final pemicu 2 klp 18

PEMICU 2 BIOMEDIK 1SIAPA DIA?Tutor: Prof. Frans FerdinalKelompok 18:Deddy LouwsonBurhan GunawanSanity Savant S.Nathania JessicaCindy ClaudiaCarissa Evelyn TanyMarcella Epifania (KETUA)Rilianda L. SimbolonIndriani (PENULIS)Vira Cendana SaisAyu Suci Pratiwi (SEKRETARIS)Ahmad Adrie

LANGKAH 1 : UNFAMILIAR TERMSDNA Fingerprint : Metode terbaru dalam identifikasi berupa pemeriksaan sidik jari.Antropometri : Ilmu yang mempelajari tentang dimensi pergerakan tubuh seperti ruang gerak.Rekam Medis: Berkas yang berisi catatan dan dokumen tentang identifikasipasien, pemeriksaan, pengobatan, tindakan, dan pelayananyang diberikan kepada pasien.Gigi Geligi: Bagian dari wajah sehingga bila ada kelainandalam susunannyaakan mempengaruhi penampilanwajah secara keseluruhan.Kedokteran Forensij: Cabang spesialistik ilmu kedokteran yang memanfaatkan ilmu kedokteran untuk kepentingan penegakan hukum/ ilmu kedokteran yng berhubungan dengan analisis fenotip tubuh dan autopsi.

LANGKAH 2 : IDENTIFIKASI MASALAHApakah ada cara lain untuk mengidentifikasi seseorang selain cara yang sudah disebutkan?Mengapa dengan cara diatas dapat mengetahui identitas korban?Antropometri seperti apa yang digunakan dalam kasus tersebut?Bagaimana proses dan metode dalam metode DNA Fingerprint?Bagaimana cara mengetahui identitas korban?Hal apa saja yang dapat mengetahui identitas korban tersebut?

LANGKAH 3 : CURAH PENDAPATDengan cara jenazah yang tidak utuh, seperti dengan cara DNA fingerprint, identifikasi medis dll.DNA : suatu bahan genetik, menyimpan informasi genetik yang diturunkan dari induk ke keturunannya.Rekam yang berisi tentang identitas pasien hasil pemeriksaan, pengobatan, ataupun tindakan yang sudah diberikan.Pemeriksaan sidik jari, rambut pengecekan golongan darah.Pengukuran seperti BB(berat badan), TB(tinggi badan) dsb.DNA -> pembawa sifat sehingga dari susunanya dapat diidentifikasi identitas manusia tersebut.

LO 1 : MEMAHAMI ISTILAH DOGMA SENTRAL

DOGMA SENTRAL BIOLOGI MOLEKULARDogma sentral adalah sebuah konsep biologi molekuler yang dikemukakan oleh Francis Crick pada tahun 1985 terjadi melalui beberapa langkah 1 Replikasi2. Transkripsi3. Translasi (sintesis protein).

Dogma menjelaskan bagaimana proses pembacaan materi genetik menjadi protein yang berperan di setiap tahap metabolisme di dalam tubuh suatu organisme

DOGMA SENTRAL BIOLOGI MOLEKULARproses ekspresi gen dr DNA RNA protein, termasuk transkripsi balik & replikasi RNAterdiri dr 3 tahap : replikasi, transkripsi, translasiReplikasi : duplikasi DNA jd DNA dgn bantuan DNA PolimeraseTranskripsi : perubahan DNA jd RNA dgn bantuan RNA PolimeraseTranslasi : perubahan RNA jd protein dgn bantuan ribosom

The Central Dogma

LO 2 : MEMAHAMI STRUKTUR DNA DAN RNA

DNADouble Helix DNA (Deoxyribonucleic acid) / asam deoksiribosanukleatMateri genetik yang berperan dalam pembawaan dan pewarisan sifat.Letak: inti sel (nukleus)menyusun kromosomNukleotida: Basa nitrogen, gula pentosa, dan fosfat Basa nitrogen :Purin A dan GPirimidin C dan T

A T

G C

Gula Pentosa : gula dengan 5 atom carbon yaitu Deoxyribosa.Basa Nitrogen : - basa purin : adenin, guanin - basa pirimidin : sitosin, timinGugus Fosfat

Menurut James Watson & Francis Crick

Ukuran jarak antara pasangan basa 0,34 nm (3,4 oA) Setiap putaran untaian td 10 ps basa dan jarak satu putar heliks 3,4 nm Diameter untaian DNA 2,0 nm

Untaian (strand) DNA td dua lekukan (groove) lekukan besar (major groove) lekukan kecil (minor groove) lekukan pada tipe B lebih mudah mikat protein drpd tipe A ( lebih dalam)

Kedua strand dari helix saling merupakan komplemeternya masing-masing.

Setiap pentosa-nya juga terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari adenine (A), guanine (G), cytosine (C) atau thymine (T).

Gula deoksiribosa dan fosfat yg menyusun DNA terletak dibgn luar molekul, sdgkan bs purin dan pirimidin tletak di sebelah dlm untaian (heliks)

Strand yang berlawanan diikat oleh suatu ikatan non kovalen diantara dua basa yang selalu berpasangan G dengan C oleh tiga ikatan hidrogen dan A dipasangkan dengan T oleh dua ikatan hidrogen.

