28S 18S

1 2 3 4 5 A B

28S 18S

13.5 kb

2.4 kb

ANALISIS SOAL-SOAL BIOLOGI MOLEKULER OSN/IBO PART I (BY : PUTRA SANTOSO, M.Si.)

1. Plasmid berukuran 2800 pb dipotong dengan enzim restriksi dalam tiga reaksi terpisah: satu reaksi menggunakan BamHI dan HindIII; satu reaksi menggunakan BamHI dan EcoRI; dan satu reaksi menggunakan HindIII dan EcoRI. Fragmen restriksinya dipisahkan dengan elektroforesis gel. Dari empat sisi (A,B,C,D) pada bannding tray seperti soal no.1, tentukan mana katoda dan anodanya! a. B katoda, A anoda b. D anoda dan C katoda c. B katoda dan D anoda d. C anoda dan A katoda 2. Sisi pengenalan enzim restriksi yang mana pada peta plasmid (no. 1 – 5 )yang merupakan sisi pengenalan enzim restriksi A, B atau C

Site Enzim restriksi (A: BamHI; B : EcoRI; C: HindIII) 1 2 3 4 5

3.Terhadap DNA manusia dilakukan pemotongan dengan enzim restriksi, elektroforesis, southern blot, hibridisasi dan autoradiografi. Autoradiogram A merupakan hasil hibridisasi dengan probe 28S rRNA, sedangkan autoradiogram B merupakan hasil hibridisasi dengan probe 18S rRNA. Apabilah panah menunjukkan sisi pemotongan enzim restriksi, tentukan panah mana yang merupakan sisi pemotongan enzim restriksi yang dipakai dalam percobaan tsb!Panah yang menunjukkan sisi restriksi dari enzim tsb adalah…………(isi no dgn +/-) (1)……. (2). ……… (3)…………(4)…… 4.Berikut adalah peta dari DNA yang ingin anda petakan dengan analisis Restriction Fragment Length Polymorphism (RFLP). Gatris vertical dengan huruf dibawahnya menandakan daerah pemotongan enzim restriksi Pst I. Daerah 3 dan 4 adalah polimorfik dan yang lain tidak. Jarak pemotongan antara Pst I diberikan pada gambar. Panjang probe yang digunakan untuk mendeteksi RLFP ditunjukkan oleh garis lurus di atas peta pemotongan. Anda memotong DNA dari individu yang berbeda dengan Pst I, mengelektroforesisnya, memblot ke dalam membrane, dan hibridisasi dengan probe yang diberi label radioaktif. Gambarlah larik-larik pita DNA yang muncul apabila DNA berasal dari individu yang homozigot dengan haplotip:

Haplotipe Daerah 3 Daerah 4 A Ada Ada B Ada Tidak ada C Tidak ada Ada D Tidak ada Tidak ada

5.Anda memetakan gen yang bertanggung jawab terhadap penyakit genetis pada manusia. Anda tahu bahwa gen tersebut dapat dihibridisasi dengan probe b-101 pada metode RFLP. Berdasarkan pengetahuan tersebut, anda menghibridisasi DNA yang berasal dari hibrid sel tikus dan manusia. Tabel berikut menunjukkan keberadaan jenis kromosom pada manusia pada tiap sel hibrid dan juga hasil hibridisasinya dengan probe. Kromosom manakah yang membawa penyakit menurun tersebut?

Sel hibrid Kromosom manusia yang terdapat Hasil hibridisasi dengan

probe

1.5 kb 2 kb 1 kb 4 kb 1 2 3 4 5

pada sel hibrid menggunakan probe A 1,2,17 - B 3,5,9,12 + C 5,18,22 - D 1,3,9 + E 2,9,18 - F 2,3,7 +

6-11: Pada diagram berikut, diberikan hasil dari pemisahan 6 gel elektroforesis. Pita-pita ditunjukkan dalam lajur yang diberi nomor pada gel poliakrilamida untuk protein, Western blots, Southern blots dan Northern blots dan bercak protein pada gel 2 dimensi juga diberi nomor. Gunakan informasi ini untuk menjawab pertanyaan berikutnya.

