dna
TRANSCRIPT
DNA (Deoxyribonucleic Acid)
DNA (Deoxyribonucleic Acid)
Agita Raka Pratiwi (101810301013)
Maulida Eka Rista (091810301031)
Desy Kartika (091810301020)
DNA (Asam Deoksiribonukleat)DNA (Asam Deoksiribonukleat)
• Is a polynucleotide produced by polimerization of deoxyribonucleotides (Devlin, 1997)
Komponen DNAKomponen DNA
• DNA adalah molekul besar yang tersusun dari rantai panjang sub-unit
• Sub-unit DNA berupa Nukleotida• Setiap Nukleotida terdiri dari :
Sebuah Gula yang disebut Deoxyribosa
Sebuah gugus pospat –PO4
Sebuah basa nitrogen
Gula DeoxyribosaGula Deoxyribosa
Gula deoxyribosa merupakan gula pentosa yang tersusun dari 5 atom karbon
Gugus Phospat (PO4)Gugus Phospat (PO4)
Phosphate groups which are negatively charged and give DNA molecules a negative charge.
Basa NitrogenBasa Nitrogen
Basa nitrogen terdiri dari basa purin dan pirimidin
Basa purin terdiri dari :
HH
Basa NitrogenBasa Nitrogen
• Basa nitrogen pada nukleotida selalu berpasangan
Adenine Thymine
Cytosine Guanine
Basa Adenin berpasangan dengan timin
Basa citosin berpasangan guanin
Nukleotida Nukleotida
Deoxyribosa , gugus phospat dan basa nitrogen bergabung membentuk suatu nukleotida
OH
The double helix consists of:-2 sugar-phosphate backbones- nitrogenous bases toward the interior of the molecule
Struktur DNA Double Helix
Struktur DNA Double HelixStruktur DNA Double Helix
Sugar-Phospat Backbone
Nitrogen Base Ladder’s rungs
Metabolisme DNAMetabolisme DNA
• Highly coordinated DNA activity in which many multienzyme systems (metabolic pathways)
• Metabolisme DNA : • Replikasi DNA• Repair DNA• DNA rekombinan
Replikasi (penggandaan) DNA
merupakan proses dimana DNA
ditiru untuk membentuk DNA baru
yang sama kode genetiknya.
Selama penggandaan, rantai DNA
terbuka (karena ikatan hidrogen
lemah terputus), sehingga ikatan
antar basa dalam struktur molekul
DNA terputus. Proses ini terjadi
dalam inti sel.
Mekanisme Replikasi DNAMekanisme Replikasi DNA
Replikasi molekul DNA dimulai pada tempat- tempat khusus yang
disebut pangkal replikasi (origin of replication) → titik Ori• Titik Ori adalah runtunan basa yang menjadi tanda (signal) bagi
Polimerase DNA untuk memulai replikasi
• Hanya DNA yang mempunyai titik Ori yang dapat bereplikasi
1. Inisiasi : (dimulai dari titik Ori)
Heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh
enzim helikase dengan bantuan topoisomerase yang mengurangi
tegangan untai DNA.
Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat
untaian tunggal untuk mencegahnya membentuk heliks ganda
kembali.
2. Elongasi : Sintesis untai DNA baru oleh DNA polimerase
Primase membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5)
dan molekul DNA polimerase melekat pada seuntai tunggal DNA
dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer,
membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading
strand dan lagging strand
DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus
mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu
(disebut fragmen Okazaki (7))
leading strand is synthesized continuously (in the same direction as the replication fork)
lagging strand is synthesized discontinuously creating Okazaki fragments
3. Terminasi :
Enzim DNA ligase kemudian menyambungkan potongan-
potongan lagging strand tersebut.
Prokariotik (Bakteri)Prokariotik (Bakteri) Memiliki 1 sisi origin (kebanyakan dalam A-T) Kromoson prokariotik berbentuk molekul sirkular dari DNA Enzim yang berperan dalam metabolisme :
DNA polimerase I Aktivitas eksonuklease 5’→3’.
