KODE GENETIK

OLEH :ARI DWI KURNIAWAN ATIK SUSANTI DEWI SRI AYU M GABRIELLA NOOR A HOLIFATUR ROSYIDAH

POLITEKNIK KESEHATAN DEPARTEMEN KESEHATAN JURUSAN ANALIS KESEHATAN SURABAYAJL. KARANGMENJANGAN 18 A SURABAYA

KATA PENGANTARPuji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan karunia nikmat, rezeki, dan ilmu sehingga kami tim penulis makalah ini dapat menyelesaikan tugas makalah ini sebagai tugas pertama dalam mata kuliah Biologi Medik. Tak lupa juga shalawat serta salam semoga tetap tercurahkan pada junjungan Nabi besar Muhammad SAW, nabi penuntun umat dan suri tauladan yang baik bagi kita semua. Amin, Amin Ya Rabbalalamin Mengetahui dari pengalaman sehari-hari bahwa anak itu kerap kali memiliki sifat-sifat seperti orang tuanya, tidak saja kejasmaniannya tetapi juga mengenai kejiwaannya dan tingkah lakunya. Seringkali dikatakan juga dari si ayah dapat dikenal si anak dan juga sebaliknya. Namun demikian tidak ada seorang pun di dunia ini yang persis benar dengan orang lain. Semua orang memiliki perbedaan-perbedaan sifat keturunan, yang dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan terjadinya abnormalitas. Setelah para ilmuwan menemukan alat mikroskop dan kemudian dikenal kromosom, maka penelitian Biologi umumnya dan Genetika khususnya mengalami kemajuan dengan cepat. Tanpa ragu tim penulis juga menyadari bahwa belum sepenuhnya makalah ini tersusun dengan sempurna. Karena tim penulis juga tak lepas dari salah dan khilaf serta keterbatasan yang dimiliki. Untuk itu kiranya kami mengharapkan kepada segenap pembaca makalah ini untuk memberikan masukan berupa saran dan kritik guna membangun dan menambah ilmu serata wawasan bagi tim penulis. Dan semoga makalah ini dapat memberikan manfaat berupa ilmu bagi pembaca semua.

Gresik, 16 Oktober 2009

Tim Penulis

2

DAFTAR ISIHALAMAN JUDUL..I KATA PENGANTAR...II DAFTAR ISIIII BAB I PENDAHULUAN..4 BAB II KAJIAN PUSTAKA.5 2.1 Pengertian Kode Genetik.5 2.2 Memecahkan Kode Genetik.........................................................................................................8 2.3 m-RNA.........................................................................................................................................8 2.4 Ketertiban Kode Genetik.9 2.5 Non-Standar Kode Genetik10 BAB III KESIMPULAN..11 DAFTAR PUSTAKA..12

3

BAB I PENDAHULUANDari zaman ke zaman tujuan perkawinan bagi setiap muda-mudi adalah tetap, yaitu untuk memperoleh keturunan, sedang bagi ayah dan ibu untuk memperoleh cucu. Jauh sebelum seorang bayi lahir, calon orang tuanya biasanya sudah mengharapkan untuk dikaruniai seorang anak laki-laki atau perempuan, sesuai dengan keinginan mereka. Bahkan sering juga sudah dipersiapkan nama dan warna baju-bajunya, yaitu biru muda untuk laki-laki dan merah jambu untuk perempuan. Ketika segera setelah sang bayi lahir, orang tua akan menanyakan pada dokter atau bidan yang membantu mereka dalam proses kelahirannya apakah anak mereka dalam keadaan sehat dan lengkap. Setiap orang tua pasti dan memang mengaharapkan anaknya lahir dengan selamat dan sehat, tanpa menderita penyakit/kelainan keturunan. Sudah dari dulu bahwa orang mengetahui dari pengalaman sehari-hari bahwa anak itu kerapkali memiliki sifat-sifat seperti orang tuanya, tidak saja mengenai kejasmaniannya tetapi juga mengenai kejiwaannya dan tingkah lakunya. Sering kali dikatakan juga bahwa dari si ayah dapat dikenal si anak, sebaliknya juga seperti itu dari si anak dapat dikenal si ayah. Namun demikian tiada seorang pun di dunia ini yang persisi benar dengan orang lain. Apabila semua orang persis sama, maka ilmu pengetahuan Genetika Manusia tidak akan ada. Semua orang memiliki perbedaaan-perbedaan sifat keturunan, yang dalam keadaan tertentu dapat menyebabkan terjadinya abnormalitas. Setelah para ilmuwan menemukan alat mikroskop dan kemudian dikenal kromosom, maka penelitian Biologi umunya dan Genetika khususnya mengalami kemajuan dengan cepat. Bentuk, struktur dan perilaku kromosom tak lama kemudian diketahui. Genetika Manusia sendiri dimulai dengan ditemukannya golongan darah ABO oleh landsteiner pada permulaan abad ini. Kemajuan dalam bidang biokimia memungkinkan para ahli menetapkan struktur serta susunan bahan genetik yang berupa asam deoksiribosa atau AND dan asam ribonukleat atau ARN. AND dan ARN merupakan komponen penting pada gen yang mengatur sintesa protein. Kode Genetik adalah suatu cara untuk menetapkan jumlah serta urutan nukleotida yang berperan dalam menentukan posisi yang tepat dari tiap asam amino dalam rantai peptide yang bertambah panjang.

