berperan dalam pemrosesan RNA &

    regulasi gen , splicingregulasi gen , splicinghn RNA : membuat molekul m RNAhn RNA : membuat molekul m RNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    26/72

    m RNA dan t RNA dihasilkan dari pemrosesanm RNA dan t RNA dihasilkan dari pemrosesan

    molekul prekusor didalam nukleus.molekul prekusor didalam nukleus.t RNA mengandung 4 lengan utama :t RNA mengandung 4 lengan utama :

    1.1. Lengan akseptor : sebuah batang yang punyaLengan akseptor : sebuah batang yang punyapasangan basa berakhir CCA (5 ke 3)pasangan basa berakhir CCA (5 ke 3)

    2.2. Lengan anti kodon : pada ujung akhir batangLengan anti kodon : pada ujung akhir batangberpasangan akan mengenali kodonberpasangan akan mengenali kodon(nukleotida triplet) milik m RNA cetakan(nukleotida triplet) milik m RNA cetakan

    3.3. Lengan D / T y CLengan D / T y C4.4. Lengan tambahan : komplementer terhadapLengan tambahan : komplementer terhadap

    kodon, bertanggung jawab terhadapkodon, bertanggung jawab terhadapspesifikasi t RNAspesifikasi t RNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    27/72

    Rangkaian molekul RNA = rangkaian untaiRangkaian molekul RNA = rangkaian untaipengkode gen kecuali U diganti Tpengkode gen kecuali U diganti T

    Struktur sekunder sebuah molekulRNA untai-tunggal

    tRNA aminoasil tipikal

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    28/72

    PERBEDAAN DNA DAN RNAPERBEDAAN DNA DAN RNA

    DNADNA RNARNA

    1. Bentuk1. Bentuk untai helix gandauntai helix ganda untai tunggal yg melipat diriuntai tunggal yg melipat diri

    2. Gula2. Gula deoksiribosadeoksiribosa ribosaribosa3. K omp. Pirimidin3. K omp. Pirimidin TiminTimin UrasilUrasil4. K estabilan4. K estabilan

    Thd. AlkaliThd. Alkali StabilStabil tidak stabiltidak stabil5. Basa5. Basa AGCT AGCT AGCU AGCU6. Jml. Basa6. Jml. Basa A = T, G = C A = T, G = C Tidak harus sama A dan UTidak harus sama A dan U

    serta G dan Cserta G dan C

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    29/72

    IV. PENGORGANISASIAN ,REPLIKASIIV. PENGORGANISASIAN ,REPLIKASIDAN PERBAIKAN DNADAN PERBAIKAN DNA

    DNA berikatan dengan berbagai protein (histon / nonDNA berikatan dengan berbagai protein (histon / nonhiston) membentuk struktur yang disebut K RO M ATIN.histon) membentuk struktur yang disebut K RO M ATIN.Nukleosom : bagian dari kromatin dimana DNANukleosom : bagian dari kromatin dimana DNAberikatan dengan histon. Fx untuk mamampatkan DNAberikatan dengan histon. Fx untuk mamampatkan DNA

    bersama fibril & fiber bersama fibril & fiber Unit transkripsi yaitu bagian dalam gen yang dikopiUnit transkripsi yaitu bagian dalam gen yang dikopioleh enzim RNA polimerase, terdiri atas :oleh enzim RNA polimerase, terdiri atas :

    1.1. Ekson (regio DNA Pengkode)Ekson (regio DNA Pengkode)2.2. Intron (rangkaian penyela DNA bukan pengkode)Intron (rangkaian penyela DNA bukan pengkode)

    Selama pemrosesan RNA, intron disingkirkan danSelama pemrosesan RNA, intron disingkirkan danEkson diikat menjadi satu (splicing) untuk membentukEkson diikat menjadi satu (splicing) untuk membentukm RNAm RNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    30/72

    DNA diorganisasikan menjadiDNA diorganisasikan menjadikromosomkromosom

    Saat metafaseSaat metafase kromosom saudara disatukan dalamkromosom saudara disatukan dalamsentromer (Asentromer (A- -T)T)Ujung kromosom = telomer (TG)Ujung kromosom = telomer (TG) ~ ~transformasitransformasikeganasan, proses penuaan.keganasan, proses penuaan.Genom haploid manusia : 3 milyar pasang basa /Genom haploid manusia : 3 milyar pasang basa /nukleotida dan 7 juta nukleosom, 23 buahnukleotida dan 7 juta nukleosom, 23 buahkromatid/kromosom. 1 molekul DNA:kromatid/kromosom. 1 molekul DNA: 130 juta130 jutanukleotidanukleotida memberikode utkmemberikode utk 1,5 jt pasangan gen.1,5 jt pasangan gen.Panjang masingPanjang masing- -masing DNA harus dimampatkanmasing DNA harus dimampatkan8000 x lipat untuk menghasilkan kromosom metafase8000 x lipat untuk menghasilkan kromosom metafaseyang terkondensasi.yang terkondensasi.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    31/72

    Gambar Kromosom :(1) Kromatid. Salah satu dari dua

    bagian identik kromosom yangterbentuk setelah fase S pada

    pembelahan sel.(2) Sentromer. Tempat persambungankedua kromatid, dan tempatmelekatnya mikrotubulus.