Terdapat dua posisi dari pentosa yang terikat pada gugus fosfat yaitu pada ujung 5-P dan ujung 3-OH.

DNA (Gen) terdiri dari tiga struktur penting yaitu :Bagian yang disebut gene regulatory segment mngdung srtuktur yang terlibat pada proses inisiasi dan pengaturan proses transkripsi.Exon bagian yang mengandung codon untuk ditranslasikan oleh mRNA menjadi protein.Intron bagian struktur yang tidak mengandung codon (intervening sequence).

Struktur DNAMenurut Watson dan Crick, susunan DNA adalah:Setiap DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang berpilin(double heliks).Setiap nukleotida terletak pada bidang datar yang tegak lurus seakan-akan membentuk anak tangga, sedangkan phospat membentuk ibu tangganya.Basa purin selalu berkaitan dengan basa pirimidin, dengan pasangan yang selalu tetap. Adenin (A) dari kelompok purin selalu berpasangan dengan Timin (T) dari kelompok pirimidin, sedangkan guanin (G) selalu berpasangan dengan Sitosin (S) dari kelompok pirimidin.Basa Purin dan pirimidin yang terikat kepada gula deoxyribose, dapat berputar bebas. DNA membentuk pasangan basa yang spesifik A-T(2 H-bonds), G-C (3 H-bonds).Ketentuan chargaff menyatakan bahwa perbandingan A/T dan S/G selalu mendekati satu.

Bentuk Fisik Struktur DNA

Bdsrkan jml ps basa bbrp tipe (bentuk)

TipePasangan bs/putaranDiameter heliks (nm)ABCDEZ11109,3387,5122,3 1,91,9--1,8

FUNGSI DNADNA harus mampu menyimpan informasi genetik dan dengan tepat dapat meneruskan informasi tersebut dari generasi kegenerasi. Fungsi ini merupakan fungsi genotipik, yang dilaksanakan melalui replikasiDNA harus mengatur perkembangan fenotip peorganisme. Artinya, materi genetik harus mengarahkan pertumbuhan dan diferensiasi organisme mulai dari zigot hingga individu dewasa. Fungsi ini merupakan fungsi fenotipik,yang dilaksanakan melalui ekspresi gen

Denaturasi DNA Pecahnya ikatan hidrogen antara ps basa pada rantai ganda rantai tunggal (single Stranded)

Penyebab Denaturasi

Panas ikt hidrogen stacking Asam basa asam protonasi ggs N dr A,G dan C basa deprotonasi ggs N dr G dan C

Tingkat denaturasi DNA tgantung pd tinggi suhu

pubahan tk denaturasi DNA suhu btingkat absorban 260 makin > pgeseran str, mk makin > nilai absorban cahaya efek hiperkromik denaturasi lengkap DNA suhu > 90oC

Renaturasi Proses pbentukan kembali str untai ganda dr keadaan terdenaturasi

RNARNA (asam ribonukleat)Berbentuk rantai tunggalGugus gula berupa ribosa, bukan 2-deoksiribosaTidak memiliki timin, melainkan urasilTerdapat di sitoplasma

BASA PURIN DAN PIRIMIDIN

RNARNA dapat dibedakan menjadi dua kelompok utama:RNA genetik, memiliki fungsi yang samadengan DNA, yaitu sebagai pembawa keterangan genetik. RNA genetik hanya ditemukan pada makhluk hidup tertentu yang tidak memiliki DNA, misalnya virus. Dalam hal ini fungsi RNAmenjadi sama dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas selRNA non-genetik, tidak berperan sebagai pembawa keterangan genetik. Berdasarkan letak dan fungsinya, RNA non-genetikdibedakan menjadi mRNA, tRNA, dan rRNA.

NoJenisKarakteristikFungsi1mRNARNA duta dibentuk oleh DNA didalam inti sel. RNA duta ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma. Rantai tunggal RNA duta cukup panjang.Menyampaikan informasi genetikdalam bentuk kode-kode genetik dalam inti ke ribosom dan sbg pola cetakan dlm membentukpolipeptida.2rRNARNA ribosom dibentuk oleh DNA dan terdapat di dlm ribosom. Di dlm ribosom molekul rRNA ini mencapai 30-46%.Sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak kesatu arah sepanjang RNA duta.3tRNARNA transfer dibentuk oleh DNA dan terletak di dalam sitoplasma.Mengangkut asam-asam amino ke ribosom sesuai dengan kode yg terdapat dlm RNA duta, serta menerjemahkan kode-kode yang dibawa oleh RNA duta.

MRNA*SenseAntisense

DNARNALetakInti sel, mitokondria, kloroplas, sentriolInti sel, sitoplasma, ribosomBentukPolinukleotida ganda, pilin, panjangPolinukleotida tunggal, pendekGula2-deoksiribosaRibosaBasa nitrogenPurin: Guanin, AdeninPirimidin: Sitosin, TiminPurin: Guanin, AdeninPirimidin: Sitosin, UrasilHydrolizing enzymeDeoxyribonuclease (DNase)Ribonuclease (RNase)FungsiMateri genetikSintesis proteinSintesi DNASintesis proteinKandungan basa nitrogenSama Tidak selalu sama

Subunit Nukleotida dari DNA

Subunit Nukleotida dari RNA

HTiminH3CH

tRNA Td 75 bh nukleotida Td 4 lengan utama lengan akseptor lengan antikodon lengan D lengan T C lengan tambahan Fungsi sbg penyelaras utk translasi

LO 3 : MEMAHAMI PROSES REPLIKASI, TRANSKRIPSI, & TRANSLASI

REPLIKASI DNA

ProsesreplikasiDNA adalah proses pengandaan DNA dimana proses ini diperlukan dalam pembelahan sel. Sebelum proses ekspresi gen, biasanya DNA dilipatgandakan menjadi lebih banyak. Proses replikasi DNA pada dasarnya adalah 1 double stranded DNA dicopy menjadi 2 buah, dari 2 buah akan dicopy menjadi 4 buah.

