hg 4 protease-ppt asam nukleat.pptx

ASAM NUKLEATOLEH HOME GROUP 4:

DEVI PERMATA SARI (1306370884)

FAIRUZ NAWFAL (1306413435)

FAKHRI RAFIKI (1306447751)

JULIA NOFADINI (1306370972)

KHAIRUNNISA (1306370934)

OUTLINE

Struktur

Fungsi

APLIKASISINTESIS

DETEKSI

STRUKTUR ASAM NUKLEAT

KOMPONEN PENYUSUN UTAMA

Terdapat tiga komponen utama penyusun asam nukleat, yaitu gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen


1. Gugus Fosfat

Gugus fosfat merupakan gugus yang menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa dan gugus hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya.

Dengan demikian akan terbentuk rantai polinukleotida yang masing-masing nukleotidanya satu sama lain dihubungkan oleh ikatan fosfodiester.


2. Basa NitrogenBasa nitrogen terdiri dari 2 jenis yaitu purin dan

pirimidin.Purin terdiri dari 2 turunan yaitu Adenin dan guanin. Pirimidin terdiri dari 3 turunan yaitu timin, urasil, dan

sitosil.


3. Gula Pentosa

Gula pentosa pada asam nukleat terdiri dari ribosa yang dikenal RNA dan deoksiribosa yang dikenal DNA.

Ribosa merupakan senyawa organik dengan rumus C5H10O5. Ribosa (β-D-ribofuranose) merupakan bagian dari tulang punggung RNA. Di dalam Ribosa terdapat ATP dan NADH yang memiliki peran penting dalam metabolisme.


Deoksiribosa, atau lebih tepatnya 2-deoksiribosa, adalah monosakarida dengan rumus ideal H-(C=O)-(CH2)-(CHOH)3-H. Namanya menunjukkan bahwa itu adalah gula deoksi, yang berarti bahwa itu berasal dari ribosa gula dengan hilangnya atom oksigen.

Sebagai komponen dari DNA, deoksiribosa memiliki peran penting dalam biologi. Molekul DNA merupakan repositori utama informasi genetik dalam hidup, terdiri dari rantai panjang deoksiribosa yang mengandung unit yang disebut nukleotida, dihubungkan melalui gugus fosfat.

STRUKTUR DASAR DNA

Terdapat empat pembagian tahapan pembentukan struktur DNA, yaitu primer, sekunder, tersier, dan kuartener.

1. Primer

Sebuah asam nukleat memiliki sekuens linear dari nukleotida yang dihubungkan oleh ikatan fosfodiester. Sekuens linear dari nukleotida inilah yang membentuk struktur primer dari DNA atau RNA. Nukleotida itu sendiri terdiri tiga komponen:

Basa Nitrogen: Adenin, Guanin, Sitosin, Timin, dan Urasil (Hanya di RNA)

Gula deoksiribosa pada DNA dan gula ribosa pada RNA

Fosfat

STRUKTUR DASAR DNA

Basa nitrogen adenin dan guanin termasuk dalam purin, dan membentuk ikatan glikosidik di antara 9’ nitrogen dan 1’ –OH. Sitosin, timin, dan urasil termasuk dalam pirimidin yang membentuk ikatan glikosidik di antara 1’ nitrogen dan 1’ –OH.

Sedangkan sekuens dari asam nukleat adalah sebuah urutan nukleotida di dalam molekul DNA atau RNA yang digambarkan dalam bentuk urutan huruf. Sekuens ini dapat menjadi komplementer dari sekuens lain tergantung posisi dari sekuens tersebut. Sebagai contoh sekuens komplementer dari AGCT adalah TCGA.

STRUKTUR DASAR DNA

STRUKTUR DASAR DNA

2. Sekunder

Struktur sekunder adalah tahapan dimana untaian-untaian nukleotida menyatu satu sama lain. Pada double helix DNA, untaian tersebut diikat oleh ikatan hidrogen. Nukleotida pada satu untaian akan berpasangan dengan nukleotida pada untaian lain.

Struktur sekunder DNA ini didominasi oleh pasangan dua untai polinukleotida yang saling melilit satu sama lain membentuk double helix. Pada double helix ini juga terdapat alur mayor dan alur minor.

STRUKTUR DASAR DNA

The Watson and Crick Model

Molekul DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida berpilin menjadi helix dengan arah pilinan mengikuti putaran tangan kanan.

Rantai polinukleotida terdiri dari gula deoksiribosa yang tergabung dengan ikatan internukleotida yang disebut juga sebagai ikatan 3’,5’-fosfodiester

Ikatan gula dan fosfat membentuk sisi luar dari helix dan basa nitrogen membentuk bagian tegak lurus di sisi dalam helix.

Kedua rantai polinukleotida bentuknya terjaga dalam bentuk helix melalui ikatan hidrogen antar basa nitrogen dari dua rantai yang berbeda.

Kedua rantai bersifat komplementer dan berbeda arah. Jika satu rantai arahnya dari 3’ ke 5’, maka rantai yang lain berarah dari 5’ ke 3’ yang menyebabkan kepolaritasan antar kedua rantai polinukleotida.

STRUKTUR DASAR DNA

STRUKTUR DASAR DNA-WATSON CRICK

Pasangan basa nitrogen adenine dengan timin terikat dengan dua ikatan hidrogen, sementara pasangan basa nitrogen guanine dan sitosin terikat dengan tiga ikatan hidrogen.

STRUKTUR DASAR DNA-WATSON CRICK

Setiap pilinan helix terdiri dari 10 pasang basa nitrogen dengan ruang antar nukleotida 3.4 angstrom, sehingga setiap helix memiliki panjang 34 angstrom. Lebar dari satu double helix adalah 20 angstrom.

Susunan basa nitrogen dari satu rantai berpasangan dengan susunan basa nitrogen dari rantai polinukleotida lainnya. Sehingga apabila susunan basa dari satu rantai telah diketahui, susunan dari rantai pasangannya dapat ditebak / diketahui juga.

Pilinan dari konfigurasi helix terbentuk sedemikian rupa sehingga tercipta lekukan mayor dan minor.

STRUKTUR DASAR DNA

Aturan Chargaff

Urutan basa nitrogen dari molekul DNA merupakan hal terpenting dari DNA itu sendiri. Chargaff menemukan rasio antara keempat basa nitrogen dalam DNA yang diambil dari sumber yang berbeda-beda bervariasi namun komposisi basa nitrogen dari DNA satu spesies adalah konstan.

