1. dna sbg materi genetik.ppt
TRANSCRIPT
MATERI GENETIKMahluk hidup tersusun dari SEL
yang dapat membelah dan menurunkan
INFORMASI GENETIK nya
Dibawa oleh DNA : rantai polimer panjang yg merupakan rangkaian dari jutaan nukleotida
Molekul DNA yg terdiri dari beberapa gena di paking membentuk CHROMOSOM
Total informasi genetik yg tersimpan dalam kromosom GENOM
Fragmen DNA yg mengkode protein, suatu unit keturunan Gena
2
3
• Materi genetik sel organisme • Membawa informasi secara langsung
sintesa protein dan replikasi• Sintesa protein diproduksi sesuai
kebutuhan sel (aktivitas&perkembangan)• Replikasi suatu proses turunan
melalui sintesa protein
• Terdapat pada kromosom yang berlokasi
pada nucleus sel
DNA Sebagai Materi Genetik :DNA Sebagai Materi Genetik :
• Frederick Griffith (1928)– Transformasi genetik pneumokokus– Pneumokokus tipe S (kapsul +) virulen– Pneumokokus tipe R (kapsul -) tidak virulen
Transformasi tipe R tipe S
Materi yang berperan pada transformasi?
Frederick Griffith – 1928 :Frederick Griffith – 1928 :
DNA Sebagai Materi Genetik :DNA Sebagai Materi Genetik :
• O.T. Avery, C.M. McLeod, M. McCarty (1944)Materi yang berperan pada transformasi adalah DNAPenelitian:tipe II R koloni II R
DNA tipe III R † koloni -tipe II R + DNA tipe III S † koloni III Stipe II R + DNA tipe III S † + RNase koloni III Stipe II R + DNA tipe III S † + DNase koloni -tipe II R + DNA tipe III S † + Protease koloni III S
Avery, McLeod, McCarty – 1944 :Avery, McLeod, McCarty – 1944 :
Avery, McLeod, McCarty – 1944 :Avery, McLeod, McCarty – 1944 :
DNA Sebagai Materi Genetik :DNA Sebagai Materi Genetik :
• A.D. Hershey & M. Chase (1952)Informasi genetik pada bakteriofag T2
adalah DNADasar penelitian: DNA P +, S –
Protein P –, S + 22P + E.coli 22P intra sel E.coli
T2 35S + E.coli 35S pada mantel sel E.coli
Materi genetik pada bakteriofag T2 adalah DNA bukan proteinDNA bukan protein
A.D. Hershey & M. Chase - 1952A.D. Hershey & M. Chase - 1952
Franklin – 1953Franklin – 1953
• Foto sinar-X dari DNA struktur heliks ganda DNA
15
Komposisi makromolekul pada sel bakteri.l
16
Ukuran relatif dari komponen-komponen pembentuk sel, organel dan molekul-molekul pembangunnya.
17
• Nucleic acids memainkan peranan utama pada penyimpanan dan ekspresi dari informasi genetik.
• Nucleic acids dibagi atas 2 kelas utama :
- Deoxyribonucleic acid / DNA sebagai penyimpan informasi.
- Ribonucleic acid / RNA berperan pada sebagian besar langkah ekspresi gen dan biosintesis protein.
18
Perbedaan DNA dengan RNA :Perbedaan DNA dengan RNA :
DNA RNA1. Letak dlm sel Nukleus Sitoplasma2. Susunan mol Satu pasang Tunggal3. Gula Deoksiribosa Ribosa4. Basa organik Timin Urasil5. Fungsi Inform genetik Sint. protein6. Enzim DNA-ase RNA-ase
19
• Asam nukleat dibentuk dari komponen-komponen nukleotida yang terdiri atas :
- satu basa - satu gula - satu residu fosfat
• Basa as. Nukleat berasal dari :
- Basa purin : adenin dan guanin- Basa pirimidin : - sitosin,
- timin - urasil
20
• DNA struktur yang dibangun oleh : - KH (gula) - fosfat - suatu basa (dalam bentuk polimer & berkombinasi m’bentuk helix ganda).
• Blok pembangun DNA “5-carbon sugar deoxyribose” yang saling dihubungkan oleh ikatan fosfodiester terbentuk dua untai ganda dengan tulang punggungnya dibentuk dari ikatan KH-fosfat pada bagian luar helix
Deoxy-ribose
BLOK-BLOK PEMBANGUN DNA
Thymine
H
CH3
Nucleotide subunit of DNA
21
• merupakan buku-buku instruksi informasi genetis yg sangat lengkap dan sangat besar • terdiri dari sekitar 800 buku • masing-masing buku sekitar 500 halaman• hanya mengandung 4 huruf gen (A,C,T,G).