Replikasi DNAReplikasi DNA terjadi pada fase sintesis dalam pembelahan selproses yg mengawali pertumbuhan selEnzim topoisomerase I dan II menyebabkan melemahnya ikatan double helixProses replikasi dimulai dengan pemisahan (unwinding) fisik kedua rantai DNA-induk dengan enzim helicaseMasing-masing rantai DNA dapat berperan sebagai template, dalam membentuk rantai komplementernya. Terjadi denaturasi DNA dari double strand menjadi single strand

Mekanisme Replikasi

Proses replikasi DNA diawali dengan pemutusan (denaturasi) ikatan antara untai DNA yang satu dengan untaian komplementernya (secara enzimatis).Denaturasi awal terjadi pada bagian DNA yang dikenal sebagai ori (origin of replication) atau titik awal replikasi.Untaian DNA membuka membentuk struktur yang disebut sebagai garpu replikasi (replication fork).

GARPU REPLIKASI Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi.

Garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogenyang menyatukan kedua untaian DNA, membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA.

Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotidadalam hal ini, deoksiribonukleotidake ujung 3'-hidroksil bebas nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'3', sedangkan DNA polimerase bergerak pada DNA "induk" dengan arah 3'5'.

Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berorientasi 3'5', sementara untaian lainnya berorientasi 5'3', dan helikase bergerak membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'3'. Oleh karena itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH bebas dari sebuah primer RNA dan sintesis DNA berlangsung secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

PEMBENTUKAN LAGGING STRANDPada untai berlawanan, DNA disintesis secara terputus dengan menghasilkan serangkaian fragmen kecil dari DNA baru dalam arah 5 3. Fragmen ini disebut fragmen Okazaki.

pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' bebas pada primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5'3'.

Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya d DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditempati oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Replication fork

REPLIKASI DNA Ada 3 model replikasi DNA

Semikonservatif. Rantai ganda DNA lama berpisah kemudian rantai baru disintesis pada masing-masing rantai DNA lama.

Konservatif. Rantai ganda DNA lama tidak berubah. Berfungsi sebagai cetakan buat DNA baru. Dispersif. Beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan DNA baru. Sehingga DNA lama dan baru tersebar. .

REPLIKASI DNA.

Komponen Penting dalam Replikasi

DNA templatemolekul DNA atau RNA yg akan direplikasi.Molekul deoksi ribonukleotidadATP, dTTP, dCTP, dGTPEnzim DNA Polimeraseenzim utama yg mengkatalisis proses polimerisasi nukleotida menjadi untaian DNA.

Enzim Primaseenzim yg mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA.Enzim Helikaseenzim yg membuka untai ganda DNA indukProtein SSB (single strand binding protein)molekul protein yg menstabilkan untaian DNA yg sudah terbuka.Enzim DNA Ligaseenzim yg berfungsi untuk menyambung fragmen-fragmen DNA.

TRANSKRIPSI DNASintesisRNAdibawah arahanDNA. Kedua asam nukleat menggunakan bahasa yang sama, dan informasi hanya ditranskripsi atau disalin dari satu molekul menjadi molekul lain. Selain menjadi cetakan untuk sintesis untai komplementer baru saat replikasiDNA, untaiDNAjuga bisa berperan sebagai cetakan untuk merakit sekuens nukleotidaRNAkomplementer.

TRANSKRIPSI DNAUntuk gen pengode protein, molekulRNAyang dihasilkan merupakan transkrip akurat dari instruksi pembangun protein yang dikandung oleh gen.MolekulRNAtranskrip bisa dikirimkan dalam banyak salinan. Tipe molekul RNA ini disebut RNA duta (messenger RNA, mRNA) karena mengandung pesan genetik dariDNAke mekanisme penyintesis protein sel.

PROSES TRANSKRIPSI Inisiasi

Dikenal sebagai promoter yaitu daerah DNA sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk memulai transkripsi. RNA polymerase melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter berikatan dengan kumpulan protein yang disebutfaktor transkripsi. Kumpulan antara promoter, RNA polimerase, dan faktor transkripsi ini disebutkompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNA polymerase membuka rantai ganda DNA.

PROSES TRANSKRIPSI

Elongasi (pemanjangan)

Setelah pilinan rantai ganda DNA terbuka, RNA polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dengan arah 5 ke 3.

Pada tahap ini, RNA mengalami pertumbuhan memanjang seiring dengan pembentukan pasangan basa nitrogen DNA. Pembentukan RNA analog dengan pembentukan pasangan basa nitrogen pada replikasi.

