Download - Genetika mikroba 2011
![Page 1: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/1.jpg)
O L E H :
D R . D E S S Y Y O S W A T Y
GENETIKA MIKROBA
![Page 2: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/2.jpg)
Gen
Rupa, bentuk, warna?
![Page 3: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/3.jpg)
1. Gen dan Ekspresi Gen
Ilmu genetika: - menganalisis keturunan (heredity)
- perubahan fungsi fisiologis
karakter mikroba.
Unit keturunan Gen
Gen: segmen DNA (deoxyribonucleic acid)
nukleotida membawa informasi karakter biokimia
atau fisiologis tertentu.
Contoh: resistensi terhadap antibiotik pada bakteri.
![Page 4: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/4.jpg)
Proses reproduksi transfer informasi genetik
induk ke keturunannya (tahun 1940).
Jumlah material genetik Genom.
Avery (1940): bakteri Pneumococcus yang non toksin
toksin: menambahkan ekstrak DNA toksin.
![Page 5: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/5.jpg)
Fungsi DNA: meneruskan informasi secara turun temurun.
DNA kromosom sel struktur DNA (sandi
informasi untuk sintesis semua protein sel) informasi
sel ke sel proses replikasi DNA.
RNA (ribonucleic acid) mengolah informasi yang
disandikan dalam DNA untuk sintesis protein proses
transkripsi dan tranlasi.
![Page 6: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/6.jpg)
2. Struktur dan Replikasi DNA
DNA: molekul panjang seperti dua utas tali, yang saling
membelit (heliks ganda).
Setiap utas heliks DNA: nukleotida bergabung (rantai
polinukleotida).
Nukleotida terdiri atas:
a. Sebuah senyawa cincin: basa bernitrogen
seperti purin (adenin, guanin), pirimidin (sitosin, timin,
urasil)
b. Sebuah gugusan gula berkarbon lima: deoksiribose
c. Sebuah molekul fosfat
![Page 7: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/7.jpg)
![Page 8: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/8.jpg)
Basa bernitrogen deoksiribose fosfat
Fungsi nukleotida:
- Penyimpan informasi (DNA)
- Sintesis protein (RNA)
- Transfer energi (ATP, NAD).
![Page 9: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/9.jpg)
Basa DNA C (sitosin), G (guanin), A (adenin),
T (timin)
![Page 10: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/10.jpg)
![Page 11: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/11.jpg)
Hubungan DNA dengan komponen bermolekul rendah:
gugusan fosfat dibuang nukleoside basa
dan gula (2-deoksiribose).
Asam deksiribonukleatBerat molekul
menurun Nukleotide
Nukleoside Asam fosfat
Basa purin Basa pirimidin Gula
(adenin, guanin) (sitosin, timin) (2-deoksiribose)
![Page 12: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/12.jpg)
Replikasi DNA:
Kromosom bakteri: sebuah molekul DNA berutasan ganda,
berat molekul 2,5 x 109 dalton, jumlah pasangan
basa 4 x 106, jika ditarik menjadi heliks ganda
panjangnya 1,25 mm.
Konsep replikasi DNA:
a. Sebelum replikasi, molekul induk punya 2 untai DNA
b. Pemisahan kedua untai DNA
c. Setiap untai lama sbg cetakan untuk urutan nukleotida, terbentuk untai yang baru.
d. Nukleotida baru saling tersambung membentuk tulangbelakang gula fosfat .
![Page 13: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/13.jpg)
DNA: mampu menggandakan diri (replikasi).
Sifat autokatalisis: DNA mensistesis dirinya sendiri.
Replikasi DNA: agar DNA tidak termutasi dan
semua sel turunan memiliki informasi
genetik yang sama.
Terdiri atas:
a. Konservatif: dua rantai DNA lama tetap, tidakberubah, cetakan dua rantai DNA baru. mempertahankan molekul DNA lama danmembuat molekul DNA baru.
![Page 14: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/14.jpg)
b. Semikonservatif: dua rantai DNA lama terpisah dan
rantai baru disintesis pada rantai DNA lama. Dua rantai
DNA baru: satu rantai cetakan molekul DNA lama dan
satu rantai baru hasil sintesis.
c. Dispersif: beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama
sebagai cetakan sintesis rantai DNA baru. Rantai DNA
lama dan baru tersebar pada rantai DNA lama dan baru.
Dua molekul DNA lama dan DNA baru yang saling
berselang-seling pada setiap untai.
![Page 15: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/15.jpg)
DNA E. coli, replikasi semikonservatif oleh Watson & Crick.