    (3) Lengan pendek(4) Lengan panjang.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    32/72

    Replikasi DNAReplikasi DNA

    Setiap untai helix gandaSetiap untai helix gandamengalami replikasi secaramengalami replikasi secarabersamaanbersamaan

    Arah 5 ke 3 dan 3 ke 5 Arah 5 ke 3 dan 3 ke 5Terjadi di berbagai tempatTerjadi di berbagai tempat(gelembung replikasi) di(gelembung replikasi) disetiap kromosomsetiap kromosomWaktu 9 jamWaktu 9 jamBersifat semi konservatif.Bersifat semi konservatif.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    33/72

    Replikasi DNA tergantung pada pasangan basaReplikasi DNA tergantung pada pasangan basakhususnyakhususnyaBasa Adenin selalu berpasangan dengan basa timinBasa Adenin selalu berpasangan dengan basa timin(A_T).(A_T).Basa Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (GBasa Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (G- -C).C).Proses replikasi DNA, terjadi sebelum fase pembelahanProses replikasi DNA, terjadi sebelum fase pembelahanselselProses replikasi dimulai pada bagian khusus dariProses replikasi dimulai pada bagian khusus daristruktur dobel heliks yang disebut asal replikasi, yaitu distruktur dobel heliks yang disebut asal replikasi, yaitu dimana protein pemulai replikasi menempel pada untaimana protein pemulai replikasi menempel pada untaiDNA.DNA.

    K emudian dobel heliks DNA membentuk apa yangK emudian dobel heliks DNA membentuk apa yangdisebut gelembung, yaitu untai dobel berpisah,disebut gelembung, yaitu untai dobel berpisah,mengembang.mengembang.Untai DNA parental membuka, namun tetap bersatu,Untai DNA parental membuka, namun tetap bersatu,yang untuk memudahkan digambarkan sebagai garpu.yang untuk memudahkan digambarkan sebagai garpu.

    Replikasi dan Perbaikan DNAReplikasi dan Perbaikan DNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    34/72

    K emudian enzim polimerase memulai replikasi denganK emudian enzim polimerase memulai replikasi denganmenempelkan nukleotida pasangannyamenempelkan nukleotida pasangannyaPasa satu sisi untai DNA polimerase bekerjaPasa satu sisi untai DNA polimerase bekerjamenyambungkan nukleotida ke arah titik garpu dan sisimenyambungkan nukleotida ke arah titik garpu dan sisigarpu lainnya DNA polimerase bekerja keluar titik garpu.garpu lainnya DNA polimerase bekerja keluar titik garpu.

    Arah replikasi selalu tetap yaitu dari ujung atom karbon Arah replikasi selalu tetap yaitu dari ujung atom karbonnomor 5 ke arah ujung 3, karena arah enzim DNAnomor 5 ke arah ujung 3, karena arah enzim DNApolimerase yang menyebabkan proses replikasi hanyapolimerase yang menyebabkan proses replikasi hanya

    menambahkan nukleotida dari ujung 3 dari untai DNA.menambahkan nukleotida dari ujung 3 dari untai DNA.Setelah polimerase bekerja, enzim DNA ligaseSetelah polimerase bekerja, enzim DNA ligasemenggandengkan dua untai pendekmenggandengkan dua untai pendek- -pendek menjadipendek menjadiuntai panjang. Ada enzim lagi yang memberikan koreksi,untai panjang. Ada enzim lagi yang memberikan koreksi,mengontrol apakah pasangan basa tepat atau tidak.mengontrol apakah pasangan basa tepat atau tidak.Proses pengontrolan dan atau perbaikan disebutProses pengontrolan dan atau perbaikan disebutreparasi DNA yang melibatkan DNA polimerase, danreparasi DNA yang melibatkan DNA polimerase, danDNA ligase.DNA ligase.Tempat mulainya replikasi pada kromosom eukariotikTempat mulainya replikasi pada kromosom eukariotikdapat beberapa tempat dan dapat secara serentakdapat beberapa tempat dan dapat secara serentakreplikasi berjalan, sehingga memperpendek total waktureplikasi berjalan, sehingga memperpendek total waktu

    replikasi.replikasi.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    35/72