Kemudian dari segi kuantitatif, Chargaff menyimpulkan bahwa jumlah purin selalu sama dengan jumlah pirimidin dalam suatu sampel DNA, yang berarti jumlah adenine sama dengan jumlah timin dan jumlah sitosin sama dengan jumlah guanine.Ini dinamakan sebagai aturan Chargaff.

STRUKTUR DASAR DNA

3. Tersier

Struktur tersier pada asam nukleat adalah tempat atom-atom pada ruang tiga dimensi. Dari struktur ini, dapat terlihat bahwa pada DNA terdapat empat bagian, yaitu:

Pegangan – Kiri atau Kanan

Panjang putaran pada heliks

Jumlah basa pada tiap putaran

Beda ukuran antara alur mayor dan minor

STRUKTUR DASAR DNA

DNA-B adalah jenis DNA tersier yang paling umum. Bentuknya lebih sempit dan heliksnya lebih panjang dari DNA-A. Alur mayornya lebih lebar sehingga memudahkan protein untuk masuk. Namun sebaliknya alur minornya lebih sempit.

STRUKTUR DASAR DNA

DNA-A lebih pendek dan bentuknya melebar dibandingkan dengan DNA-B. DNA-A memiliki alur mayor yang lebih sempit dari DNA-B sehingga sulit dilewati protein. Protein pada DNA-A dapat melewati alur minor yang memang lebih lebar daripada DNA-B, akan tetapi isi informasi yang dibawa protein tersebut lebih rendah. Dilihat dari posisi pasangan basanya, pasangan basa pada DNA-A tidak tegak lurus (agak sedikit miring) dari sumbu heliksnya.

STRUKTUR DASAR DNA

DNA-Z adalah double-helix ‘kidal’ yang relatif jarang ditemukan. DNA-Z memiliki ukuran lebih sempit, dan bentuk helixnya lebih panjang daripada DNA-A atau DNA-B. Kemudian dilihat dari posisi, pasangan basa DNA-Z hampir tegak lurus dengan sumbu heliksnya.

STRUKTUR DASAR DNA

STRUKTUR DASAR DNA

Struktur kuaterner mengacu pada tingkat yang lebih tinggi dari asam yaitu mengacu pada interaksi asam nukleat dengan molekul lain. Bentuk yang paling sering terlihat dari tingkat organisasi asam nukleat tersebut terlihat dalam kromatin yang mengarahkannya ke interaksi dengan protein histon kecil. Selanjutnya asam nukleat ini akan membentuk kromosom.

STRUKTUR DASAR DNA

STRUKTUR DASAR RNA

Dari segi struktur, RNA berbeda dari DNA dari berbagai hal. Setiap molekul RNA merupakan pita tunggal dan tidak berpilin dan dibuat sebagai satu pita komplementer dari dua rantai DNA. Namun, molekul RNA lebiih kecil dari molekul DNA.

Walaupun terdapat susunan gugus fosfat dan gula pentosa yang sama, gula pentosa pada RNA adalah gula ribose dimana terdapat gugus hidroksil (-OH) pada atom karbon 2’. Selain itu, molekul RNA mengandung basa nitrogen urasil yang komplementer terhadap adenine.

STRUKTUR DASAR RNA

Terdapat empat elemen dasar dari struktur sekunder RNA yaitu heliks, loop, bulges, dan junctions. Dan elemen yang paling umum untuk struktur sekunder RNA adalah stem-loop dan hairpin loop. Struktur sekunder dari RNA dapat diprediksi dengan data percobaan dari elemen-elemen yang tadi disebutkan.

STRUKTUR DASAR RNA

Molekul RNA tidak muncul dalam bentuk double helix dengan dua rantai yang berbeda kecuali pada virus-virus tertentu dimana rantai komplementer seperti DNA tidak terbentuk. Namun, molekul RNA sebagian berkomplementer dengan molekul itu sendiri dan terdapat kemungkinan bahwa rantai RNA tersebut membelok sendiri sehingga sebagian dari rantai RNA berbaris antiparallel dan membentuk double helix yang berasal dari pelipatan internal molekul.

STRUKTUR DASAR RNA

STRUKTUR DASAR RNA

Molekul RNA merupakan molekul fungsional dari DNA. Terdapat tiga bentuk RNA yang secara umum muncul dalam sebuah sel, yaitu messenger RNA (mRNA), transfer RNA (tRNA), dan ribosomal RNA (rRNA). Masing-masing bentuk RNA memiliki peranan tersendiri dalam sintesis protein.

JENIS-JENIS RNA

1. Messenger RNA (mRNA)mRNA ini berbentuk rantai untai tunggal yang lurus dan panjang. Pada RNA jenis ini tidak terdapat tonjolan atau pun lipatan. RNA ini berfungsi sebagai pembawa pesan genetik dari DNA ke ribosom.

JENIS-JENIS RNA

Rantai mRNA memiliki beberapa bagian seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas, yaitu:

5’ cap (topi 5’). Bagian ini merupakan gugus guanosin trifosfat termetilasi yang berikatan dengan gula ribose di atom karbon nomor 5.

JENIS-JENIS RNA

5’ UTR dan 3’ UTR.

5’ UTR ( 5’ Untranslated Region) merupakan bagian rantai polinukleotida yang terletak pada ujung mRNA (setelah topi 5’) yang tidak ditranslasi oleh ribosom menjadi protein karena bagian ini terletak sebelum start codon yang merupakan tanda dimulainya translasi mRNA. Sementara itu, 3’ UTR terletak setelah stop codon sehingga juga tidak ditranslasi oleh ribosom. Namun, bagian ini penting karena berfungsi untuk menstabilkan mRNA, lokalisasi mRNA, dan efisiensi translasi. Setiap mRNA memiliki 5’ UTR dan 3’ UTR yang berbeda-beda.

JENIS-JENIS RNA

Start codon. Bagian ini merupakan triplet basa nitrogen yang biasanya memiliki kode AUG.

Coding region (daerah pengodean). Daerah ini merupakan daerah yang mengandung kode-kode yang disebut kodon untuk ditranslasi menjadi protein. Daerah ini dimulai dari start codon hingga stop codon.

Stop codon. Bagian ini merupakan triplet basa nitrogen sebagai penanda selesainya translasi. Kode basa yang biasanya dimiliki stop codon adalah UAA, UAG, dan UGA.

Poly(A) tail. Bagian ini merupakan rantai polinukleotida yang hanya memiliki basa nitrogen berupa adenin. Bagian ini berfungsi untuk mencegah mRNA terdegradasi dan membuat mRNA dapat keluar dari nukleus dan ribosom.