PROSES TRANSKRIPSI Elongasi (pemanjangan)

Pada RNA tidak terdapat basa pirimidin timin (T), melainkan urasil (U). Oleh karena itu, RNA akan membentuk pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai DNA.

Tiga macam basa yang lain, yaitu adenin,guanin,dan sitosin dari DNA akan berpasangan dengan basa komplemennya masing-masing sesuai dengan pengaturan pemasangan basa.

Adenin berpasangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin

TRANSKRIPSI DNA

TRANSKRIPSI DNASegmen dari double helix DNA terbuka. Segmen ini adalah gen ekspresi

Rantai DNA yang mengalami translasi : antisense strand

Rantai DNA yang tidak mengalami translasi : sense strand

TRANSKRIPSI

Sintesa RNA berdasarkan arahan DNA [ perintah gen ] - Saat ini kedua asam nukleat mengguna- bahasa yg sama shg informasinya langsung ditranskripsi/disalin dari satu molekul ke molekul yg lain

Pad prokariota, RNA pol secara spesifik mengenali dan berikatan dengan promoter - Pada eukariota, sekumpulan protein disebut faktor transk menjadi perantara pada pengikatan RNA pol dan inisiasi transkipsi Setelah faktor transkripsi diikat promoter barulah RNA polimerase mengikatkan diri disebut kompleks inisiasi transkripsi

- Peran faktor transkripsi dan urutan DNA prom menjadi penting utk mengenal box TATA dalam membentuk komplek inisiasi - Begitu RNA pol terikat kuat pd prom,kedua untai DNA mengulur disana dan en zim mulai mentranskripsi untai cetakan nya

- Pada saat sintesis RNA berlsng heliks ganda DNA terbentuk kembali,dan mol RNA yg baru akan lepas dari cetakannya - Pada eukariota berlangsung dengan laju 40nukl/detik, karena satu gen tunggal dapat ditranskripsi secara bersamaan oleh RNA polimerase yg saling mengikuti

Terminasi transkripsi - Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mencapai urutan DNA terminator - Pada prokariota transkripsi biasanya berhenti tepat pd akhir terminasi - Pada eukariota RNA polimerase terus melewati sinyal terminasi suatu urutan poliadenilase [AAUAAA] didalam pra m RNA

- Pada titik 10-35 nukleotida,pra m RNA dipotong hingga terlepas - Tempat pemotongan pra m RNA ----tem pat untuk menambah ekor poli [A]

Pemrosesan RNA Yaitu penambahan tutup 5dan ekor poli [A],yg dimodifikasi oleh enzim dan terletak pd kedua ujung pra mRNA eukariotik - Ujung 5----ditutup nukleotida guanin - Ujung 3----terdiri dari 30-200 nukleotida adenin

Fungsi ujung2Melindungi m RNA dari perombakan oleh e hidrolitik [nukleus]Tempat melekat ribosom [sitoplasma]Pada saat ini terdapat segmen leader dan trailer adalah tempat lekat tutup, RNA yg tidak ditranslasi

- Tahap yg paling mengagumkan dari pemrosesan RNA didlm nukleus eukario ta adalah pemindahan sebagian besar mol RNA yg mula2 disintesis-----pekerja an potong dan tempel yg disbt penyambungan RNA [RNA splicing]

- Ini terjadi karena panjang DNA 8000 nukl----dibutuhkan 1200 nukl [400 as am] utk mengkode protein,berarti gen uekari ota dan transkrip RNA nya memiliki ren- tangan nukl bukan pengkode - Lebih mengejutkan lagi bahwa sebagian besar urutan bukan pengkode tersebar berselang seling diantara sel pengkode

- Disebut intron dan ekson - Cara penyambungan RNA,sinyal2 pd urutan nukleotida pendek diujung intron

Transkripsi akan berakhir pada saat RNA polimerase mencapai ujung gen yang disebut terminator.

Pada E.coli ada 2 macam terminator:

rho- dependent terminatorrho- independent terminator

Rho-independent terminator

Pengakhiran terminasi dilakukan tanpa harus melibatkan suatu protein khusus, melainkan ditentukan oleh adanya suatu urutan nukleotida tertentu pada bagian terminator.

Sinyal yang akan mengakhiri transkripsi ditentukan oleh daerah yang banyak mengandung urutan GC yang dapat membentuk struktur batang dan lengkung (stem and loop) pada RNA.

Rho-dependent terminator

Mekanisme pengakhiran semacam ini memerlukan protein (rho). Pengakhiran transkripsi yang memerlukan faktor rho hanya terjadi pada daerah jeda yang terletak pada jarak tertentu dari promoter.

Faktor rho diduga ikut terikat pada transkrip dan mengikuti pergerakan RNA polimerase.