    V. SINTESIS,PEMROSESAN, &V. SINTESIS,PEMROSESAN, &MODIFIKASI RNAMODIFIKASI RNA

    RNA disintesis dari sebuah cetakan DNA olehRNA disintesis dari sebuah cetakan DNA olehenzim RNA polimeraseenzim RNA polimerase3 tipe enzim RNA polimerase3 tipe enzim RNA polimerase ::1. Tipe I : mentranskripsikan r RNA1. Tipe I : mentranskripsikan r RNA2. Tipe II : m RNA2. Tipe II : m RNA3. Tipe III : t RNA3. Tipe III : t RNA

    M elekat pada regio promoter gen &M elekat pada regio promoter gen &mentranskripsikan rangkaian untai cetakanmentranskripsikan rangkaian untai cetakanDNADNA untai RNA komplementer.untai RNA komplementer.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    36/72

    Proses TranskripsiProses Transkripsi

    1.1. InisiasiInisiasi2.2. ElongasiElongasi3.3. TerminasiTerminasi

    Transkripsi primer terdiri atas ekson (bagian pengkodeTranskripsi primer terdiri atas ekson (bagian pengkode AA) yang dipotong oleh intron (rangkaian penyela) yang AA) yang dipotong oleh intron (rangkaian penyela) yangdikeluarkan dalam proses transkripsi primer menjadi mdikeluarkan dalam proses transkripsi primer menjadi mRNA matur.RNA matur.RNA dapat dimodifiksi secara luas meliputi :RNA dapat dimodifiksi secara luas meliputi :

    1.1. Pembentukan tudung 5 dan penambahan nukleotidaPembentukan tudung 5 dan penambahan nukleotidapada ujung terminal 3 m RNApada ujung terminal 3 m RNA

    2.2. M odifikasi nukleotida t RNAM odifikasi nukleotida t RNA

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    37/72

    VI. SINTESIS PROTEIN DANVI. SINTESIS PROTEIN DANKODE GENETIKKODE GENETIK

    Biosintesis ProteinBiosintesis Protein Berlangsung dalam ribosomBerlangsung dalam ribosomReaksi kimia yang kompleks melibatkan DNAReaksi kimia yang kompleks melibatkan DNAdan RNAdan RNA

    DNA membelah diri membentuk rantaiDNA membelah diri membentuk rantaipolinukleotida baru yang merupakanpolinukleotida baru yang merupakanpasangannyapasangannya replikasi (terbentuknya molekulreplikasi (terbentuknya molekulDNA baru)DNA baru)

    Aliran informasi genetika (Ekspresi Gen ) : Aliran informasi genetika (Ekspresi Gen ) :DNADNA transkripsitranskripsi RNARNA translasitranslasi ProteinProtein

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    38/72

    Y ang terlibat dalam sintesis protein : rRNA, tY ang terlibat dalam sintesis protein : rRNA, tRNA, m RNARNA, m RNAK odon triplet : 3 nukleotidaK odon triplet : 3 nukleotidaK odon awal : AUGK odon awal : AUGK odon terminasi : UAA, UAG, UGAK odon terminasi : UAA, UAG, UGAK odon tunggal metonin, triptofonK odon tunggal metonin, triptofon

    Sintesis protein dibagi 3 proses : InisiasiSintesis protein dibagi 3 proses : Inisiasi(permulaan), Elongasi (pemanjangan), terminasi(permulaan), Elongasi (pemanjangan), terminasi(pengakhiran)(pengakhiran)Proses biosintesis protein berhenti bila pada mProses biosintesis protein berhenti bila pada mRNA terdapat kodon UAA, UAG dan UGARNA terdapat kodon UAA, UAG dan UGAkarena dalam sel normal tidak terdapat t RNAkarena dalam sel normal tidak terdapat t RNAyang mempunyai antikodon komplementer yang mempunyai antikodon komplementer terhadap ketiga kodon tersebut.terhadap ketiga kodon tersebut.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    39/72

    H ubungan antara rangkaian transkrip RNA dengan gennya

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    40/72

    Tabel kode genetikaTabel kode genetikaPosisi Pertama Posisi Kedua Posisi Ketiga

    U C A G

    PhePheLeuLeu

    Ser Ser Ser Ser

    Tyr Tyr StopStop

    C ysC ysStopTrp

    UC

    AG

    LeuLeuLeuLeu

    ProProProPro

    H isH isGlnGln

    ArgArgArgArg

    UCAG

    IleIleIleMet

    Thr Thr Thr Thr

    AsnAsnLysLys

    Ser Ser ArgArg

    UC

    AG

    ValValVal

    Val

    AlaAlaAla

    Ala

    AspAspGlu

    Glu

    GlyGlyGly

    Gly

    UC

    AG

    U

    C

    A

    G

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    41/72

    Ekspresi GenEkspresi GenGenotip DNA diekspresikan sebagai protein yang menjadi molekulGenotip DNA diekspresikan sebagai protein yang menjadi molekuldasar untuk fenotip sifat yang diturunkan DNA untuk menjadidasar untuk fenotip sifat yang diturunkan DNA untuk menjadi