![Page 16: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/16.jpg)
3. Sintesis RNA dan Protein
RNA:
a. Berutasan tunggal
b. Komponen gula di nukleotide membentuk RNA: ribose,
bukan deoksiribose.
c. Basa bernitrogen pirimidin: urasil, bukan timin.
Biosintesis nukleotide:
kinase
Nukleotide + ATP nukleotide-fosfat + ADP
kinase
Nukleotide-fosfat + ATP nukleotide-difosfat + ADP
![Page 17: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/17.jpg)
Biosintesis protein:
Asam amino: pembangun protein, 20 macam asam amino.
Contoh: E. coli mensintesis semua asam amino yang
dibutuhkan.
Bakteri asam laktat tidak mensintesis semua asam
amino untuk sintesis protein.
Sel bakteri: beribu-ribu protein yang berbeda.
Setiap tipe protein: urutan asam amino yang dihubungkan
dengan ikatan peptide rantai panjang.
![Page 18: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/18.jpg)
Ikatan peptide
H O H H H O H H
R C C OH + H N C R R C C N C R + H2O
NH2 C=O NH2 C=O
OH OH
Asam amino I Asam amino II Dipeptide Air
![Page 19: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/19.jpg)
4. Rekayasa Genetika Mikroba:
Gregor Mendel (1860), Austria, botaniwan: menyilang
galur-galur kacang polong (warna, bentuk, ukuran, sifat)
hukum dasar kebakaan/ teori Mendel
(ciri gen dalam kromosom).
Charles Darwin (1860), Inggris teori evolusi:
prinsip seleksi alamiah, kelangsungan hidup yang terkuat.
Artinya: organisme beradaptasi terhadap perubahan
lingkungan, maka dapat bertahan hidup (seperti
ciri pembawaan genetis).
![Page 20: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/20.jpg)
DNA (Deoxyribonucleic Acid): kode genetik dari suatu
makhluk hidup untuk memperoleh susunan DNA
yang diinginkan dan memiliki fungsi tertentu
Rekayasa Genetika.
Proses rekayasa genetika: isolasi dan karakterisasi enzim
endonuklease restriksi untuk memotong benang
ADN (plasmid) dan disambung kembali
menggunakan enzim ligase.
![Page 21: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/21.jpg)
Enzim: - enzim restriksi (pemotong plasmid/ADN)
- enzim ligase (penyambung potongan ADN)
Tahap rekayasa genetika yaitu isolasi ADN, pembuatan
wahana, kloning, dan produksi.
Contoh: fusi protoplasma antara sel plasma kanker dengan
sel plasma normal, terbentuk sel yang hibridoma,
satu tipe antibodi (monoklonal) untuk berbagai
keperluan (seperti alat diagnostik, vaksin dan
pengobatan).
![Page 22: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/22.jpg)
![Page 23: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/23.jpg)
Misal: gen insulin dari pankreas manusia, dimasukkan ke
dalam sel bakteri E. coli , diekspresikan di dalamnya
dan menghasilkan insulin (obat diabetes).
Kultur bakteri ini untuk memanen insulin hasil rekayasa
genetika.
E. coli: organisme riset genetis (mudah dipahami pada taraf
molekuler.
![Page 24: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/26.jpg)
Bakteri Saccharophagus degradans :mengubah 1 ton
selulosa menjadi gula dalam waktu 72 jam:
etanol yang murah dan efisien.
Teluk Chesapeake di Maryland, AS, Steve Hutcheson
(2006), profesor biologi sel dan genetika molekuler
dari Universitas Maryland.
![Page 27: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/27.jpg)
Tikus hijau Tomat ungu (kanker)
![Page 28: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/28.jpg)
Mutasi gen : perubahan rangkaian nukleotide (DNA) suatu
gen bentuk lain perubahan
faktor lingkungan ciri genetis baru.
Mutan: sel/organisme memperlihatkan efek mutasi.
Mutasi proses replikasi dan transkripsi.
Proses mutasi rekombinasi satu sel ke sel lain.
![Page 29: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/30.jpg)
![Page 31: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/31.jpg)
![Page 32: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/32.jpg)
Tahun 2007 di Great Kali River, perbatasan Nepal dan
India utara. Seekor goonch panjang 1,8 meter
dan 75,5 kilogram, telah bermutasi :berselera
terhadap daging manusia, tumbuh raksasa.
![Page 33: Genetika mikroba 2011](https://reader034.vdokumen.com/reader034/viewer/2022052214/55953a551a28ab95098b45a2/html5/thumbnails/33.jpg)