Pada eukaryot terdapat 3 macam RNA polimerase yang bertanggung jawab dalam proses transkripsi, yaitu:

RNA polimerase IRNA polimerase IIRNA polimerase III

Perbedaan sifat antara RNA polimerase I, II dan III

RNA pol IRNA pol IIRNA pol IIIPerananTranskripsi gen kelas I menghasilkan 18S rRNA, 5,8S rRNA, dan 20S RNA Transkripsi gen kelas II menghasilkan mRNA dan snRNATranskripsi gen kelas III menghasilkan tRNA, 5S rRNA, snRNA U6, RNA 7SL, RNA 7 SK, RNA VA, dan RNA EBER2 Berat molekul630 kDa567 kDa697 kDaJumlah sub unit131214Lokasi dalam selNukleolusNukleoplasmaNukleoplasmaTanggapan thd -amanitinSangat tahanSangat rentanTerhambat pada konsentrasi tinggi

TRANSLASI

- sintesis polipeptida yg sesungguhnya, berdasarkan arahan dari m RNA - tahap ini terjadi perubahan bahasa shg sel tersebut harus menterjemah/transla si urutan basa molekul m RNA kedalam urutan as. amino polipeptida - tempat ribosom

TranslasiSuatu sel menginterpretasikan/menerjemahkan suatu pesan genetik dan membentuk protein yg sesuai - Pesan berupa serangkaian kodon dise- panjang mol m RNA - Interpreternya adalah RNA transfer [ t RNA]

- t RNA ditranskripsi dari DNA,diguna ber ulang2 utk mengambil as. amino dari sitoplasma,menyimpan didalam ribosom utk mengambil muatan lainnya - Pd eukariota mol t RNA dibuat di nukleus-----sitoplasma

RibosomMemudahkan pemasangan yg spesifik antara antikodon t RNA dg kodom m RNATersusun dr 2 sub unit ;besar dan kecilSel mengandung ribuan ribosom,r RNA terdapat 60 %

- Pd eukariota lebih besar dan mempunyai komposisi molekuler yg berbeda dengan bakteri,shg obat ttt dapat melumpuhkan ribosom bakteri Mempunyai 3 tempat pengikatan t RNA *P---utk rantai yg sdng tumbuh *A---utk as. amino yg akan ditambahkan *E---tempat keluar t RNA yg muatan -

Translasi - Dibagi 3 tahap yi:inisiasi,elongasi dan terminasi - Memerlukan faktor2 protein - Untuk inisiasi dan elongasi rantai diperlu kan energi dari hidrolisis GTP [Guanin Tri Phosfat]

Inisiasi translasi - Saat ini terjadi pemasangan m RNA, sebuah t RNA dg as amino pertama dan 2 sub unit ribosom - Yang memberikan sinyal pertama kali adalah kodon inisiasi shg terjadilah proses translasi

- Protein yg disebut faktor inisiasi dibutuhkan utk membawa semua komponen tersebut bersama2. - Saat penyelesaian , t RNA inisiator berada pd tempat P dari ribosom dan tempat A yg kosong siap utk t RNA aminoasil berikutnya

Elongasi translasiTahap ini as amino ditambahkan satu persatu pd as amino pertamaMemerlukan faktor elongasi utk penambahan as aminoDibagi 3 yaitu pengenalan kodon, pembentukan ikatan peptida dan translokasi

Terminasi translasiMerupakan tahap akhir translasi ,dimana saat ini elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai tempat A di ribosomAkhir terminasi sisa penyusunan transl jadi ter-pisah2

PROSES TRANSLASI.

PENGHAMBAT SINTESIS PROTEIN OLEH ANTIBIOTIKRifampisin : mengikat pada enzim polimerase RNA bakteri dan menghambat mRNAEritromisin dan Azitromisin : mengikat pada ribosome bakteri, dan menghambat pelekatan pada mRNA.Tetrasiklin : mengikat pada ribosome bakteri, dan menghambat translasi mRNA

TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI PADA EUKARYOTAMirip dengan Prokariot, kecuali :AUG mengkode methionin dengan bentuk yang berbedamRNA hanya mengkode satu protein (monosistronik)Transkripsi dan translasi tidak terjadi secara simultanSebelum mRNA terbentuk terlebih dahulu berupa Pre-mRNA yg terdiri dari :Introns (urutan RNA yang bukan merupakan penyandi genetik)ExonsUntuk membentuk mRNA dari Pre-mRNA terjadi Splicing (penghilangan intron).

EUKARYOTA VS PROKARIOT

Pada prokariot, proses transkripsi dan translasi berlangsung hampir secara serentak, artinya sebelum transkripsi selesai dilakukan, translasi sudah dapat dimulaiPada eukariot, transkripsi berlangsung di dalam nukleus , sedangkan translasi berlangsung di dalam sitoplasma (ribosom)Dengan demikian, ada jeda waktu antara transkripsi dengan translasi, yg disebut sebagai fase pasca-transkripsiPada fase ini, terjadi proses : 1). Pemotongan dan penyambungan RNA (RNA-splicing); 2). Poliadenilasi (penambahan gugus poli-A pada ujung 3mRNA); 3). Penambahan tudung (cap) pada ujung 5 mRNA dan 4). Penyuntingan mRNA

LO 4 : MEMAHAMI FAKTOR YG MEMPENGARUHI REPLIKASI, TRANSKRIPSI, & TRANSLASI

FAKTOR-FAKTOR REPLIKASIDnaB (helikase) berfungsi membuka ikatan DNA, bergerak searah dengan arah sintesis untaian DNA awal. Setelah DNA dibuka maka protein SSB menempel pada DNAinti katalitik DNA polimerase lll akan terikat pada kedua untaian DNA induk (cetakan) & menyintesis baik DNA awal maupun DNA lambat (mensintesis fragmen okazaki)Primase berfungsi mensintesis primer RNA