JENIS-JENIS RNA

2. tRNA

RNA jenis ini berfungsi untuk membaca kode genetik dan meletakkan asam amino di urutannya yang tepat pada protein. Seluruh tRNA dapat berbentuk seperti semanggi (clover leaf) dengan tiga atau empat lipatan jepit.

tRNA berfungsi membawa asam amino ke ribosom untuk disusun menjadi rantai polipeptida yang diinginkan.

JENIS-JENIS RNA

3. Ribosomal RNA (rRNA) Ribosom pada sel prokariot memiliki Mr 2520000 dalton dengan dimensi 29 nm

x 21 nm. Sel eukariot lebih besar: 4220000 dalton dan 32 nm x 22 nm. Ukuran ribosom ditentukan oleh analisis sedimentasi. Ribosom pada sel prokariot memiliki koefisien sedimentasi 70S dan pada sel eukariotik 80S.

RNA ini disebut ribosomal RNA karena merupakan materi yang menyusun ribosom bersama dengan protein-protein penyusun lainnya. RNA ini terdiri atas untai tunggal yang berbentuk cukup kompleks seperti terlihat pada Gambar 16. RNA ini menyediakan material struktural dan pusat katalitik untuk membentuk ikatan peptida dalam pembentukan protein.

JENIS-JENIS RNA

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI STRUKTUR ASAM NUKLEAT

1. Interaksi penempatan pasangan basa

Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa. Permukaan basa yang bersifat hidrofobik menyebabkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat.


2. AsamDi dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu lebih

dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen- komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.


3. AlkaliPengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya

perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA mengalami denaturasi.


4. Bahan KimiaSejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam

nukleat pada pH netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea (CO(NH2)2) dan formamid (COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif tinggi, senyawa-senyawa tersebut dapat merusak ikatan hidrogen. Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi.


5. Panas Panas dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat. Proses denaturasi ini

dapat diikuti melalui pengamatan nilai absorbansi yang meningkat karena molekul rantai ganda (pada dsDNA dan sebagian daerah pada RNA) akan berubah menjadi molekul rantai tunggal.

DNA yang mengalami denaturasi termal dapat dipulihkan (direnaturasi) dengan cara didinginkan. Laju pendinginan berpengaruh terhadap hasil renaturasi yang diperoleh. Pendinginan yang berlangsung cepat hanya memungkinkan renaturasi pada beberapa bagian/daerah tertentu. Sebaliknya, pendinginan yang dilakukan perlahan-lahan dapat mengembalikan seluruh molekul DNA ke bentuk rantai ganda seperti semula

FUNGSI ASAM NUKLEAT

A. FUNGSI DNA

DNA secara umum berfungsi sebagai tempat penyimpanan materi genetik serta menghantarkan informasi genetik ketika suatu sel bereproduksi.

Fungsi lain dari DNA adalah mengarahkan sintesis RNA dan mengontrol sintesis protein melalui RNA

DNA bersifat autokatalis, yaitu dapat menggandakan dirinya sendiri.

Selain itu, DNA juga bersifat heterokatalis, yaitu DNA mampu mensintesis molekul lain seperti RNA dan protein.

DNA mensintesis RNA terlebih dahulu, kemudian RNA tersebut mensintesis protein yang dibutuhkan. Protein-protein ini memiliki fungsi spesifik dalam mengatur metabolisme sel. Dengan kata lain, DNA merupakan pengontrol aktivitas metabolisme sel.

DNA terdapat pada segala jenis makhluk hidup baik virus, prokariotik, dan eukariotik. Berdasarkan kromasomal, DNA terbagi menjadi tiga, yaitu DNA kromosom X, kromosom Y, dan kromosom autosomal. Selain itu juga terdapat DNA nukleus, mitokondria, kloroplas, dan plasmid. DNA memiliki fungsinya sendiri sesuai dengan jenisnya.

Fungsi DNA pada Virus, Bakteri, dan Prokariotik

• Fungsi DNA pada virus

Bagian isi (virion) virus tersusun atas asam inti, yakni DNA saja atau RNA saja. DNA atau RNA merupakan materi genetik yang berisi kode-kode pembawa sifat virus. Selain itu, DNA pada sel virus juga berfungsi untuk mensintesis molekul kimiawi lainnya secara langsung (RNA dan protein) serta mempengaruhi DNA bakteri inang untuk bereplikasi.

• Fungsi DNA pada prokariotik dan bakteri

DNA dalam sel prokariotik berfungsi seperti DNA dalam sel eukariotik yaitu bersifat heterokatalis, autokatalis dan mengontrol fungsi sel serta membawa informasi ke generasi berikutnya. DNA pada sel prokariotik memiliki kromosom tunggal berbentuk lingkaran (sirkuler) dan terletak di nukleoid. Pada bakteri fungsi DNA sama dengan sel manusia, yaitu transkripsi menjadi asam ribonukleat (RNA) yang diikuti oleh penerjemahan menjadi asam amino dan berikutnya, menyambung asam-asam amino tersebut menjadi protein. Selain itu DNA pada bakteri juga berfungsi mengendalikan aktivitas sel dan untuk aktivitas reproduksi sel bakteri.

Fungsi DNA Kromasomal

• Fungsi DNA kromosom XKromosom X adalah salah satu dari dua

kromosom seks yang berperan dalam menentukan jenis kelamin. Kromosom X lebih besar dan memiliki wilayah euchromatin lebih aktif daripada kromosom Y pasangannya. Euchromatin adalah bentuk ringan dikemas kromatin (DNA, RNA dan protein) yang kaya akan konsentrasi gen, dan sering di bawah transkripsi aktif. Pada wanita, kromosom X mewakili hampir 5% dari total DNA sedangkan pria, yang hanya memiliki satu kromosom X mewakili sekitar 2,5% dari total DNA.

• Fungsi DNA kromosom Y

Kromosom Y membawa gen yang bertanggung jawab untuk pengembangan jenis kelamin laki-laki. Kromosom Y mewakili hampir 2 persen total DNA dalam sel. Kromosom Y berisi 50 sampai 60 gen yang memberikan petunjuk untuk membuat protein. Karena hanya laki-laki memiliki kromosom Y, gen pada kromosom ini cenderung terlibat dalam penentuan seks laki-laki. Gen SRY (Sex - determining Region Y), sebuah gen kompleks yang mengontrol perkembangan testis dan meningkatkan fenotip laki-laki. Selain itu, kromosom Y mengandung gen AZF (Azoospermia Factor) yang bertanggung jawab untuk memproduksi protein untuk perkembangan sperma.