6. Ketentuan tentang jenis probe yang tepat untuk masing-msing ladder tersebut adalah… A.Ladder A tidak perlu probe, ladder B probe DNA, ladder C dan D probe RNA B. Ladder A dan C perlu probe antibodi, ladder B dan D probe DNA C, Hanya ladder B yang perlu probe DNA sedangkan yang lain perlu probe antibodi D. Ladder B perlu probe antibodi, ladder C dan D perlu probe DNA E. Ladder E dan F perlu probe antibodi dan DNA sekaligus 7.Seorang peneliti mendisain satu probe yang dapat mengenali dua fragmen berbeda dari satu gen bila DNA genomik yang dipotong dengan enzim restriksi diuji. Manakah pernyataan yang dapat memastikan bahwa satu bagian dari DNA telah hilang dari gen ini pada sel tumor dibandingkan dengan jaringan normal ? (nilai 1)

A. Ketika membandingkan lajur 10 dari sel tumour dan lajur 11 dari jaringan normal B. Ketika membandingkan lajur 11 from the tumour dan lajur 10 dari jaringan normal C. Tidak akan ada perubahan dari pola pita yang diobservasi. D. Ketika membandingkan lajur 14 dari sel tumour dan lajur 13 dari jaringan normal E. Ketika membandingkan lajur 14 dari sel tumour dan lajur 16 dari jaringan normal

8. Manakah yang dapat menunjukkan bahwa penyebab dari penyakit metabolik yang diderita seorang pasien disebabkan oleh perubahan setelah translasi dari protein yang terlibat dalam jalur metabolisme yang berkaitan dengan penyakit tersebut ? (1 point)

A. Jalur 5 dari jaringan normal dengan jalur 6 dari jaringan terinfeksi B. Jalur 8 dari jaringan normal dengan jalur 6 dari jaringan terinfeksi C. Bercak 21, 22 and 23 dari jaringan normal dibandingkan dengan bercak 26, 27 and 28 dari jaringan terinfeksi D. Bercak 31, 32 dan 33 dari jaringan normal dibandingkan dengan bercak 25 dari jaringan terinfeksi E. Bercak 20 jaringan normal dibandingkan dengan bercak 29 jaringan terinfeksi

9.Manakah dari pernyataan berikut yang sangat mendukung hipotesis bahwa perubahan perkembangan pada 2 jaringan berbeda dari embrio diatur pada tingkat transkripsi ? (1 point)

A. Membandingkan lajur 2 (otak) dengan lajur 3 (tunas anggota badan) B. Merbandingkan bercak 21, 22 dan 23 brain terhadap bercak 29 (tunas anggota badan). C. Membandingkan lajur 14 dalam otak dan lajur 15 dalam tunas anggota badan D. Membandingkan lajur 8 (otak) dengan lajur 6 (tunas anggota badan) E. Membandingkan lajur 11 (brain) dengan lajur 12 (tunas anggota badan)

10.Lajur mana pada gambar A, B, C dan D paling baik menampilkan eksperimen dimana sel-sel telah ditransfeksi dengan plasmid yang mengkode suatu protein rekombinan? [Pertama, RNA hasil transkripsi dari plasmid dianalisis dengan pelacak (probe) asam nukleat spesifik. Protein hasil translasi RNA tersebut dipurifikasi dan divisualisasi untuk memastikan kemurniannya. Akhirnya, protein direaksikan dengan probe antibodi spesifik.] (nilai 1) A. 14, 2 and 6 B. 1, 6 and 9 C. 14, 2 and 8 D. 13, 9 and 5 C. 9, 8 and 2

11.Gene “Z” mempunyai 2 promoters. Promoter satu (PI) digunakan ketika sel dirangsang dengan hormon steroid, sementara promoter kedua (PII) dipakai ketika hormon steroid absen. mRNA tunggal hasil transkripsi menggunakan PII lebih pendek dari pada mRNA tunggal hasil transkripsi dengan menggunakan PI.