4

BAB II KAJIAN PUSTAKA2.1 Pengertian Kode GenetikGenetika merupakan suatu cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang pewarisan sifat dari parental kepada keturunan berikutnya. Kode Genetik adalah suatu cara untuk menetapkan jumlah serta urutan nukleotida yang berperan dalam menentukan posisi yang tepat dari tiap asam amino dalam rantai peptide yang bertambah panjang. Sintesis protein didasarkan pada urutan mRNA, yang terdiri dari nukleotida sementara protein terbuat dari asam amino. Harus ada hubungan tertentu antara sekuens nukleotida dan urutan asam amino. Hubungan ini yang disebut kode genetik, yang diterjemahkan oleh Marshall Nirenberg dan rekannya pada awal tahun 1960-an. Nirenberg dan kawan-kawannya melakukan percobaan dengan membuat ARNd buatan (artificial mRNA) dan memperoleh hasil sebagai berikut : 1. Jka sebuah kodon (yaitu suatu set nukleotida yang spesifik untuk suatu asam amino tertentu) hanya terdiri dari satu nukleotida saja, maka akan didapatkan 41 = 4 kodon, yaitu A, G, S, U. Kode Genetik yang menggunakan kodon terdiri dari satu nukleotida disebut kode singlet. Berhubung jumlah asam amino 20, maka kode singlet ini tidak memenuhi syarat, sebab baru dapat mengkode 4 asam amino saja. 2. Jika sebuah kodon terdiri dari dua nukleotida akan didapatkan 42 =16 kodon. Kode duplet ini pun belum memenuhi syarat karena baru 16 macam asam amino saja yang dapat diberi kode. 3. Jika sebuah kodon terdiri dari tiga nukleotida akan didapatkan 43 = 64 kodon. Kode genetik ini disebut kode triplet. Walaupun dengan kode triplet didapatkan kelebihan 64 - 20 = 44 kodon tidak menjadi soal, karena beberapa macam asam amino dapat diberi kode oleh beberapa kodon.

5

Tabel 2.1 Kemungkinan kode singlet, duplet dan triplet dari ARNd Kode Singlet ( 4 kodon ) Kode Duplet ( 16 kodon) Kode Triplet ( 32 kodon) AAA AAG AAS AAU AGA AGG AGS AGU ASA ASG ASS ASU AUA AUG AUS AUU GAA GAG GAS GAU GGA GGG GGS GGU A G S U AA AG AS AU GA GG GS GU SA SG SS SU UA UG US UU GSA GSG GSS GSU GUA GUG GUS GUU SAA SAG SAS SAU SGA SGG SGA SGU SSA SSG SSS SSU SUA SUG SUS SUU UUA UAG UAS UAU UGA UGG UGS UGU USA USG USS USU UUA UUG UUS UUU Jelaslah kiranya bahwa kode genetik yang berlaku sampai sekarang adalah kode triplet. Penggunaan kodon yang terdiri dari tiga basa itu sesungguhnya serupa dengan 26 huruf di dalam alfabet. Adapun artinya tergantung dari bagaimana pengaturan letak kodon-kodon itu. Kodon-kodon yang sama dapat membentuk perkataan yang berlainan. Misalnya jika mengambil : USU = serin SAS = histidin GUA = valin SUS = leusin =M =A =S =U Akan tetapi bila letak kodon dirubah menjadi : AAU = asparagin SAS = histidin USU = serin SUS = leusin =K =A =M =U 6 didapatkan perkataan kamus didapatkan perkataan masuk

AAU = asparagin = K

GUA = valin

= S

Telah digunakan kodon- kodon yang sama untuk menerjemahkan dua pesan yang berlainan. Perubahan pengaturan urutan kodon juga merubah penempatan atau urutan asam amino. Pengaturan kodon dalam ARN menentukan struktur serta fungsi dari tiap protein. Beberapa kodon dinamakn kodon nonsense (tidak berarti), karena tidak merupakan kode untuk salah satu asam amino pun, misalnya UAA, UAG, dan UGA. Kode genetik adalah universal karena kode yang sama berlaku unutk semua macam makhluk hidup. Gambar 2.2. Kode genetik standar. Sintesis peptida selalu dimulai dari metionin (Met), dikodekan oleh Agustus yang berhenti kodon (UAA, UAG dan UGA) sinyal akhir peptida. Tabel ini berlaku untuk mRNA urutan.