• Fungsi DNA Autosomal

DNA Autosomal berisi sebagian dari DNA yang menentukan ciri-ciri kita. Manusia memiliki total 46 kromosom pada setiap sel tubuh, 44 di antaranya adalah autosom. Autosom berperan dalam pewarisan sifat. Proses pembentukan suatu pasang autosom melalui proses yang dinamakan recombination yaitu proses bersatunya kromosom dari ayah dan ibu secara tidak teratur. Kita mendapatkan satu set 22 autosom dari ibu dan satu set 22 dari ayah. Autosom tidak menentukan gender namun memiliki gen yang membuat protein untuk melaksanakan sebagian besar proses dalam tubuh. Misalnya, kromosom 1 memiliki petunjuk untuk membuat protein penting untuk penglihatan, fungsi otot rangka, mengatur tekanan darah, perbaikan DNA, dan banyak lagi.

Fungsi DNA Nukleus, DNA Kloroplas, DNA Plasmid, dan DNA Mitokondria

Fungsi DNA Nukleus yaitu sebagai pembawa kode genetik untuk sintesis protein melalui proses transkripsi dan translasi.

Fungsi DNA Kloroplas mengkode enzim dan beberapa protein yang diperlukan untuk reaksi terang pada proses anabolisme.

Fungsi DNA Plasmid

pDNA adalah lingkaran DNA kecil yang dapat bereplikasi sendiri yang terdapat pada kromosom bakteri dan eukariotik uniseluler. Fungsi plasmid adalah memelihara sejumlah ciri-ciri yang stabil dari generasi ke generasi. Plasmid berfungsi sebagai vektor atau pemindah.

Fungsi DNA mitokondria (mtDNA)

mtDNA adalah materi genetik DNA yang terdapat di mitokondria. Fungsinya adalah mengkode enzim dan beberapa protein yang diperlukan untuk aktivitas mitokondria yaitu respirasi sel. Mutasi-mutasi dalam urutan pasangan dasar yang membentuk mtDNA dapat menyebabkan gangguan metabolisme.

mtDNA diturunkan dari ibu kepada anaknya, melalui sitoplasma ke sel telur. mtDNA dilewatkan ke semua keturunan laki-laki dan perempuan. Laki-laki tidak bisa menurunkan mtDNA kepada anaknya karena mereka tidak mentransfer sitoplasma apapun ke sel telur yang dibuahi.

B. Fungsi RNA

Fungsi utama dari RNA adalah untuk mentransfer kode genetik untuk pembentukan protein dari inti ke ribosom. Proses ini mencegah DNA harus meninggalkan inti sehingga DNA dan kode genetik dilindungi dari kerusakan. Tanpa RNA, protein tidak dapat dibuat. Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. RNA terbagi menjadi beberapa bagian, berdasarkan fungsinya yaitu RNA genetik dan non-genetik, selain itu ada jenis RNA yang berperan sebagai katalis reaksi enzimatik.

RNA genetik

RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, baik sebagai pembawa materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel. RNA genetik hanya ditemukan pada makhluk hidup tertentu yang tidak memiliki DNA, misalnya dalam virus-RNA, contohnya retrovirus. RNA virus disuntikkan ke dalam tubuh inang. Selanjutnya RNA mengambil kendali atas proses sintesis protein dalam sel inang sehingga dapat membentuk materi genetik sesuai dengan kebutuhan virus.

RNA non-genetik

RNA non-genetik adalah molekul RNA fungsional yang tidak diterjemahkan menjadi protein dan tidak berperan sebagai pembawa materi genetik sehingga RNA jenis ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup yang juga memiliki DNA. Berdasarkan letak dan fungsinya, RNA non-genetik dibedakan menjadi :

a) mRNA (messenger RNA) atau ARNd (ARN duta)

mRNA merupakan RNA yang urutan basanya komplementer (berpasangan) dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNA jenis ini merupakan polinukleotida berbentuk pita tunggal linier dan disintesis oleh DNA di dalam nukleus. Fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dalam bentuk triplet basa yang disebut kodon dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma.

b) tRNA (transfer RNA)

RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di dalam sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA menjadi asam amino. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam amino di dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon dinamakan antikodon.

RNA ini disebut ribosomal RNA karena terdapat di ribosom meskipun dibuat di dalam nukleus. RNA ini berupa pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. rRNA merupakan RNA dengan persentase terbanyak, yaitu mencapai 75-80% dari total RNA dalam suatu sel. Ribosom memudahkan pemasangan spesifik antar anti kodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sebuah ribosom, bisa dilihat melalui mikroskop elektron, tersusun dari dua subunit,yaitu subunit besar dan subunit kecil. Subunit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul rRNA. Di dalam ribosom molekul rRNA ini mencapai 30-46% serta mempunyai peran struktural dan katalik (ribozim) dalam ribosom. Fungsi dari rRNA adalah sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang RNA duta.

c) rRNA (ribosomal RNA)

d) hnRNA (heteregoneous nuclear RNA) dan snRNA (small nuclear RNA)

hnRNA dan snRNA disebut juga pre-mRNA. Dalam proses transkripsi DNA menjadi mRNA, terjadi fase hnRNA dan snRNA. Mekanisme transkripsi DNA adalah DNA genomik mengalami transkripsi menjadi hnRNA. hnRNA merupakan prekursor mRNA dan memiliki kodon untuk mengkode informasi genetik. Selanjutnya, hnRNA mengalami pemrosesan ekstensif sehingga berubah menjadi snRNA. snRNA berperan dalam pemotongan dan penggabungan RNA (RNA splicing). Dalam RNA terdapat ekson dan intron, ekson bergabung bersama sesama ekson sedangkan intron yang tidak memiliki kemampuan mengkode dipisahkan dari strand RNA. Gabungan dari ekson-ekson inilah yang membentuk mRNA matang dan siap mengkode informasi genetik.

Jadi mekanisme sintesis protein adalah:

DNA hnRNA

snRNA

mRNA

rRNA

tRNA

Protein

e) miRNA (micro-RNA)

miRNA merupakan RNA yang berukuran sangat kecil, yaitu hanya terdiri atas 22-26 nukleotida dan berfungsi sebagai pengatur ekspresi gen (RNA silencing) . miRNA berperan dalam menghambat ekspresi gen dengan cara berikatan pada mRNA tertentu. Pada kebanyakan hewan, miRNA memiliki struktur basa yang tidak sempurna ikatannya sehingga dapat mengikat RNA lain. Akibatnya, ada beberapa kode genetik yang tidak tertranslasi sehingga protein tertentu tidak dapat diproduksi. miRNA juga dapat berperan dalam timbulnya penyakit kanker.

f) siRNA (small interference RNA)

siRNA merupakan RNA kecil yang terdiri dari 20 -25 pasangan basa yang berperan dalam interferensi RNA.