• Buku kehidupan ini mengandung segala hal yang diperlukan untuk membangun dan m’pertahankan mahluk hidup melalui proses yang terjadi dalam sel
22
• DNA berlokasi di inti sel • dimampatkan dalam bentuk kromosom 46 buah kromosom• 23 bh berasal dr ibu dan 23 bh dr ayah menyatu suatu individu baru • dapat diturunkan pada generasi berikutnya melalui replikasi DNA• Informasi yang terdapat dalam DNA dibagi-bagi menjadi gen merupakan resep membuat protein bahan pembangun dalam tubuh
23
DNA ayah DNA ibu DNA lama
replikasi
zigot DNA baru Multiplikasi
transkripsi
Jaringan embrional RNA
Organ translasi
Sistem Protein
24
• Kedua strand dari helix : saling merupakan komplemeter masing2 Masing - masing strand mempunyai “template” dapat mereplikasi komplemennya masing2
• Setiap pentosa : terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari : - adenine (A), guanine (G), - cytosine (C), thymine (T).
25
Basa purin dan pirimidin dan nukleotida timin
26
Four nucleic acid bases are found in DNA, adenine (A), guanine (G), cytosine (C) and thymine (T).
The Structure of DNA :
32
• DNA Pertama kali diselidiki Wilkins, 1953
• Watson dan Crick menunjukkan bahwa molekul DNA tersusun oleh 2 rantai nukeotida yang tersusun sbg double helix.
33
Watson & Crick : Watson & Crick :
DNA DNA 1. 1. DNA DNA 2 bh rantai 2 bh rantai
polynukleotida polynukleotida
yg panjang, yg panjang,
arahnya berlawanan arahnya berlawanan satu sama lain satu sama lain Double helixDouble helix
2. 2. Kedua rantai Kedua rantai dihubungkan dihubungkan ikatan ikatan HidrogenHidrogen
3. 3. Pasangan basa :Pasangan basa :
Purin : Pirimidin Purin : Pirimidin
A = TA = T
G = CG = C
34
Watson & Crick – 1953Watson & Crick – 1953
Model struktur DNA
35
The double helix of DNA has a complementary and antiparallel structure. One chain ends in a 5'- phosphate and the opposite chain ends in a 3'-hydroxyl.
The Structure of DNA
• DNA melilit tiap butiran DNA melilit tiap butiran membenam membenam dilapisan luar histon, sehingga DNA dan dilapisan luar histon, sehingga DNA dan histon membina ikatan yang erat histon membina ikatan yang erat NUKLEOSOM
• 1 nukleosom 1 nukleosom 1 manik histon dan 1 manik histon dan
1 atau 2 lilitan DNA.1 atau 2 lilitan DNA.
• 1 manik histon 1 manik histon dibina atas 4 dibina atas 4
pasang kepingan pasang kepingan
proteinprotein
DNA + histon nukleosome solenoid kromatin/kromosom
41
Karakteristik Fisik DNA :
• DNA mengabsorbsi sinar UV pada 260 nm, sehingga memungkinkan untuk diukur kadarnya.
• DNA larut dalam air
• DNA mengendap/presipitasi dalam alkohol
• DNA mempunyai muatan negatif
• DNA dapat mengalami perusakan oleh pengaruh luar
• DNA mempunyai sifat melting & annealing pada perubahan temperatur.
42
• Alkali & pemanasan menyebabkan kedua strand
DNA berpisah/denaturasi proses ini disebut
“melting of DNA”.
• Pada pendinginan DNA akan ber-reanneal
atau renaturasi.
Karakteristi DNA :
43
• Pengaruh alkali pada RNA akan menyebabkan strand
RNA berdegradasi menjadi nukleotida, alkali digunakan
untuk memisahkan RNA dari campuran dengan DNA
dan memisahklan strand DNA sebelum atau sesudah
dilakukan dilakukan elektroforesis pada poliakrilamid
atau gel agarosa.
• Reannealing DNA tunggal dengan cDNA tunggal lainnya
disebut hybridization, dan reannaling dapat juga
dilakukan antara DNA dengan RNA dengan template
khusus.