    protein harus ditranskripsikan menjadi RNA atau untai tunggalprotein harus ditranskripsikan menjadi RNA atau untai tunggalDNA.DNA.Jadi DNA menentukan sifat protein yang dihasilkan, secara tidakJadi DNA menentukan sifat protein yang dihasilkan, secara tidaklangsung yaitu melalui pemindahan informasinya ke bentuk RNA,langsung yaitu melalui pemindahan informasinya ke bentuk RNA,yang kemudian memprogram sintesa protein atau translasi RNA keyang kemudian memprogram sintesa protein atau translasi RNA keproteinprotein

    Jadi pada proses ekspresi gen ada dua tahap penting yaituJadi pada proses ekspresi gen ada dua tahap penting yaitutranskripsi, suatu proses pemindahan informasi genetis ke molekultranskripsi, suatu proses pemindahan informasi genetis ke molekulRNA dan translasi, proses transfer dari informasi RNA ke protein.RNA dan translasi, proses transfer dari informasi RNA ke protein.Proses transkripsi adalah proses sintesa RNA dari template DNA,Proses transkripsi adalah proses sintesa RNA dari template DNA,bedanya basa RNA adalah Urasil (U) sebagai gantinya timin (T).bedanya basa RNA adalah Urasil (U) sebagai gantinya timin (T).Jadi bila dalam untai DNA A maka hasil transkripsinya adalah UJadi bila dalam untai DNA A maka hasil transkripsinya adalah U

    dan bila pada DNA T, maka pada RNA menjadi A, bila pada DNAdan bila pada DNA T, maka pada RNA menjadi A, bila pada DNAC maka hasil transkripsi pada RNA adalah G dan sebaliknya.C maka hasil transkripsi pada RNA adalah G dan sebaliknya.Contoh untai DNA AAACCGGCAAAA maka untai molekul RNAContoh untai DNA AAACCGGCAAAA maka untai molekul RNAhasil transkripsi adalah RNA UUUGGCCGUUUU. RNA adalahhasil transkripsi adalah RNA UUUGGCCGUUUU. RNA adalahuntai tunggal, komplementernya DNA.untai tunggal, komplementernya DNA.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    42/72

    RNA adalah pembawa pesan DNA. Urutan basa pada RNARNA adalah pembawa pesan DNA. Urutan basa pada RNAdibaca tigadibaca tiga- -tiga disebut kodon, mendiktekan jenis asamtiga disebut kodon, mendiktekan jenis asamamino yang dikode pada tahap translasi. Jadi informasiamino yang dikode pada tahap translasi. Jadi informasigenetik ditulis sebagai kodon dan ditranslasikan ke dalamgenetik ditulis sebagai kodon dan ditranslasikan ke dalamrangkaian (urutan) asam amino.rangkaian (urutan) asam amino.Enzim untuk mentranskripsi DNA menjadi RNA disebutEnzim untuk mentranskripsi DNA menjadi RNA disebutRNA polimerase. Proses transkripsi dimulai ketika enzimRNA polimerase. Proses transkripsi dimulai ketika enzimRNA polimerase berkontak dengan protein pada DNA yangRNA polimerase berkontak dengan protein pada DNA yangdisebut promoter.disebut promoter.Setelah tahap transkripsi dimulai dari proses yang disebutSetelah tahap transkripsi dimulai dari proses yang disebutinisiasi, yaitu ketika enzim RNA polimerase bergabunginisiasi, yaitu ketika enzim RNA polimerase bergabungdengan promoter. Pada tiap gen, promoter hanyadengan promoter. Pada tiap gen, promoter hanyamengkode untuk mentranskripsi satu untai DNA sajamengkode untuk mentranskripsi satu untai DNA sajaBagian yang ditranskripsi berbeda antara satu gen denganBagian yang ditranskripsi berbeda antara satu gen dengan

    gen lainnya. Tahap transkripsi berikutnya adalahgen lainnya. Tahap transkripsi berikutnya adalahpemanjangan RNA, RNA terpisah atau menjauh dari DNApemanjangan RNA, RNA terpisah atau menjauh dari DNAtemplatenya, sehingga kedua untai DNA dapat bergabungtemplatenya, sehingga kedua untai DNA dapat bergabunglagi, dilanjutkan dengan tahap ketiga.lagi, dilanjutkan dengan tahap ketiga.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    43/72