Interferensi RNA (RNAi) merupakan salah satu mekanisme pada sel hidup untuk mengendalikan aktivitas gen.

RNAi pertama kali diketahui sebagai suatu proses untuk menolak hasil transkripsi sehingga translasi tidak dapat berlangsung. RNAi dikenal dengan mekanisme peredaman gen pascatranskripsi (post-transcriptional gene silencing, PTGS).

Dalam RNAi terlibat dua jenis RNA berukuran kecil miRNA dan siRNA yang berperan penting. Kedua RNA berukuran kecil ini dapat berikatan dengan RNA lain (yang komplementer dengan urutan basanya) sehingga mengganggu RNA tersebut, misalnya dengan mencegah terbentuknya protein/enzim.

Peran penting interferensi RNA mencakup sistem pertahanan terhadap informasi genetik asing (dari virus), mengatur proses perkembangan, dan dalam sejumlah aspek ekspresi gen lainnya.

Mekanisme interferensi RNA

Untaian panjang dsRNA dipotong oleh enzim RNA-se III melalui mekanisme dicer menjadi fragmen-fragmen yang lebih kecil, disebut juga small interfering RNA (siRNA) yang selanjutnya akan memicu terjadinya RNAi pada sel target .

Beberapa fragmen siRNA akan berikatan dengan komplek protein RISC (RNA-induced silencing complex) yang akan memandu mengenal mRNA yang berisi sekuen homolog yang dimana kedua sekuen ini akan berkomplemen. Setelah berkomplemen maka enzim nuklease yang ada pada komplek RISC akan mendegradasi mRNA.

Setelah mRNA terdegradasi maka ekspresi gen yang tidak diinginkan secara spesifik menjadi inaktif.

g) xist-RNA (X-inactive specific transcript RNA)

Xist-RNA merupakan RNA yang ada pada sel mamalia betina yang berperan untuk menginaktivasi transkripsi kromosom X. Inaktivasi salah satu kromosom X terjadi karena proses diferensiasi. Akibatnya, hanya terdapat satu kromosom saja yang aktif.

h) snoRNA (Small Nucleolar RNA)

Small nucleolar RNA (snoRNA) adalah bagian dari molekul small RNA yang berfungsi melakukan modifikasi kimia pada basa nitrogen rRNA. RNA berukuran kecil ini (60-300 nts) berada dalam nukleolus dan bertanggungjawab atas berlangsungnya beberapa proses termasuk alternative splicing. snoRNA memiliki beberapa fungsi, yaitu berpartisipasi dalam pembentukan rRNA yang merupakan komponen utama ribosom, dapat sebagai katalis sintesis protein, dan mengubah banyak nukleotida di molekul rRNA, tRNA, dan snRNA.

Enzim RNA (Ribozyme)

Ribozim merupakan jenis RNA enzim yang berperan sebagai katalis berbagai reaksi seluler, contohnya dalam proses replikasi, transkripsi mRNA dan pemotongan-penggabungan RNA (RNA-splicing). Ribozim tidak memerlukan protein untuk menginisiasi proses kerjanya.

NUKLEOTIDA BEBAS

Di dalam sel organisme, terdapat nukleotida bebas yang tidak berikatan dengan nukleotida lain (monomer). Nukleotida ini bukan merupakan bagian integral dari asam nukleat namun memiliki struktur sama dengan asam nukleat karena sama-sama merupakan nukleotida. Nukleotida bebas tersebut berfungsi sebagai Berfungsi sebagai:

Pembawa energi kimia di dalam selPembawa pesan kimiaKomponen dari koenzim

Sebagai pembawa energi kimia di dalam sel

Nukleotida mampu membawa energi kimia dalam reaksi sel. Molekul yang banyak digunakan adalah ATP (Adenosine Triphosphate). Selain itu juga terdapat ADP (Adenosine Diphosphate), GTP (Guanosine Triphosphate), GDP (Guanosine Diphosphate) dan senyawa-senyawa fosfat derivat purin atau pirimidin. Senyawa ini berfungsi sebagai sumber energi utama untuk berbagai aktivitas seluler seperti kontraksi mikrotubulus, transpor aktif dan mengatur pertukaran ion.

Sebagai pembawa pesan kimia

Sel berkomunikasi dan memberi respon dengan menggekskresikan zat kimia tertentu. Sering kali rangsangan lingkungan terhadap yang ditangkap reseptor tidak dapat disebarkan di dalam sel, maka dibutuhkan second messenger untuk meneruskan sinyal contohnya cAMP (Cyclic Adenosine Monophosphate), adenosine 3’,5’-cyclic monophosphate

Sebagai koenzim

Nukleotida membentuk senyawa yang bekerja sebagai koenzim yang mempercepat reaksi enzimatik. Koenzim yang terbentuk dari nukleotida antara lain kodehidrogenase FAD (Flavin Adenine Dinucleotide), NAD ( Nicotinamide Adenine Dinucleotide) dan NADP (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate)

APLIKASI ASAM NUKLEAT

APLIKASI ASAM NUKLEAT PADA ASPEK KEHIDUPAN

Kesehatan

Terapi Gen Manusia

Diagnosa Penyakit

Forensik

Pertanian & Peternakan

Organisme Transgenik

Rekayasa Genetik pada Tumbuhan

Hormon Pertumbuhan Hewan

Lingkungan

Terapi Gen Manusia

Dengan teknik DNA rekombinan dapat

mengganti alel rusak dengan alel yang masih berfungsi secara normal

Alel baru diselipkan ke dalam sel somatik dari

jaringan yang dipengaruhi kelainan

Gen yang diinsersikan ke dalam sel secara langsung

biasanya tidak akan berfungsi. Untuk itu

dibutuhkan suatu vektor pembawa gen, umumnya

adalah virus

Vektor virus sebelumnya telah

dimodifikasi terlebih dahulu sehingga

tidak dapat menimbulkan

penyakit

Beberapa sel sumsum tulang dikeluarkan dari

pasien, alel normal diselipkan melalui

vektor virus

Sel hasil modifikasi dikembalikan kepada

pasiennya

Diagnosa Penyakit

Dengan memanfaatkan

Polymerase Chain Reaction

Gen dipetakan, kemudian diklon untuk

pengkajian dan digunakan sebagai

probe untuk menemukan DNA yang identik untuk beberapa

penyakit

Analisis Hibridisasi

Single nucleotide polymorphisms atau biasa dikenal dengan

SNPs

Pengujian genetik yang didasarkan pada SNPs

memanfaatkan DNA suatu individu untuk menentukan nukleotida gen yang diuji lalu dapat ditemukan gen yang berkaitan dengan