Karakteristi DNA :
44
• Hybridisasi antara DNA/cDNA dapat dideteksi dengan Southern blot dan hybridisasi antara DNA/RNA dapat dideteksi dengan Northern blot.
• Pemanasan dan pendinginan dalam siklus tertentu digunakan dalam tehnik PCR untuk memisahkan atau melakukan reannealisasi strand DNA.
45
Denaturation of DNADenaturation of different types of double-stranded DNA molecules. (A) Denaturation of linear double-stranded DNA yields two linear single strands. (B) Denaturation of circular double-stranded DNA with at least one broken phosphodiester bond (nick) in one of the strands (blue) yields a linear single strand (blue) and a circular single strand (green). (C) The strands cannot come apart when double-stranded, covalently closed, circular DNA is denatured.
46
Definisi RNA :Definisi RNA :
• Adalah senyawa yang merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik
• Adalah polimer lain yang juga terdiri dari nukleotida pirin dan pirimidin
• Adalah polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida (fosfat, gula ribosa, dan basa nitrogen)
Materi Genetik RNAMateri Genetik RNA
47
Sifat Sifat Fisik RNASifat Sifat Fisik RNA
• Gula pentosanya adalah ribosa• Untai RNA jauh lebih pendek daripada
untai DNA karena hanya sebuah segmen pada satu DNA yang ditranskripsikan menjadi molekul RNA
• RNA mengandung basa urasil sebagai pengganti timin
• RNA berantai tunggal, sehingga tidak dapat mereplikasikan dirinya
48
49
Fungsi RNAFungsi RNA
• Sebagai perantara antara DNA & protein dalam proses ekspresi genetik
• Memindahkan informasi genetik yang terkandung di dalam DNA dan menggunakannya untuk sintesis protein
50
Struktur RNAStruktur RNA
• RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida
• Tiap nukleotida memiliki 1 gugus fosfat, satu gugus gula ribosa, dan satu gugus basa nitrogen
• Polimer tersusun berselang-seling antara gugus fosfat nukleotida dengan gugus gula ribosa nukleotida lainnya
51
Struktur RNAStruktur RNA
• Basa timin pada DNA diganti dengan urasil pada RNA
• Bentuk konformasi RNA tidak berupa pilin ganda sebagaimana DNA, tapi bervariasi sesuai dengan tipe dan fungsinya
52
55
Struktur Unik pada RNAStruktur Unik pada RNA
1. RNAm/d (messenger RNA), membawa informasi genetik untuk sintesis protein (transkripsi)
2. RNAt (transfer RNA), memindahkan asam amino yang sesuai di sitosol ke tempat asam amino yang sedang dibentuk
3. RNAr (ribosomal RNA) , penyusun ribosom (sebg bahan dr ribosom. Ribosom merupakan assosiasi RNAr dan protein) membaca kode dan menerjemahkannya
56
RNAm/dRNAm/d
• Di ujung 5’ terdapat 7-metilguanosin trifosfat pada gugus 5’-hidroksil mRNA terlibat dalam proses pengenalan mRNA oleh mesin translasi dan membantu menstabilkan mRNA
• Molekul mRNA memiliki berat molekul umumnya kurang dari 2X10^6
58
RNAtRNAt• Memiliki panjang 74 – 96 nukleotida• Semua molekul RNAt memungkinkan
terjadinya perlipatan yang luas sehingga menghasilkan struktur sekunder sperti daun semanggi
• Lengan akseptor, terdiri dari pasangan basa yang berakhir dengan rangkaian CCA
• Lengan antikodon, mengenali kodon milik RNAm. Memiliki rangkaian nukleotida yang komplementer dengan kodon
59
• Lengan D, karena ada basa dihidrouridin
• Lengan TΨC, karena ada rangkaian T, pseudoridin, serta C
• Lengan tambahan, panjang serta ukurannya bervariasi
60
The RNA which bring the amino acid to ribosome, so the mRNA can translate the protein.
63
RNArRNAr
• Merupakan struktur nukleoprotein sitoplasma yang bertindak sebagai mesin pembentukan protein dari cetakan RNAm yang bertindak sebagai mesin pembentukan protein dari cetakan RNAm
• Molekul RNAr yang sangat termetilasi dikemas dalam nukleolus bersama suatu protein rbosom spesifik.
• Fungsi belum sepenuhnya dipahami tapi diperlukan bagi perakitan ribosomal
• Komponen RNAr melakukan aktivitas peptidil transferase dan dengan demikian merupakan enzim Ribozim