Andaikata tidak terjadi degradasi RNA, manakah dari dua lajur yang paling baik menggambarkan hasil eksperimen dimana transkript RNA dari gen Z telah di “probe” dengan asam nukleat spesifik untuk mRNA gen Z ? [Sumber RNA untuk blot berasal dari sel yang diperlakukan dengan hormon steroid dibandingkan terhadap RNA sel tanpa perlakuan.] (nilai 1) A. Membandingan lajur 15 (sel yang diberi perlakuan steroid) dan lajur 13 (sel tanpa perlakuan) B. Membandingan lajur 13 (sel yang diberi perlakuan steroid) dan lajur 14 (sel tanpa perlakuan) C. Membandingan lajur 13 (sel yang diberi perlakuan steroid) dan lajur 15 (sel tanpa perlakuan) D. Membandingan lajur 14 (sel yang diberi perlakuan steroid) dan lajur 13 (sel tanpa perlakuan) E. Tidak ada jawaban yang benar

12.Twenty tobacco transgenic plants were screened for the expression of the hLf gene: 1g of fresh weight of transgenic leaf tissue was ground in liquid nitrogen and total soluble proteins were extracted. The following figure shows the Western analysis of the total soluble protein extract from transgenic leaves (1. concentrated protein extract; 2. milk hLf. The position of protein standards is shown on the left). The blot was: A) immunostained with anti-milk hLf antibodies. B) hybridized with hLf mRNA. C) hybridized with the cDNA encoding human lactoferrin. D) hybridized with the EcoRI fragment containing the hLf cDNA. 13. Discs of tobacco (Nicotiana tabacum) leaves were infected with recombinant Agrobacterium tumefaciens. To determine which tobacco plants were transgenic, the scientists performed: A) a Western blot analysis. B) a Northern blot analysis. C) a Southern blot analysis. D) microscopic observation 14. Diketahui bahwa suatu mRNA memiliki urutan basa sbb : 5’AACGGUUUU AUGGAUAAACAA…..(45 basa)…..GGGAUGCGGAGAUAAGAAUUU3’ Dari keterangan tersebut maka dapat diketahui bahwa hasil translasi mRNA adalah… a.Rantai polipeptida dengan 29 asam amino b. Rantai polipeptida dengan 28 ikatan peptida c. Rantai polipeptida dengan 23 asam amino d. Rantai polipeptida dengan 23 ikatan peptida e. Oligopeptida dengan 3 asam amino 15. Untuk membuktikan bahwa proses pembelahan sel dipengaruhi oleh siklus keberadaan protein dalam sel maka dua orang ilmuwan melakukan fusi dua sel dari fase yang berbeda. Isilah B untuk eksperimen yang hasilnya benar dan S untuk eksperimen yang hasilnya salah!

No. Eksperimen Hasil Jawaban I Fusi sel fase G2 dengan sel fase S Inti sel G2 mengalami replikasi DNA II Fusi sel fase G2 dengan sel fase M Kromatin pada inti G2 berubah menjadi kromosom dengan tiap

kromosom hanya memiliki satu sentromer dan satu lengan

III Fusi sel fase G1 dengan sel fase S Inti sel G1 akan mengalami replikasi DNA 16. cDNA gen ricin panjangnya 5.7 kb dimana pada urutan basa ke 10,11, 12 masing-masingnya adalah A,U, dan G dan 3 basa terakhirnya adalah UAA. Dengan demikian, jumlah asam amino yang dihasilkannya adalah sebanyak….. 17. Perekayasa genetik mengkonstruksi molekul DNA rekombinan menggunakan dua enzim: endonuklease restriksi dan DNA ligase. Apa yang dilakukan kedua enzim ini? A. Mengkatalisis reaksi yang berbeda: endonuklease restriksi menghubungkan fragmen DNA menjadi molekul yang lebih besar. DNA