penyakit tertentu

Aplikasi untuk Kepentingan Forensik

Analisis Restriction Fragment Length Polymorphism atau RFLP

Simple Tandem Repeat atau STR

Polymerase Chain Reaction atau PCR

Diagram Prosedur RFLP

Teknologi PCR

Organisme Transgenik

Organisme yang mengandung gen dari spesies lain

Hewan transgenik, termasuk ternak penghasil daging dan susu, babi, domba, dan beberapa spesies ikan yang dipelihara secara komersial yang dihasilkan dengan menyuntikkan DNA asing ke dalam nukleus sel telur atau embrio muda

Contohnya adalah pada rainbow trout dan salmon yang diberi gen hormon pertumbuhan asing hanya dalam setahun telah mencapai suatu ukuran yang biasanya membutuhkan waktu pertumbuhan dua atau tiga tahun

Rekaysa Genetik pada Tumbuhan

Tumbuhan dewasa dapat diregenerasi dari sel tunggal yang ditumbuhkan dalam kultur lalu manipulasi genetik dapat dilakukan pada sel tunggal yang kemudian dapat digunakan untuk meregenerasi organisme baru dengan sifat baru

Vektor DNA yang biasa digunakan untuk memindahkan gen ke dalam tumbuhan adalah plasmid dari bakteri Agrobacterium tumefaciens yang menginfeksi tumbuhan dan menyebabkan tumor yang disebut empedu mahkota

Tumor ini dimasukkan oleh plasmid yang disebut plasmid Ti, Ti merupakan singkatan dari tumor-inducing

Mekanisme dari penggunaan plasmid Ti adalah pertama, mengisolasi plasmid Ti dari bakteri Agrobacterium tumefaciens dan menyelipkan fragmen DNA asing ke dalam daerah T-nya dengan menggunakan teknik DNA rekombinan. Kemudian DNA T akan berintegrasi ke dalam DNA kromosom tumbuhan ketika plasmid rekombinan dimasukkan ke dalam sel tumbuhan yang dikulturkan. Begitu sel tumbuhan membelah, setiap turunannya menerima satu salinan DNA T tersebut dan setiap gen asing yang dibawanya. Jika seluruh tumbuhn itu diregenerasi, maka semua selnya akan membawa dan mungkin mengekspresikan gen baru tersebut.

Penggunaan plasmid Ti sebagai vektor untuk rekayasa genetik untuk tumbuhan

.....Con’t

Contoh dari hasil modifikasi genetik yang pengembangannya telah disetujui oleh Food and Drug Administration atau FDA untuk dikonsumsi adalah tomat yang direkayasa dengan gen antisens yang dapat memperlambat proses pembusukan

Terdapat beberapa produksi pertanian dan pangan yang telah dikembangkan melalui modifikasi genetik. Misalnya seperti jagung, beras, canola, kentang, kedelai, dan kapas. Tanaman-tanaman tersebut dimodifikasi agar resistan terhadap serangga dan virus serta herbisida yang digunakan para petani untuk mengontrol gulma

Peternakan

Hewan ternak yang telah diberi perlakuan dengan produk-produk yang dihasilkan dari metode DNA rekombinan

Produk-produk tersebut mencakup vaksin-vaksin baru atau yang didesain ulang seperti antibodi dan hormon pertumbuhan

Contohnya adalah beberapa sapi perah yang disuntik dengan hormon pertumbuhan sapi, bovine growth hormone (BGH) yang dibuat oleh E.coli untuk menaikkan produksi susu yang biasanya meningkat sebanyak 10%.

Aplikasi pada Lingkungan

Perkembangan rekayasa genetik pada lingkungan ditandai dengan kemampuan mikroorganisme yang mentransformasi bahan kimiawi dan mampu merekayasa metabolik ke dalam organisme

Contohnya adalah banyak bakteri dapat mengekstrasi logam berat, seperti tembaga, timbal, dan nikel dari lingkungannya dan memasukkan logam-logam tersebut ke dalam senyawa seperti tembaga sulfat atau timbal sulfat, yang dapat dimanfaatkan

Mikroba yang direkayasa secara genetik mungkin menjadi penting dalam penambangan mineral dan pembersihan limbah tambang yang sangat toksik

SINTESIS ASAM NUKLEAT

SINTESIS ASAM NUKLEAT

Replikasi DNA yang terjadi dalam sel hidup akan melibatkan enzim yang berfungsi untuk membentuk suatu nukleotida dalam urutan tertentu. Proses replikasi DNA ini di sebut sebaga semi-konservatif karena DNA akan mensintesis dua rantai baru menggunakan untai yang ada sebagai cetakannya dimana masing-masing untai nantinya akan mengahsilkan dua, mulekul DNA yang identic terdiri dari satu untai baru dan salah satu DNA lama.

RANGAKAIAN PERISTIWA SELAMA REPLIKASI DNA

1. Inisiasi

Pelepasan untai DNA

Replikasi DNA dimulai pada lokasi spesifik yang memiliki urutan tertentu yang bisa dikenali oleh protein yang disebut inisiator DNA. Sebuah enzim yang disebut helikase direkrut ke lokasi untuk proses penguraian/seperti membuka resleting heliks dalam alur tunggal.Helikase melepaskan ikatan hidrogen antara pasangan basa, dengan cara yang tergantung energi.

Setelah heliks yang terbuka, protein yang disebut untai tunggal mengikat protein (SSB) mengikat daerah terbuka dan mencegah mereka untuk menempel kembali. Proses replikasi sehingga dimulai, dan garpu replikasi dilanjutkan dalam dua arah yang berlawanan sepanjang molekul DNA.