FAKTOR-FAKTOR REPLIKASITopoisomerase melepaskan torsi karena proses membukanya DNADNA polymerase dimer, melakukan elongasi baik pd lagging dan leading strandSliding clamp memegang rantai polipeptida baru dengan cetakannyaSingle strand DNA binding Protein SSBP menstabilkan cetakan DNA memfasilitasi pengikatan nukleotida baruDNA polimerasi I menghilangkan RNA primer yang melekat pada lagging strand DNA dan mengganti dgn DNA,DNA Ligase menyambung DNA antara okazaki fragment satu dgn yg lain

Kompleks primosom menarik untaian DNA induk yg digunakan sebagai cetakan untuk sintesis DNA lambat ke arah yg sesuai dengan arah pergerakan DnaB (helikase) sekaligus menyintesis primer.protein PriA (salah satu komponen primosom) bergerak berlawanan arah dari arah gerakan garpu replikasi sekaligus menyingkirkan SSB.

FAKTOR TRANSKRIPSIProtein yang meregulasi ekspresi genFaktor transkripsi umumTerikat promoter bersama RNA polAktivator transkripsiRepresor transkripsiSatu gen dapat diregulasi oleh banyak sisi regulator, masing-masing terikat faktor-faktor transkripsi berbedaKombinasi faktor transkripsi yang tepat menentukan apakah suatu gen ditranskripsi atau tidak

FAKTOR TRANSKRIPSIInisiasi (pengawalan) Pada bagian hulu (upstream) dari gen yaitu promoter. Bagian terpenting dari promoter adalah TATA box. Dimulai ketika holoenzim RNA polimerase menempel pada promoter.Elongasi (pemanjangan) Enzim polimerase bergerak sepanjang molekul DNA, mengurai dan meluruskan heliks. Misalnya nukleotida DNA cetakan A, maka nukleotida RNA yang ditambahkan adalah U.Terminasi (pengakhiran) Berakhir ketika menemui STOP kodon. RNA terlepas dari DNA templat menuju ribosom.

STRUKTUR FAKTOR TRANSKRIPSIDomain pengikat DNADomain aktivasi

MotifZinc fingerHelix-loop-helix (HLH)Leucine zipperHMG-box

*PROTEIN PENGIKAT DNA: ZINC FINGER

Figure 7-23 Molecular Biology of the Cell ( Garland Science 2008)HELIX-LOOP-HELIX

*PROTEIN PENGIKAT DNA: LEUCINE ZIPPER

MOTIF HMG-BOXHMG=high mobility group protein3 heliks- yang membentuk struktur mirip bumerangAktivasi DNA dengan melekukkan DNA

RNA POLYMERASERNA Polymerase merupakan enzim spektakuler, mempunyai fungsi:

Mengenali promoter regionRNA PolymerizationMengenali urutan terminator

Struktur Subunit RNA polimerasebakteriTB

In the Holoenzyme: = diduga berfungsi dalam penyusunan enzim, = berfungsi dalam pengikatan nukleotida, = berfungsi dalam penempelan DNA, = berfungsi untuk mengarahkan agar RNA polimerase menempel pada promoter.

KARAKTER KIMIAWI TRANSKRIPSIPrekursor untuk sintesis RNA adalah empat macam ribonukleotida yaitu 5'-trifosfat ATP GTP CTP dan UTP (pada RNA tidak ada thymine).Reaksi polimerisasi RNA pada prinsipnya sama dengan polimerisasi DNA, yaitu dengan arah 5' 3'.Urutan nukleotida RNA hasil sintesis ditentukan oleh cetakannya yaitu urutan DNA yang ditranskripsi. Nukleotida RNA yang digabungkan adalah nukleotida yang komplementer dengan cetakannya. Sebagai contoh, jika urutan DNA yang ditranskripsi adalah ATG, maka urutan nukleotida RNA yang digabungkan adalah UAC.Molekul DNA yang ditranskripsi adalah molekul untai-ganda tetapi yang berperanan sebagai cetakan hanya salah satu untaiannya.Hasil transkripsi berupa molekul RNA untai tunggal.

PENGENDALI EKSPRESI GENETIKProses ekspresi genetik dimulai dan diatur sejak pra-inisasi transkripsiPengendalian,ekspresi genetik pada jasad eukaryot dilakukan pada, banyak titik pengendalian seperti digambarkan secara skematis pada gambar :

Pengendalian ekspresi genetik dapat ditinjau dari 3 sisi yaitu : 1) sinyal pengendali ekspresi 2) aras pengendalian ekspresi dan 3) mekanisme pengendalianSinyal pengendali ekpresi meliputi semua molekul yang berperanan dalam proses pengendalian ekspresi, misalnya faktor transkripsi dan protein regulator khusus.Aras pengenda|ian ekspresi terjadi pada tahapan:(a) inisiasi transkripsi dan perpanjangan transkrip, (b) pengakhiran (terminasi) transkripsi,(c)pengendalian pasca-transkripsi dan (d) pengendalian selama Proses translasi dan pasca-translasiMekanisme pengendalian ekspresi membahas Proses rinci pengendalian ekspresi genetik yang meliputi interaksi antar sinyal pengendali ekspresi

FAKTOR TRANSLASI

Beberapa faktor yang terlibat dalam sintesis protein mRNA : kodontRNA : site asam amino dan site anti kodonRibosom : site P & site A, large & small unit