ligase menghidrolisis DNA menjadi fragmen yang lebih kecil. B. Mengkatalisis reaksi yang berbeda: endonuklease restriksi menghidrolisis DNA menjadi fragmen yang lebih kecil. DNA ligase

menghubungkan fragmen DNA menjadi molekul yang lebih besar. C. Keduanya menghidrolisis DNA menjadi fragmen yang lebih kecil. D. Keduanya menghubungkan fragmen DNA menjadi molekul yang lebih besar E. Mengkatalisis reaksi yang berbeda: endonuklease restriksi menghidrolisis DNA plasmid bakteri; DNA ligase menghidrolisis DNA

dari sel eukariot. 18. Bagaimana caranya suatu plasmid dapat memperoleh banyak gen penyebab resistensi antibiotik. A. Transposition B. Conjugation C. Transcription D. Transformation E. Transduction 19. Sel dapat bunuh diri (apoptosis) dgn berbagai cara. Salah satu cara dipicu oleh oksigen yg reaktif. Membran luar mitokondria biasanya mempunyai protein Bcl-2 pada permukaannya. Protein Apaf-1 mengikat Bcl-2. Oksigen yg reaktif menyebabkan Bcl-2 melepaskan Apaf-1 dan protein Bax untuk masuk membrane mitokondria, melepaskan sitokrom c. Sitokrom-c yg lepas membentuk kompleks dgn Apaf-1 dan kaspase 9. Kompleks ini mengaktivasi banyak protease yg mengurai protein sel. Akhirnya sel difagositosis. Bagaimana nasib sel yang terpapar oksigen reaktif pada kondisi berikut? Pilih dari opsi: A. sel tidak apoptosis B. Sel mengalami apoptosis C. Nasib sel tdk dapat ditentukan. Kondisi I. Sel menerima sinyal untuk menginhibisi protein Apaf-1: …… Kondisi II. Sel mengekspresi protein Bcl-2 :…………… Kondisi III. Inhibitor kompetitif Apaf-1 untuk pengikatan Bcl-2 ditambahkan dalam jumah berlebihan;.. Kondisi IV. Bahan yg menurunkan rasio Bax thd Bcl-2 ditambahkan ke sel: ….. 20.Leena memurnikan 2 fragmen DNA, 300 dan 800 pb. Kedua fragmen diperoleh dari hasil pemotongan plasmid dengan enzim HindIII. Masing-masing fragmen mempunyai satu sisi pengenalan enzim EcoRI. Leena mau menggabungkan kedua fragmen tersebut seperti pada gambar. Dia pikir bahwa gen tersebut mengkode protein yang spesifik.

Pernyataan mana yang menjelaskan hasil di atas? A. Kedua fragmen yang diligasi tidak cukup murni B. Pita yang banyak mpk akibat degradasi DNA selama inkubasi C. Pola pita yang teramati terjadi akibat ligasi fragmen DNA yang terjadi secara acak D. DNA ligase tidak berfungsi, sehingga terjadi hubungan molekul-molekul DNA secara acak 21. Apabila setelah delapan jam, sebagian hasil reaksi diambil dan dielektroforesis. Bagaimana hasilnya? a. Pita DNA dengan berat molekul tinggi makin tebal. b. Pita DNA dengan berat molekul rendah makin tebal. c. Terdapat banyak sekali molekul dengan berbagai ukuran sehingga terlihat sebagai bercak yang memanjang. d. Pola pita pada gel tidak berubah. Hanya intensitasnya lebih tinggi. 22. Leena tertarik dengan fragmen 1,1 kb pada gambar 7.1. Fragmen tersebut diambil dari gel hasil reaksi ligasi pada gambar 7.2 dan sebagian dia potong dengan HindIII. Dia peroleh fragmen 800 dan 300 pb. Untuk mengkonfirmasi peta restriksinya, fragmen 1,1 kb selebihnya dia potong dengan EcoRI. Bagaimana hasil pemotongannya?