2. Sintesis Primer

Sintesis DNA Primer

untai komplementer DNA menggunakan untai yang ada sebagai template yang dibawa oleh enzim yang dikenal sebagai DNA polimerase. Pembukaan resleting DNA dapat menyebabkan supercoiling (bentukan seperti spiral yang mengganggu) di wilayah garpu berikutnya. Ini superkoil DNA dibuka oleh enzim khusus yang disebut topoisomerase yang mengikat ke bentangan DNA depan garpu replikasi. Ini menciptakan memotong pada untai DNA dalam rangka untuk meringankan supercoil tersebut


3. Sintesis Leading Strand

Replikasi DNA untaian pengawal (leading strand)

DNA polimerase dapat menambahkan nukleotida baru hanya untuk ujung 3′ dari untai yang ada, dan karenanya dapat mensintesis DNA dalam arah 5′ → 3′ saja. Tapi untai DNA berjalan di arah yang berlawanan, dan karenanya sintesis DNA pada satu untai dapat terjadi terus menerus. Hal ini dikenal sebagai untaian pengawal (leading strand). Di sini, DNA polimerase III (DNA pol III) mengenali 3′ OH ujung RNA primer, dan menambahkan nukleotida komplementer baru. Saat garpu replikasi berlangsung, nukleotida baru ditambahkan secara terus menerus, sehingga menghasilkan untai baru.


4. Sintesis lagging Strand (untai tertinggal)

Sintesis lagging Strand

Di sini, primase menambahkan primer di beberapa tempat sepanjang untai terbuka. DNA pol III memperpanjang primer dengan menambahkan nukleotida baru, dan jatuh ketika bertemu fragmen yang terbentuk sebelumnya. Dengan demikian, perlu untuk melepaskan untai DNA, lalu bergeser lebih lanjut kebagian atas untuk memulai perluasan primer RNA lain. Sebuah penjepit geser memegang DNA di tempatnya ketika bergerak melalui proses replikasi.


5. Penghapusan Primer

Menghilangkan primer RNA

Meskipun untai DNA baru telah disintesis primer RNA hadir pada untai baru terbentuk harus digantikan oleh DNA. Kegiatan ini dilakukan oleh enzim DNA polimerase I (DNA pol I). Ini khusus menghilangkan primer RNA melalui ‘5→ 3′ aktivitas eksonuklease nya, dan menggantikan mereka dengan deoksiribonukleotida baru dengan 5 ‘→ 3′ aktivitas polimerase DNA.


6. Ligasi

Ligasi

Setelah penghapusan primer selesai untai tertinggal masih mengandung celah antara fragmen Okazaki berdekatan. Enzim ligase mengidentifikasi dan menyumbat celah tersebut dengan menciptakan ikatan fosfodiester antara 5 ‘fosfat dan 3′ gugus hidroksil fragmen yang berdekatan.


7. Terminasi (pemutusan)Replikasi ini terhenti di lokasi terminasi khusus yang terdiri dari urutan nukleotida yang unik. Urutan ini diidentifikasi oleh protein khusus yang disebut tus yang mengikat ke situs tersebut, sehingga secara fisik menghalangi jalur helikase. Ketika helikase bertemu protein tus itu jatuh bersama dengan untai tunggal protein pengikat terdekat.

DETEKSI ASAM NUKLEAT

A. Analisis Kualitatif

1. Spektroskopi UV VISPure DNA dan RNA mengabsorbsi cahaya pada panjang gelombang kira-kira 260nm. Dengan mengetahui hal ini, maka suatu sampel dapat dianalisis secara kualitatif apakah dalam sampel tersebut terdapat DNA/RNA dengan melihat grafik absorbance vs wavelength.

2. Spektroskopi NMRSpektroskopi NMR didasarkan pada penyerapan gelombang radio oleh inti-inti tertentu dalam molekul organik, apabila molekul tersebut berada dalam medan magnet yang kuat. Deteksi dengan NMR ini menunjukkan ada tidaknya DNA/RNA dalam sampel yang kita uji melalui ada tidaknya purin dan pirimidin dalam sampel. Pada DNA, purin terdiri dari adenin dan guanin sedangkan pirimidin terdiri dari sitosin dan timin. Sedangkan pirimidin pada RNA berubah terdiri dari urasil dan timin. Berikut adalah tabel yang menunjukkan keberadaan basa-basa tersebut dengan metode spektroskopi NMR.

3. Elektroforesis GelElektroforesis gel adalah suatu teknik pemisahan DNA berdasarkan ukuran. Pemisahan dilakukan dengan mengamati laju perpindahan fragmen DNA tersebut didalam gel yang dialiri arus listrik. Laju perpindahan ini dipengaruhi oleh ukuran DNA tersebut. Makin besar ukuran DNA maka akan makin lambat perpindahan yang terjadi, sedangkan makin kecil ukuran DNA maka akan makin cepat perpindahan DNA tersebut didalam gel.

4. Blotting

Blotting adalah teknik untuk mempelajari tentang asam nukleat dan protein dimana asam nukleat atau protein ini diletakan pada suatu bahan yang solid misalnya nilon atau membran nitroselulosa.

a. Southern Blotting adalah teknik untuk mendeteksi dan menganalisis urutan DNA tertentu yang merupakan gabungan dari teknik elektroforesis gel, blotting dan hibridisasi. Hasilnya dapat menunjukkan tidak hanya apakah urutan tertentu itu ada dalam sampel yang berbeda, tetapi juga jumlah urutan tersebut didalam suatu genom dan ukuran fragmen restriksi yang mengandungnya.

b. Northern BlottingNorthern blot adalah teknik yang digunakna untuk mempelajari ekspresi gen dengan deteksi RNA dalam sampel. Metode ini diawali dengan ekstraksi RNA. RNA sampel selanjutnya dipisahkan dengan elektroforesis gel. Selanjutnya RNA yang telah terbagi menjadi fragmen diletakkan pada membran. Membran yang digunakan adalah nylon. Untuk larutan yang dipakai sebagai transfer buffer adalah formaldehida untuk menghindari degradasi RNA karena temperatur tinggi. Selanjutnya probe diberi label dan dihibridisasi pada membran. Langkah terakhir adalah pembacaan dengan autoradiograph.

5. SANGERSanger adalah suatu metode untuk menentukan urutan nukleotia dari molekul DNA. Untai DNA yang disintesis dalam metode ini mencerminkan semua kemungkinan posisi nukloetida dideoksi dan kemudian akhirnya keseluruhan urutan DNA. Molekul DNA yang diurutkan merupakan fragmen restriksi yang diklon, umumnya bebrapa ratus nukleotida panjangnya.