DNA polimerase II Berperan dalam DNA repair (tidak berpartisipasi dalam replikasi
DNA polimerase III Enzim utama yang mereplikasi DNA
EukariotikEukariotik• Kromosom eukariotik mempunyai banyak pangkal replikasi (titik
Ori).
• Kromoson eukaryotik berbentuk molekul linear dari DNA
• Enzim yang digunakan dalam metabolisme DNA :
RNA polimerase :DNA polimerase α/Primase Terlibat dalam proses inisiasi
DNA polimerase β Berperan dalam DNA repair (tidak berpartisipasi dalam replikasi
DNA polimerase γ Enzim yang mereplikasi DNA dari mitokondria
DNA polimerase δ Membentuk untaian tunggal DNA baru
DNA polimerase ε Menggantikan RNA polimerase δ Dalam sintesis lagging strand
Perbedaan enzimPerbedaan enzim
Repair DNARepair DNA
• Mekanisme perbaikan DNA yang mengalami kerusakan atau kesalahan yang diakibatkan oleh proses metabolisme yang tidak normal, radiasi sinar UV, radiasi Ion, radiasi dengan bahan kimia atau karena adanya kesalahan dalam replikasi DNA.
Repair DNARepair DNA
• DNA repair dikelompokkan menjadi 3 cara:- Damage reversal: langsung digantikan- Damage removal: dihilangkan- Damage tolerance: mentoleransi kesalahan
Damage reversalDamage reversal
• Cara mudah untuk memperbaiki DNA. Enzim yang mereparasi tidak perlu memotong DNA tetapi hanya menggantikan saja.
Damage removalDamage removal
Lebih kompleks dari damage reversal.
Ada 3 macam damage removal : Base excision Nucleotide excision Mismatch repair
Base Excision (Pemotongan Basa)Base Excision (Pemotongan Basa)
• Basa-basa DNA dapat dirusak melalui deamination atau alkylation. Tempat kerusakan basa tersebut disebut dengan "abasic site" atau "AP site".
• Hanya 1 basa yang rusak dan digantikan dengan yang lain.
Nucleotide Excision (Pemotongan Nukleotida) Nucleotide Excision (Pemotongan Nukleotida) • Memotong pada bagian atau salah
satu segmen DNA, dari DNA yang mengalami kerusakan.
Mismatch Repair (Perbaikan yang tidak berpasangan) Mismatch Repair (Perbaikan yang tidak berpasangan) • Memperbaiki kesalahan-kesalahan
yang terjadi ketika DNA disalin.• Untuk memperbaiki basa yang tidak
berpasangan harus diketahui pasangan basa mana yang salah
Damage ToleranceDamage Tolerance
• Dilakukan bila kesalahan tidak dapat diperbaiki sehingga kesalahan terpaksa ditoleransi dan yang terpotong adalah kedua strand.
DNA RekombinanDNA Rekombinan
• Rekombinan adalah proses penyusunan kembali material genetik dengan cara menggabungkan atau memecah bagian molekul DNA yang sama atau berbeda.
• Bertujuan untuk mendapatkan keberagaman genetik (Delvin,1997)
DNA RekombinanDNA Rekombinan
• Macam-macam DNA rekombinan homologous genetic
recombination conservative site (site – specific
recombination) transpositional site
(transposition)
Homolog RecombinationHomolog Recombination
• Pertukaran antara sepasang molekul DNA, biasanya terdiri dari dua kopian varian dari kromosom yang sama atau dua segmen DNA berasal dari molekul DNA yang sama.
Site-Specifics RecombinationSite-Specifics Recombination
• Salah satu jenis homolog rekombinasi tetapi dibatasi pada sekuen yang spesifik atau pada rantai DNA yang spesifik.
• membutuhkan DNA homolog yang pendek
• Menggunakan enzim rekombinase