TRANSLASI DNA DAN FAKTOR YANG MEMPENGARUHINYAInisiasi tRNA mengikat asam amino, menyebabkan tRNA teraktivasi (amino-asilasi) yang dikatalisis oleh enzim tRNA sintetase. Subunit kecil melekat ke mRNA dengan kodon awal : 5 AGGAGG 3 (urutan Shine-Dalgarno). Ribosom bergeser ke arah 3 sampai bertemu dengan kodon AUG (Kodon Start : metionin).Elongasi Tempat pertama adalah P (peptidil) yang ditempati oleh tRNA yang membawa metionin. Pengikatan tRNA pada sisi A (aminoasil) membentuk ikatan peptida. Ikatan tRNA dengan metionin lepas, ribosom bergeser sehingga asam amino tRNA berada di tempat P dan tempat A menjadi kosong, dst.Terminasi Berakhir jika salah satu dari ketiga kodon terminasi (UAA, UGA, UAG) yang ada pada mRNA mencapai posisi A pada ribosom. Penempelan RF (release factor) pada kodon terminasi tersebut mengaktifkan enzim peptidil transferase yang menghidrolisis ikatan antara polipeptida dengan tRNA pada sisi P dan menyebabkan tRNA yang kosong mengalami translokasi ke sisi E (exit).

Interaksi ribosom, tRNA dan mRNA

LO 5 : MEMAHAMI DNA FINGER PRINT

DNA Fingerprint ialah metoda yang sangat akurat untuk mengidentifikasi perbedaan diantara satu orang dengan orang lain atau DNA yang lazim dan unik, serta selalu berbeda pada setiap individu.

DNA fingerprint juga disebut ketikan DNA. Sidik jari DNA pertama kali digunakan untuk identifikasi sampel setelah ahli genetika Alec Jeffreys J. dari Universitas Leicester di Inggris menemukan bahwa ada pola materi genetik yang unik untuk setiap individu. Dia menyebut urutan DNA berulang minisatellites.

PROSEDUR PEMERIKSAAN DNA FINGERPRINTTahap 1: Isolasi DNADNA harus diperoleh dari sel atau jaringan tubuh. Hanya dalam jumlah sedikit jaringan seperti darah, rambut atau kulit yang bila perlu dapat dilakukan penggandaan dengan Polimerase Chain Reaction (PCR). Tetapi biasanya satu helai rambut sudah cukup untuk uji DNA fingerprint ini.

POLIMERASE CHAIN REACTION

METODE PEMBUATAN DNA FINGERPRINTINGPolymerase chain reaction (PCR) adalah suatu proses pembentukancetakan DNA secara berulang kali dengan menggunakan prosedurdan waktu yang tertentu. PCR menggunakan teknik amplifikasi (perbanyakan) secara spesifik pada suatu segmen DNA secara invitro. Tahap peleburan/melting/denaturasi PCR (Polimerase Chain Reaction). Tahap ini blangsung pd suhu tinggi, 9496C, ikatan hidrogen DNA tputus (denaturasi) & DNA menjadi berberkas tunggal.

METODE PEMBUATAN DNA FINGERPRINTINGTahap penempelan/annealing PCR (Polimerase Chain Reaction). Primer menempel pd bagian DNA templat yg komplementer urutan basanya. Ini dilakukan pd suhu antara 4560C. Penempelan ini bersifat spesifik. Suhu yg tdk tepat menyebabkan tdk terjadinya penempelan atau primer menempel di sembarang tempat. Tahap pemanjangan/elongasi PCR (Polimerase Chain Reaction). Suhu untuk proses ini tergantung dari jenis DNA-polimerase (P pada gambar) yg dipakai. Dengan Taq-polimerase, proses ini biasanya dilakukan pada suhu 76C. Durasi tahap ini biasanya 1 menit.

Tahap 2: Memotong, mengukur dan mensortirEnzim yang khusus disebut enzim restriksi digunakan untuk memotong bagian-bagian tertentu. Misalnya enzim Eco Ri, yang ditemukan dalam bakteri akan memotong DNA yang mempunysi sequen GAATT. Potongan DNA disortir menurut ukuran dengan teknik penyaringan disebut elektrophoresis. Potongan DNA dilewatkan gel yang dibuat dari agarose (diproduksi dari rumput laut). Teknik ini adalah setara dengan bioteknologi untuk screening memisahkan pita-pita menurut berat molekulnya

ELEKTROFORESIS DNA (DNA FINGERPRINT)Tahapan metode tes DNA Elektroforesis :Preparasi sampel dan pengambilan sampel DNA (isolasi) dari bagian tubuhPemurnian DNA dari kotoran-kotoran seperti protein menggunakan teknik sentrifugasi atau filtrasi vakumPemasukan sampel DNA yang telah dimurnikan kedalam mesin PCR (Polymerase Chain Reaction) sebagai tahapan amplifikasi. Hasil amplifikasi ini adalah kopi urutan DNA lengkap dari DNA sampelKarakterisasi kopi urutan DNA dengan elektroforesis untuk melihat pola pitanyaTahapan typing untuk memperoleh tipe DNAFinishing untuk mencocokan tipe-tipe DNA

Tahap 3: Transfer DNA ke nylonDistribusi potongan DNA ditransfer pada sehelai nylon dengan menempatkan nylon diatas gel dan direndam selama 1 malam.