B. DETEKSI KUANTITAIF

1. Microarray

Microarray merupakan suatu teknik dalam analisis kuantitatif DNA dengan prinsip yang mirip dengan southern Blotting. DNA microarray dibuat dengan mesin robot yang mengatur jumlah dari ratusan atau ribuan sekuens gen dalam single slide mikroskop.Adanya pengembangan microarray ini bertujuan untuk memeriksa mana gen yang aktif dan yang tidak aktif. Dengan mempelajari gen mana yang aktif dan tidak aktif didalam tipe sel yang berbeda dapat membantu peneliti dalam memahami bagaimana sel-sel ini berfungsi normal dan apa yang mempengaruhi gen sehingga tidak dapat berfungis dengan baik. Dengan mengetahui hal ini, maka peneliti dapat mengembangkan treatment yang lebih efektif untuk beberapa penyakit misalnya untuk penyakit kanker.

Pada cuplikan mocroarray dibawah ini, baris merepresentasikan gen dari suatu organisme dan kolom merepresentasikan sampel. Gambar dibawah masih merupakan data mentah yang harus diolah kembali kedalam bentuk matriks yang dibuat berdasarkan titik identifikasi, intensitas dan faktor lainnya.

2. SAGE

Serial Analyis of Gene Expression atau disebut sebagai SAGE™ adalah sebuah motede untuk analisa kuantitatif, pola ekspresi gen pada genome yang memberikan analisis dari ribuan transkrip dalam sel secara luas dan detail.

Tahap yang dilakukan dalam metode SAGE adalah :

Isolasi mRNA pada sampel yang akan diuji. Dengan menggunakan enzim restriksi transkripsi terbalik akan dihasilkan DNA yang komplementer dengan RNA.

Ekstrak bagian kecil sekuens dari masing-masing molekul mRNA. Terdapat suatu enzim anchoring yang akan memotong 4 pasangan basa yang spesifik dalam maisng-masing RNA direpresentasikan sebagai DNA komplementer.

Hubungkan bagian kecil sekuens ini bersama sehingga membentuk sebuah ikatan panjang dengan menggunakan oligonukleotida dupleks

Klon rantai-rantai ini menjadi sebuah vektor

Melakukan sequencing terhadap rantai-rantai itu

Olah data dengan komputer untuk menghitung sekuens tag kecil

3. PCR

Polymerase Chain Reaction, merupakan suatu metode untuk membuat salinan segmen spesifik dari suatu DNA. Salinan DNA ini selanjutnya dapat digunakan untuk analisis dan identifikasi.

Dalam metode PCR diperlukan :

a. suatu larutan DNA untai ganda yang mengandung urutan nukleotida yang ditargetkan untuk disalin

b. DNA Polimerase

c. primer.

Dalam reaksi PCR terdapat 3 tahap utama yang akan berlangsung berulang-ulang dalam setiap siklus. Denaturasi yaitu DNA dipanasi secara singkat kira-kira 95’C untuk memisahkan untaia ganda DNA menjadi untai tunggal sehingga memungkinkan terjadinya hibridisasi primer PCR untai tunggal pada sekuens targetnya. Penempelan Primer, suhu diturunkan kira-kira 60’C untuk membiarkan primer berikatan dengan ujung-ujung urutan target melalui ikatan hidrogen, satu primer pada setiap untai. Pemanjangan Primer, DNA Polimerase menambahkan nukleotida pada ujung primer sehingga selanjutnya primer akan mengalami perpanjangan sepanjang DNA sample sehingga masing-masing sample akan menghasilkan 2 salinan.

Berdasarkan proses kinetik yang terjadi, reaksi PCR dapat dibagi menjadi 3 fase kinetik yaitu Eksponensial, Linear, Plateau.

Pada PCR konvensional, jumlah salinan fragmen DNA target yang terbentuk pada akhir siklus PCR yaitu pada fase plateau dengan rumus berikut :

Y = jumlah salinan DNA

n = jumlah siklus

x = jumlah sampel DNA awal

Real time PCR merupakan suatu teknik PCR yang menghitung dan mengamati perubahan jumlah DNA yang dikopi secara real time dengan menggunakan detektor ataupun kamera. Real time PCR ini merupakan pengembangan dari metode PCR yang telah ada. Pengembangan dilakukan untuk meningkatkan akurasi dalam penghitungan perubahan yang terjadi selama reaksi. Cara kerja dari Real Time mengikuti prinsip umum reaksi PCR, utamanya adalah DNA yang telah diamplifikasi dihitung setelah diakumulasikan dalam reaksi secara realtime sesudah setiap siklus amplifikasi selesai.

b. PCR Competitive

Dalam PCR kompetitiv, sejumlah fragmen DNA yang telah diketahui jumlahnya ditambahkan kedalam sampel. Fragmen DNA ini berperan sebagai kompetitor, dimana harus mengandung sekuens DNA dengan primer sejenis yang digunakan dalam mengamplifikasi target. Ketika target DNA dan kompetitor diamplifikasi bersama, kedua template akan berkompetisi untuk set primer yang sama pula. Karena kompetisi ini, rasio dari jumlah kedua produk yang dihasilkan dari sampel merefleksikan rasio dari jumlah target dan kompetitor mula mula. Karena jumlah kompetitor diketahui maka jumlah DNA target juga dapat ditentukan dengan rasio T:C . T merupakan jumlah produk DNA/RNA, C adalah jumlah produk dari kompetitor. Ketika rasio T:C = 1, jumlah awal dari DNA target akan menunjukkan jumlah dari DNA kompetitor.

DAFTAR PUSTAKA

Lodish H, Berk A, Zipursky SL, et al., 2008. Molecular Cell Biology. New York: W. H. Freeman.

Campbell, Neil A, dkk. 2002. Biologi. Jakarta. Erlangga

Hayashi James, Bezkorovainy Anatoly, Rafelson Max.1971. Basic Biochemistry Fourth Edition. New York. Macmillan Publishing

Garrett, Reginald H., Grisham, Charles M. 2013. Biochemistry 5th edition. Canada: Cengage Learning

Goldstein, Gerald W., McGilvery, Robert W. 1996. Biochemistry: A Functional Approach Third Edition. London: W.B. Saunders Company

http://repository.unand.ac.id/18432/1/STRUKTUR%2520DNA%2520DAN%2520RNA.ppt

http://www.tpb.ipb.ac.id/materi-kuliah/category/8-bio?download=89%3Astruktur-dan-ekspresi-gen.

http://web.unair.ac.id/admin/file/f_35969_dna-2012.pdf

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/nucacids.html

hg 4 protease-ppt asam nukleat.pptx

Documents