    Tahap ketiga transkripsi adalah terminasi, yaitu ketika RNATahap ketiga transkripsi adalah terminasi, yaitu ketika RNApolimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebutpolimerase mencapai urutan basa tertentu yang disebutterminator terminator

    Proses transkripsi menghasilkan tiga jenis RNA, yaitu yangProses transkripsi menghasilkan tiga jenis RNA, yaitu yangpertama adalah RNA yang mengkode urutan asam amino,pertama adalah RNA yang mengkode urutan asam amino,disebut RNA pembawa atau mesenger disingkat mRNA, dandisebut RNA pembawa atau mesenger disingkat mRNA, dandua jenis RNA, yaitu transfer RNA disingkat tRNA sebagaidua jenis RNA, yaitu transfer RNA disingkat tRNA sebagaimolekul penerjemah dan ribosom disingkat rRNA yangmolekul penerjemah dan ribosom disingkat rRNA yangmenyediakan diri sebagai tempat atau pabrik pembuatmenyediakan diri sebagai tempat atau pabrik pembuat

    protein, semuanya berperanan dalam proses translasi. mRNAprotein, semuanya berperanan dalam proses translasi. mRNAyang dihasilkan bukan hanya untai dari informasi genetik dariyang dihasilkan bukan hanya untai dari informasi genetik dariDNA, tetapi masingDNA, tetapi masing- -masing ujungnya diperpanjang denganmasing ujungnya diperpanjang denganuntai selain berita genetik pada proses transkripsi yanguntai selain berita genetik pada proses transkripsi yangdiperlukan untuk proses translasi nantinya.diperlukan untuk proses translasi nantinya.Berita genetik ditranslasi dalam sitoplasma. Pada prokariotBerita genetik ditranslasi dalam sitoplasma. Pada prokariot

    semua transkripsi dan translasi terjadi dalam sitoplasma.semua transkripsi dan translasi terjadi dalam sitoplasma.Jadi RNA hasil transkripsi dalam nukleus ditransport keluar Jadi RNA hasil transkripsi dalam nukleus ditransport keluar inti ke dalam sitoplasma. Proses translasi berita genetik yanginti ke dalam sitoplasma. Proses translasi berita genetik yangdibawa mRNA ke bahasa urutan asam amino memerlukandibawa mRNA ke bahasa urutan asam amino memerlukanpenerjemah yang dilakukan oleh tRNA. tRNA menerjemahkanpenerjemah yang dilakukan oleh tRNA. tRNA menerjemahkanberita genetik dari tiga huruf kata (kodon) ke satu huruf kataberita genetik dari tiga huruf kata (kodon) ke satu huruf kata

    asam amino protein.asam amino protein.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    44/72

    VII. REGULASI EKSPRESI GENVII. REGULASI EKSPRESI GEN

    Informasi genetik didalam setiap sel somatikInformasi genetik didalam setiap sel somatikpada dasarnya identik, perbedaan antara selpada dasarnya identik, perbedaan antara selotak,otot atau hati bergantung pola gen yangotak,otot atau hati bergantung pola gen yang

    diekspresikan dalam sel tersebut.diekspresikan dalam sel tersebut.K emampuan adaptasi organisme bergantungK emampuan adaptasi organisme bergantungpada kemampuannya mengatur gen yang akanpada kemampuannya mengatur gen yang akandiekspresikandiekspresikan interaksi protein spesifikinteraksi protein spesifikdengan regio tertentu pada DNA (promoter).dengan regio tertentu pada DNA (promoter).

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    45/72

    VIII. TEKNOLOGI DNAVIII. TEKNOLOGI DNAREKOMBINANREKOMBINAN

    K onsep dasar K onsep dasar pasangan basa komplementer pasangan basa komplementer yang membentuk ikatan hidrogen Ayang membentuk ikatan hidrogen A T danT danGG CCK loning DNA :K loning DNA : segmen DNA tertentusegmen DNA tertentudikeluarkan dari lingkungan normalnya dengandikeluarkan dari lingkungan normalnya denganenzim restriksi endonukleoaseenzim restriksi endonukleoasediikat kedalamdiikat kedalamsalah satu dari beberapa vektor.salah satu dari beberapa vektor.