Gel electrophoresisPerbedaan ukurn fragmen dpt dipisah dgn gel elektroforesis Pemisahan mengambil tempat dlm bntuk lembaran ttp dlm substansi spt jelly/gel Ekstrak DNA diletakkan dalam wells, yg dipotong smpai akhir dari gel Voltage diaplikasikan untk melawan akhir dr gelDNA yg punya kutub negatif dan brpindah perlahan ke ujung positifFragmen yg lbh pendek melalui gel lbh cepat dri pd fragmen yg lbh panjangGEL ELECTROPHORESIS

gelatinous sheetwellsolutionDNA extractaddedGEL ELECTROPHORESIS

Voltage supplynegative electrodeDNA samples placed inwells cut in gel positiveelectrodethin slab ofgel+DNA fragments Move from negativeTo positiveGEL ELECTROPHORESIS

Tahap 4 dan 5: ProbingDengan menambahkan radioaktiv atau pewarna probe pada sehelai nylon menghasilkan DNA fingerprint, Setiap probe seperti batang pendek (pita) hanya 1 atau 2 tempat yang khas pada helaian nylon tersebut.

Tahap 6: DNA FingerprintTahapan akhir DNA fingerprint dibuat dengan menggunakan beberapa probe (5-10 atau lebih) Biasanya menyerupai pita-pita DNA.

Appearance of separated fragments on gelThese bands will contain the shorter DNA fragmentsThese bands will contain the longer DNA fragmentsstarting positionsAPPEARANCE OF BANDS Prof. E. Wood Prof. E.J.Wood

Untuk menguji kebenaran dari suatu sekuen DNA dalam suatu sampel DNA. Ditemukan oleh Edward M. Southern.

Tahap :DNA dipecah dengan enzim restriksi endonuklease.DNA dipisahkan sesuai ukuran dengan elektroforesis.Membran nitroselulosa diletakkan pada bagian atas sel agarosaProses transfer Membran dicampur dengan ProbePola hibridisasi dideteksi dengan visualisasi X-Ray.

DAFTAR PUSTAKA(Inggris)"All Cells Replicate Their Hereditary Information by Templated Polymerization". Bruce Alberts, et al. Diakses 2014-10-17.Mandelkern M, Elias J, Eden D, Crothers D (1981). "The dimensions of DNA in solution". J Mol Biol 152 (1): 15361. PMID 7338906.Gregory S, et. al. (2006). "The DNA sequence and biological annotation of human chromosome 1". Nature 441 (7091): 31521. PMID 16710414.(Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm.Gene. ISBN0-87893-106-6. Diakses 2014-10-17.(Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm.Heredity, Genes, and DNA. ISBN0-87893-106-6. Diakses 2014-10-17.Desybio. (2010, Maret 29). Struktur DNA. Dipetik Oktober 17, 2014, dari SUBSTANSI GENETIKA: https://desybio.wordpress.com/tag/1-struktur-dna/ (Inggris)Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart (2000). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm.Properties of RNA. ISBN0-7167-3520-2. Diakses 2014-10-17.(Inggris)Anthony JF Griffiths, Jeffrey H Miller, David T Suzuki, Richard C Lewontin, and William M Gelbart (2000). "An Introduction to Genetic Analysis". University of British Columbia, University of California, Harvard University (ed. 7) (W. H. Freeman). hlm.Eukaryotic RNA. ISBN0-7167-3520-2. Diakses 2014-10-17.Gani, M.Husni, dr. DSF. Ilmu Kedokteran Forensik. Fakultas Kedokteran Universitas Andalas, Padang, Indonesia 2002(Inggris) Reichs, KJ. Forensic Osteology Advances In The Identification of Human Remain. Charles C Thomas Publisher, Springfield Illinois USA 1986.(Inggris) Krogman WM and Iscan MY. The Human Skeleton In Forensic Medicine.Charles C Thomas Publisher, Springfield Illinois, USA 1985(Inggris) Launtz, LL. Handbook For Dental Identification. JB Lippincott Company, Philadelphia and Toronto 1973.Kurniawan, G. (2013, March 17). Dogma Central of Genetic. Dipetik October 17, 2014, dari Chemistry is my life: http://chemistryinorganic.blogspot.com/2013/03/dogma-central-of-genetic.html

THANK YOU

****52*Separation of the fragments may take an hour or more depending on the voltage applied*The solution is a buffer solution which stops the gel from drying out but does not affect the separation process*I am grateful to Professor E.J. Wood and Denise Ashworth for permission to reproduce this image of DNA gel electrophoresis

This account is necessarily greatly simplified. In fact the DNA fragments which are separated by electrophoresis are colourless and have to be revealed by special treatments. There may be hundreds of fragments separated in the gel. To reveal the fragments of particular interest, a nylon membrane is applied to the gel sheet and the DNA fragments transfer to this. The double-stranded DNA is then separated into single strands by heating.A radioactive probe is applied. The probe is a short length of DNA complementary to the fragments that are of interestThe probe binds to the corresponding section of DNA on the nylon membrane which is then placed on an X-ray film. When the film is developed, the radioactive bands show up..

final pemicu 2 klp 18

Documents