11. dogma sentral dalam biologi

Central Dogma of Central Dogma of Molecular BiologyMolecular BiologyDogma SentralDogma Sentral

3 Kmponen utama3 Kmponen utama

• ReplikasiReplikasi– DNA menghasilkan DNADNA menghasilkan DNA

• TranskripsiTranskripsi– menghasilkan RNA dari DNAmenghasilkan RNA dari DNA

• TranslasiTranslasi– Menghasilkan asam amino dari RNAMenghasilkan asam amino dari RNA

DNA

RNA

AMINO ACID

ReplikasiTranskripsi

Translasi

DNA

mRNA

Transcription

Dogma Sentral Dogma Sentral

Cell

Polypeptide(protein)

TranslationRibosome

• Diperlukan untuk terjadinya pembelahanDiperlukan untuk terjadinya pembelahan

• DNA polymerase mengikat nukleotid DNA polymerase mengikat nukleotid bebas untuk melengkapi basa bebas untuk melengkapi basa pasangannyapasangannya

• Diperlukan enzim untuk menjaga agar Diperlukan enzim untuk menjaga agar terhindar dari kesalahanterhindar dari kesalahan

Sintesis Protein Sintesis Protein :: DNA RNA DNA RNA ProteinsProteinsReplikasi Transkripsi TranslasiReplikasi Transkripsi Translasi

Replikasi : proses perbanyakan bahan genetik

- proses yang mengawali pertumbuhan sel - setiap sel anakan (progeny) yang dihasilkan punya komposisi yang identik dengan induk - merupakan proses pengkopian rangkaian molekul genetik

Model Replikasi DNAModel Replikasi DNA

Ada 3 hipotesis:Ada 3 hipotesis:1.1. SemikonservatifSemikonservatif2.2. KonservatifKonservatif3.3. DispersifDispersif

• Rantai DNA membelahRantai DNA membelah

• Berpasangan dengan RNA Berpasangan dengan RNA pasangannyapasangannya

• Melibatkan RNA polymerase Melibatkan RNA polymerase

Sintesis Protein : TranskripsiSintesis Protein : Transkripsi

DNA

Cytoplasm

Nucleus

Transkripsi EukariotikTranskripsi Eukariotik

ExportG AAAAAA

RNA

Transcription

Nuclear pores

G AAAAAA

RNAProcessing

mRNA

3 Tipe RNA3 Tipe RNA

• Messenger RNA (mRNA) – DNA Messenger RNA (mRNA) – DNA templatetemplate

• Transfer RNA (tRNA) – pembawa Transfer RNA (tRNA) – pembawa asam amino asam amino

• Ribosomal RNA (rRNA) – komponen Ribosomal RNA (rRNA) – komponen mayor pada Ribosomemayor pada Ribosome

• Pada sitoplasma, mRNA berikatan Pada sitoplasma, mRNA berikatan dengan satu unit ribosom.dengan satu unit ribosom.

• Masing-masing tRNA berikatan Masing-masing tRNA berikatan dengan satu asam amino. dengan satu asam amino.

• Asam amino terikat mRNA bergerak Asam amino terikat mRNA bergerak pada ribosome menghasilkan rantai pada ribosome menghasilkan rantai polipeptida.polipeptida.

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

Translasi merupakan proses Translasi merupakan proses pengkodean dari molekul mRNA pengkodean dari molekul mRNA menjadi rantai polipeptida.menjadi rantai polipeptida.

Masing-masing dengan 3 nukleotida Masing-masing dengan 3 nukleotida pada mRNA yang disebut dengan pada mRNA yang disebut dengan kodon ( kodon ( codon or three-letter codon or three-letter code word).code word).

Masing-masing kodon merupakan Masing-masing kodon merupakan kode spesifik dari asam amino.kode spesifik dari asam amino.

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

SU

GA

R-P

HO

SP

HA

TE

BA

CK

BO

NE

B A

S E

S

H

PO

O

HO

O

O

CH2NH2N

NH

N

N

HOH

P

O

O

HO

O

O

CH2

NH2

N

N

N

N

H

P

O

OH

HO

O

O

CH2

NH2

N

N

N

N

O

A CodonA Codon

GuanineGuanine

AdenineAdenine

AdenineAdenine

Arginine

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

• Kode digunakan 3 huruf karena Kode digunakan 3 huruf karena ada 20 asam amino yang berbeda ada 20 asam amino yang berbeda untuk menghasilkan protein.untuk menghasilkan protein.