    Rekayasa genetika : manipulasi DNA untukRekayasa genetika : manipulasi DNA untukmengubah struktur molekul DNA kimerikmengubah struktur molekul DNA kimerikdimasukkan ke dalam seldimasukkan ke dalam sel

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    46/72

    Pembuatan DNA RekombinanPembuatan DNA Rekombinan

    Vektor DNA yang dapat mereplikasi diri dalamVektor DNA yang dapat mereplikasi diri dalamsel inang (host)sel inang (host)Fragmen DNA asing pembawa sifat yangFragmen DNA asing pembawa sifat yangdiinginkandiinginkanM etode untuk memotong dan menyambungM etode untuk memotong dan menyambungkembali DNA asing dengan vektor untukkembali DNA asing dengan vektor untukmenghasilkan DNA rekombinan secaramenghasilkan DNA rekombinan secaraenzimatisenzimatis

    M etode untuk memasukkan molekul DNAM etode untuk memasukkan molekul DNArekombinan ke dalam sel inangrekombinan ke dalam sel inangM etode untuk identifikasi klon rekombinan yangM etode untuk identifikasi klon rekombinan yangdiinginkandiinginkan

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    47/72

    Manfaat teknologi DNA RekombinanManfaat teknologi DNA Rekombinan

    Untuk menentukan lokasi gen padaUntuk menentukan lokasi gen padakromosom yang spesifikkromosom yang spesifikM engidentifikasi gen yang menyebabkanM engidentifikasi gen yang menyebabkanpenyakitpenyakitM eneliti bagaimana regulasi gen yangM eneliti bagaimana regulasi gen yangcacat menimbulkan penyakitcacat menimbulkan penyakit

    M endiagnosa penyakit genetikM endiagnosa penyakit genetikM engobati penyakit genetikM engobati penyakit genetik

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    48/72

    M anfaat Rekayasa GenetikaM anfaat Rekayasa GenetikaProduk pertanian / peternakanProduk pertanian / peternakan

    Sintesis berbagai antibiotik baruSintesis berbagai antibiotik baruProduksi berbagai vaksinProduksi berbagai vaksin

    Produksi protein, misal insulinProduksi protein, misal insulin

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    49/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    50/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    51/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    52/72

    TANAMAN TOMAT DI BRASTAGI

    BUDIDAYA SAPI DENGAN ENzIM

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    53/72

    BUDIDAYA SAPI DENGAN ENzIM

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    54/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    55/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    56/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    57/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    58/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    59/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    60/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    61/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    62/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    63/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    64/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    65/72

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    66/72

    DNA adalah material genetikDNA adalah material genetikPenemuan atau penelitian menggunakan virusPenemuan atau penelitian menggunakan virusdan bakteri membuktikan bahwa instruksi untukdan bakteri membuktikan bahwa instruksi untukmenghasilkan sifat yang diwariskan adalahmenghasilkan sifat yang diwariskan adalahDNA.DNA.

    Dengan kata lain penelitian membuktikan bahwaDengan kata lain penelitian membuktikan bahwaDNA adalah material genetik.DNA adalah material genetik.Contoh, eksperimen HersheyContoh, eksperimen Hershey- -ChaseChasemenggunakan virus T4 yang memiliki DNA sajamenggunakan virus T4 yang memiliki DNA sajabahwa hanya DNAnya yang menerobosbahwa hanya DNAnya yang menerobosmembran sel bakteri tidak protein hasil fungsimembran sel bakteri tidak protein hasil fungsiDNAnya.DNAnya. Proteinnya pada larutan (supernatan),Proteinnya pada larutan (supernatan),DNAnya pada pelet.DNAnya pada pelet.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    67/72

    DNA dan RNA adalah polimer DNA dan RNA adalah polimer nukleotidanukleotida

    Struktur nukleotida terdiri atas:Struktur nukleotida terdiri atas:(1) gula beratom karbon lima (ribosa, dan kandungan(1) gula beratom karbon lima (ribosa, dan kandungansatu atom oksigen, disebut deoksiribosa untuk DNA;satu atom oksigen, disebut deoksiribosa untuk DNA;(2) gugus fosfat dan(2) gugus fosfat dan

    (3) salah satu dari basa(3) salah satu dari basa- -basa nitrogen purin adeninbasa nitrogen purin adeninatau guanin atau pirimidin timin atau sitosinatau guanin atau pirimidin timin atau sitosin(Cytosine).(Cytosine).

    K etiga komponen nukleotida tersebut adalahK etiga komponen nukleotida tersebut adalahmonomernya DNA dan untuk RNA monomer monomernya DNA dan untuk RNA monomer nukleotidanya berbeda dari DNA adalahnukleotidanya berbeda dari DNA adalahkomponen gula dan basa pirimidin urasil, bukankomponen gula dan basa pirimidin urasil, bukantimin.timin.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    68/72

    Struktur DNAStruktur DNAdobel heliks (lihat Gambar pada bab sel).dobel heliks (lihat Gambar pada bab sel).Struktur dobel heliks DNA ditemukan Watson dan Crick pada tahunStruktur dobel heliks DNA ditemukan Watson dan Crick pada tahun1953, baru diberi Nobel pada tahun 1962.1953, baru diberi Nobel pada tahun 1962.Struktur DNA dalam kromosom: pada satu komponen, ada satuStruktur DNA dalam kromosom: pada satu komponen, ada satuuntai molekul DNA,untai molekul DNA,