7

2.2 Memecahkan Kode GenetikCara yang dilakukan neinberg dan kawan-kawan untuk memecahkan kode genetik: 1. Mensintesis trinucleotide (misalnya uuu) yang menyerupai kodon di mRNA. 2. Menyiapkan berbagai jenis aminoacyl-tRNA, misalnya, Thr-tRNA, Phe-tRNA, Lys-tRNA, dll 3. Label radioaktif yang aminoacyl-tRNA (misalnya Phe-tRNA) yang mungkin berisi antikodon untuk trinucleotide disintesis. 4. Tempatkan trinucleotide, aminoacyl-tRNA dan ribosom pada filter nitroselulosa.

Gambar 2.3 memecahkan kode genetik menurut Neinberg

Individu trinucleotide dan aminoacyl-tRNA dapat melewati filter, tapi terlalu besar ribosom melewatinya. Oleh karena itu, jika berlabel aminoacyl-tRNA yang berisi antikodon untuk trinucleotide, tRNA akan mengikat ribosom di trinucleotide. Dalam hal ini, radioaktivitas dapat dideteksi pada filter dan asam amino berlabel aminoacyl-Trna yang kemungkinan akan dikodekan oleh trinucleotide. Jika tidak ada radioaktivitas yang terdeteksi, trinucleotide tidak mungkin menjadi kodon dari asam amino. Kebanyakan dari 64 kodon mungkin dapat ditentukan dengan mengulangi prosedur ini untuk berbagai trinucleotides dan label

2.3 m-RNAmRNA ditranskripsi dari DNA, membawa informasi untuk sintesis protein. Tiga kali berturut-turut dalam mRNA, nukleotida menyandikan asam amino atau memberikan sinyal berhenti untuk sintesis protein. .Trinucleotide sebagai kodon. 8

Gambar 2.4 Hubungan Urutan DNA, mRNA dan disandikan peptida. MRNA melengkapi untai DNA template, dengan demikian sama dengan untai DNA kodon, kecuali bahwa T digantikan oleh U.

2.4 Ketertiban Kode GenetikKode genetik ini tidak secara acak. Jika asam amino dikodekan oleh beberapa kodon, mereka sering berbagi urutan yang sama di dua posisi pertama dan berbeda dalam posisi ketiga. Penugasan tersebut dilakukan dengan desain posisi bergoyang, tetapi " evolusi dinamis yang membentuk kode tetap menjadi misteri ". Lihat Gambar 2.5 Kode genetik seperti yang diberikan dalam Gambar 2.1, tetapi diatur menurut sifat fisik asamamino.

9

Dari gambar di atas, kita melihat bahwa asam amino dengan sifat-sifat fisik yang mirip memiliki kodon serupa. Sebagai contoh, kedua Asp dan Glu bermuatan negatif. Kodon mereka semuanya mengandung "GA" di dua posisi pertama. Sifat fisik Ser dan Thr juga sangat dekat. Mereka dikodekan oleh UC dan AC, masing-masing. Satu keuntungan untuk tugas ini adalah untuk mengurangi kerusakan yang disebabkan oleh kesalahan replikasi atau mutasi lain. Sebagai contoh, jika nukleotida ketiga dari kodon Ser bermutasi, asam amino yang dihasilkan tetap Ser. Jika nukleotida pertama dari kodon Ser bermutasi menjadi A, itu akan menghasilkan Thr, yang mirip dengan Ser. mutasi semacam itu tidak akan memiliki pengaruh signifikan pada struktur protein dan fungsi.

2.5 Non-Standar Kode GenetikKode genetik standar berlaku untuk sebagian besar makhluk hidup, tapi dari hasil penelitian diperoleh bahwa tidak semua makhluk hidup memakai kode genetik standar. Pengecualian telah ditemukan dalam DNA mitokondria beberapa organisme dan dalam DNA nuklues beberapa organisme yang lebih rendah. Beberapa contoh diberikan dalam tabel berikut. Tabel 2.6 Contoh non-standar kode genetik.

10

BAB III KESIMPULANKode Genetik adalah suatu cara untuk menetapkan jumlah serta urutan nukleotida yang berperan dalam menentukan posisi yang tepat dari tiap asam amino dalam rantai peptida yang bertambah panjang. Sintesis protein didasarkan pada urutan mRNA, yang terdiri dari nukleotida sementara protein terbuat dari asam amino. kode genetik yang berlaku sampai sekarang adalah kode triplet. Penggunaan kodon yang terdiri dari tiga basa Kode genetik adalah universal karena kode yang sama berlaku untuk semua macam makhluk hidup. Telah digunakan kodon- kodon yang sama untuk menerjemahkan dua pesan yang berlainan. Perubahan pengaturan urutan kodon juga merubah penempatan atau urutan asam amino. Pengaturan kodon dalam ARN menentukan struktur serta fungsi dari tiap protein.

11

DAFTAR PUSTAKAhttp//www.google.com/web book/kode genetik Suryo. 2008. Genetika Manusia. Yogyakarta: GM University Press

12