•That is, there are 4 bases in RNA, That is, there are 4 bases in RNA, so 4so 422 (4x 4)=16; (4x 4)=16; where as 4where as 433 (4x4x4)=64(4x4x4)=64..

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

•Dengan 3 huruf maka akan ada 64 Dengan 3 huruf maka akan ada 64 kodonkodon

• Artinya akan ada satu asam amino Artinya akan ada satu asam amino yang dikode dengan lebih dari saru yang dikode dengan lebih dari saru kodon. kodon.

•Kodon (UAA, UAG, & UGA) untuk Kodon (UAA, UAG, & UGA) untuk stop codonsstop codons, ini kodon untuk , ini kodon untuk menghentikan sintesis. menghentikan sintesis.

•Besides selecting the amino acid Besides selecting the amino acid methionine, the codon methionine, the codon AUGAUG also also serves as the “serves as the “initiatorinitiator” ” codoncodon, , which starts the synthesis of a proteinwhich starts the synthesis of a protein

Protein Synthesis: TranslationProtein Synthesis: Translation

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

Transfer RNA (tRNA)Transfer RNA (tRNA)

• Molekul tRNA memiliki tempat Molekul tRNA memiliki tempat perlekatan yang penting. perlekatan yang penting.

•Satu sisi, disebut Satu sisi, disebut anticodonanticodon, yang , yang mengikat kodon dengan molekul mengikat kodon dengan molekul mRNA. mRNA.

•Sisi yang lain sebagai tempat Sisi yang lain sebagai tempat mengikat mengikat amino amino acidacid..

•During protein synthesis, the During protein synthesis, the anticodon of a tRNA molecule anticodon of a tRNA molecule base base pairspairs with the appropriate mRNA with the appropriate mRNA codoncodon..

Protein Synthesis: TranslationProtein Synthesis: Translation

MethionineMet-tRNAMet-tRNA

U*

9

262223Pu

16

12Py 10

25

20:1

G*

17:1

Pu

A20:2

1713

20G

A5051

656463

G

62

52

CPu

59

A*

C

Py

T49

39

4142

31

2928

Pu*

43127

U35

38

36

Py*

34

403047:1

47:15

46

Py47:16

4544

47

73CCA

707172

66676869

321

7654

A CU

Anticodon

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

Ribosome:Ribosome:

•Are made up of 2 subunits, a large Are made up of 2 subunits, a large one and a smaller one, each subunit one and a smaller one, each subunit contains contains ribosomalribosomal RNA (rRNA) & RNA (rRNA) & proteinsproteins..

•Protein synthesis starts when the Protein synthesis starts when the two subunitstwo subunits bind to mRNAbind to mRNA..

•The initiator codon AUG binds to the The initiator codon AUG binds to the first anticodon of tRNA, first anticodon of tRNA, signaling signaling the start of athe start of a protein.protein.

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

Ribosome:Ribosome:

•The protein chain continues to grow The protein chain continues to grow until a until a stop codonstop codon reaches the reaches the ribosome, which results in the ribosome, which results in the release of the new protein and release of the new protein and mRNA, mRNA, completing the process of completing the process of translationtranslation. .

Protein Synthesis: Protein Synthesis: TranslationTranslation

AE

Large subunit

P

Small subunit

Translation - InitiationTranslation - Initiation

fMet

UACGAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

AE

Ribosome P UCU

Arg

Aminoacyl tRNA

PheLeu

Met

SerGly

Polypeptide

CCA

Translation - ElongationTranslation - Elongation

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

AE

Ribosome P

PheLeu

Met

SerGly

Polypeptide

Arg

Aminoacyl tRNA

UCUCCA

Translation - ElongationTranslation - Elongation

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

AE

Ribosome P

CCA

Arg

UCU

PheLeu

Met

SerGly

Polypeptide

Translation - ElongationTranslation - Elongation

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

AE

Ribosome P

Translation - ElongationTranslation - Elongation

Aminoacyl tRNA

CGA

Ala

CCA

Arg

UCU

PheLeu

Met

SerGly

Polypeptide

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

AE

Ribosome P

Translation - ElongationTranslation - Elongation

CCA

Arg

UCU

PheLeu

Met

SerGly

Polypeptide

CGA

Ala

GAG...CU-AUG--UUC--CUU--AGU--GGU--AGA--GCU--GUA--UGA-AT GCA...TAAAAAA5’mRNA

3’

3’

5’

5’

3’

Transcription And Transcription And Translation In ProkaryotesTranslation In Prokaryotes

Ribosome

Ribosome5’

mRNA

RNAPol.

Terimakasih