    Apabila untai molekul DNA dari semua kromosom disambung dari Apabila untai molekul DNA dari semua kromosom disambung dariujung ke ujung, bisa panjang sekali.ujung ke ujung, bisa panjang sekali.K enyataan bahwa DNA menjadi suatu massa yang padat padaK enyataan bahwa DNA menjadi suatu massa yang padat padakromosom karena ada protein.kromosom karena ada protein. Jadi pada kromosom selain DNA adaJadi pada kromosom selain DNA adaprotein.protein.Protein pada eukariotik kromosom autosom adalah histon.Protein pada eukariotik kromosom autosom adalah histon.K

    arena adanya protein (histon) itu DNA terikat secara kuatK

    arena adanya protein (histon) itu DNA terikat secara kuatmembentuk apa yang disebut nukleosom.membentuk apa yang disebut nukleosom.

    E i di l k t k lk i i k dE i di l k t k lk i i k d

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    69/72

    Enzim diperlukan untuk menempelkan asam amino sesuai kodonEnzim diperlukan untuk menempelkan asam amino sesuai kodonyang dibaca tRNA ke tRNA bersangkutan.yang dibaca tRNA ke tRNA bersangkutan.Sama seperti transkripsi, translasi juga dibedakan menjadi tigaSama seperti transkripsi, translasi juga dibedakan menjadi tigatahap: inisiasi, pemanjangan, dan terminasitahap: inisiasi, pemanjangan, dan terminasiProses inisiasi meliputi penggabungan bersamaProses inisiasi meliputi penggabungan bersama- -sama mRNA,sama mRNA,asam amino pertama yang menempel pada tRNA dan dua subunitasam amino pertama yang menempel pada tRNA dan dua subunitribosomribosomTahapan inisiasi translasi adalah molekul mRNA melekat ke arahTahapan inisiasi translasi adalah molekul mRNA melekat ke arahsubunit kecil ribosom. tRNA inisiator berlokasi dan melekat padasubunit kecil ribosom. tRNA inisiator berlokasi dan melekat padakodon khusus permulaan translasi pada mRNA, disebut kodonkodon khusus permulaan translasi pada mRNA, disebut kodonpemulai, yaitu kodon AUG di mana tRNA membawa asam aminopemulai, yaitu kodon AUG di mana tRNA membawa asam aminoMet.Met.Kemudian subunit ribosom besar bergabung dengan subunitKemudian subunit ribosom besar bergabung dengan subunitkecilnya, menghasilkan ribosom fungsional untuk sintesa proteinkecilnya, menghasilkan ribosom fungsional untuk sintesa proteinberlangsung, di mana tRNA inisiator tepat menempati posisinya.berlangsung, di mana tRNA inisiator tepat menempati posisinya.Kemudian tahap pemanjangan rantai polipeptida berlangsungKemudian tahap pemanjangan rantai polipeptida berlangsunghingga tercapai kodon terminasi translasi. Kodon terminasi adalahhingga tercapai kodon terminasi translasi. Kodon terminasi adalahUAA atau UAG atau UGA yang tidak mengkode asam amino, danUAA atau UAG atau UGA yang tidak mengkode asam amino, dan

    itu menandai terminasi translasi.itu menandai terminasi translasi.Selama dan sesudah translasi, rantai polipeptida bergelung atauSelama dan sesudah translasi, rantai polipeptida bergelung ataumelipat membentuk struktur tiga dimensi, struktur tersiernya.melipat membentuk struktur tiga dimensi, struktur tersiernya.Ada beberapa polipeptida yang bergabung bersama membentukAda beberapa polipeptida yang bergabung bersama membentukstruktur kwartener proteinnya.struktur kwartener proteinnya.Jadi aliran informasi genetik berjalan dari DNA ke RNA danJadi aliran informasi genetik berjalan dari DNA ke RNA dankemudian ke proteinkemudian ke protein

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    70/72

    M utasi adalah perubahan apa saja yangM utasi adalah perubahan apa saja yangterjadi pada urutan nukleotida DNAterjadi pada urutan nukleotida DNA

    Mutasi dapat meliputi sejumlah untai yang panjang atau besar dariMutasi dapat meliputi sejumlah untai yang panjang atau besar darikromosom atau hanya satu pasang basa saja, seperti contohnyakromosom atau hanya satu pasang basa saja, seperti contohnyapenyakit sickell cell.penyakit sickell cell.Jadi mutasi pada hanya satu atau beberapa pasang basa dalam DNAJadi mutasi pada hanya satu atau beberapa pasang basa dalam DNAdapat berpengaruh terhadap translasi gen atau sintesis protein.dapat berpengaruh terhadap translasi gen atau sintesis protein.Ada dua jenis mutasi yaitu penggantian basa dan penghilangan atauAda dua jenis mutasi yaitu penggantian basa dan penghilangan atau

    penyisipan basapenyisipan basaSumber penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen.Sumber penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen.Proses pembentukan mutasi disebut mutagenesis.Proses pembentukan mutasi disebut mutagenesis.Penyebab mutasi bisa akibat dari kesalahan selama replikasi atauPenyebab mutasi bisa akibat dari kesalahan selama replikasi ataurekombinasi yang disebut mutasi spontan, yang lainnya tidakrekombinasi yang disebut mutasi spontan, yang lainnya tidakdiketahui penyebabnya.diketahui penyebabnya.Mutagen yang umum terdapat di alam adalah sinar X dan sinar UVMutagen yang umum terdapat di alam adalah sinar X dan sinar UVBaik mutasi terjadi di alam atau disengaja (hasil eksperimen) mutasiBaik mutasi terjadi di alam atau disengaja (hasil eksperimen) mutasimenciptakan alel berbeda yang diperlukan untuk mempelajarimenciptakan alel berbeda yang diperlukan untuk mempelajarigen.DNA virus dapat menjadi bagian dari DNA sel hostnya.gen.DNA virus dapat menjadi bagian dari DNA sel hostnya.Beberapa virus menjadi penyebab penyakit pada hewan, tanaman,Beberapa virus menjadi penyebab penyakit pada hewan, tanaman,manusia.manusia. Virus AIDS membuat DNA dari template RNAnya.Virus AIDS membuat DNA dari template RNAnya.Penelitian dengan virus sangat berkaitan erat dengan genetikaPenelitian dengan virus sangat berkaitan erat dengan genetikamolekuler.molekuler.

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    71/72

    KELAINAN METABOLISME PURIN :KELAINAN METABOLISME PURIN :

    H IPERURI C EMIAH IPERURI C EMIA : kadar urat serum > batas: kadar urat serum > bataskelarutannya. Gout yaitu kristalisasi natrium urat dikelarutannya. Gout yaitu kristalisasi natrium urat didalam jaringan lunak dan persendian membentukdalam jaringan lunak dan persendian membentukendapan (tofus)endapan (tofus) peradanganperadanganSINDROM LES CH NYH ANSINDROM LES CH NYH AN : huiperurisemia over : huiperurisemia over

    produksi, litiasis asam urat dan mutilasi diri ok tidakproduksi, litiasis asam urat dan mutilasi diri ok tidakberfungsinya enzim Hypoxantin Guanin Phosphoribosilberfungsinya enzim Hypoxantin Guanin PhosphoribosilTransferase (HPRT)Transferase (HPRT)PENYAKIT VON GIERKEPENYAKIT VON GIERKE : Overproduksi purin,: Overproduksi purin,hiperurisemia sekunder, defisiensi glukosa 6hiperurisemia sekunder, defisiensi glukosa 6- -fosfatosefosfatosekarena peningkatan PRPP, ribosa 5karena peningkatan PRPP, ribosa 5- -fosfatfosfatH IPOURISEMIAH IPOURISEMIA : kadar asam urat turun karena: kadar asam urat turun karenadefisiensi xantin oxidase ok defek genetika ataudefisiensi xantin oxidase ok defek genetika ataukerusakan hepar beratkerusakan hepar berat

  • 8/8/2019 Struktur, Fungsi dan Replikasi

    72/72

    Histon : Protein dalam kromatinHiston : Protein dalam kromatinM acamM acam- -macam Histon :macam Histon :

    1.1. H1 ikatan paling longgar dengan kromatinH1 ikatan paling longgar dengan kromatin2.2. H2A dan H2B ..dimer H2A dan H2B ..dimer 3.3. H3 dan H4 tetyrameroktumer histonH3 dan H4 tetyrameroktumer histon

    Fx ..Fx ..1.1. Asetilasi H3, H4 untuk aktivasi / inaktivasi trasnkripsi Asetilasi H3, H4 untuk aktivasi / inaktivasi trasnkripsi

    gengen2.2. Perakitan kromosom selama replikasiPerakitan kromosom selama replikasi3.3. Fosforilasi H1 untuk kondensasi kromosom selamaFosforilasi H1 untuk kondensasi kromosom selama

    siklus replikasisiklus replikasi4.4. Ribosilasi ADP histon untuk perbaikan DNARibosilasi ADP histon untuk perbaikan DNA

    Nukleosom, fibril, serat memampatkan kromatinNukleosom, fibril, serat memampatkan kromatinSebagian regio kromatin bersifat aktif dan in aktif Sebagian regio kromatin bersifat aktif dan in aktif