23. Gambar berikut menggambarkan daerah DNA rantai ganda pada bakteri, mengandung operon polycistronic dengan tiga gen favorit yfgA, yfgB dan yfgC. Posisi basa-basa tertentu pada urutan nukleotida disekitar operon yfg, hubungannya terhadap posisi A ditandai pada gambar :

24. Dari gambar di atas, hitung massa maksimal protein YfgA: ____ KDa? Asumsikan bahwa massa asam amino adalah 110 Da) 25. Manakah pernyataan yang paling tepat mengenai gen supresor pada tumor?

26.Seorang selebriti tergugat dalam kasus penentuan ayah (paternal). Terdakwa (label D pada autodiagram), Ibu (M) dan bayinya (B) masing-masing telah dianalisis untuk dua lokus (VNTR1 dan VNTR2) seperti terlihat pada autodiagram. Tiap lokus VNTR memiliki 4 (empat) alel. Untuk VNTR1, frekuensi alel 1, 2, 3 dan 4 masingmasing adalah 0.2, 0.4, 0.3, and 0.1. Untuk VNTR 2, frekuensi alelnya masing-masing adalah 0.1, 0.1, 0.2, and 0.6

b.. Berapa peluang laki-laki lain dalam populasi dapat menjadi ayah dari B? dan berapa peluang dari wanita lain untuk menjadi ibu dari B? 27.Konsentrasi albumin dalam plasma darah pasien dapat dideterminasi menggunakan tes yang berdasarkan ikatan spesifik albumin pada pewarna kimia. Grafik tersebut menunjukkan pembacaan absorbansi dari kompleks pewarna-albumin pada panjang gelombang yang berbeda. Spektrum absorbsi yang mana yang sesuai dengan data albumin 2 g/L di atas?

28.Grafik berikut ini merepresentasikan berbagai kurva yang diperoleh dalam percobaan translasi bakteri in vitro yang berbeda-beda. Produk peptide diukur sebagai acid-precipitable dengan satuan counts per minute (cpm) yang merupakan hasil dari pemakaian campuran asam amino berlabel radioaktif. Tanda panah merepresentasikan kapan saja berbagai zat ditambahkan pada sistem : Penambahan fmet-tRNA pada sistem yang tidak memiliki komponen ini paling mungkin akan memperlihatkan grafik:

a. I, II, dan III b. I, IIdan IV c. IV d. II dan V e. II dan III 29.Diketahui bahwa salah satu rantai dari DNA terdiri atas 23% A, 37% T, 16% C, dan 24% G. Komposisi basa dalam rantai DNA tersebut a. 30% A; 30% T; 20% C; 20% G b. 20% A; 30% T; 30% C; 20% G c. 37% A; 23% T; 16% C; 24% G d. 23% A; 37% T; 16% C; 24% G e. tidak dapat ditentukan 30. Astri menggunakan FACS (fluorescence activated cell sorter) untuk mengukur kandungan DNA dari tiga sampel sel: Sel yang disiapkan dari testis tikus dengan semua tipe sel testis (A); Oosit tikus yang arestasi pada prophase I (B); dan kultur sel mammalia (C). Namun, dia lupa memberi label pada tabungnya. Dapatkah anda membantunya dengan mengisi tipe sel yang tepat sesuai data yang dia peroleh? (mengisi dengan huruf A, B, atau C)

Sampel (i) adalah…… Sampel (ii) adalah…. Sampel (iii) adalah…

31. 32.Oncogen ras terlibat dalam berbagai kanker manusia dan hewan. DNA telah diisolasi dari sejumlah jaringan normal dan kanker.

i. DNA seluler dicerna dengan EcoRI. ii. DNA yang telah dicerna dipisahkan dengan gel electrophoresis dan dipindahkan ke membrane nitrocellulose.

iii. Membran diberi probe ras DNA dengan label radioaktif dan kemudian membran didedahkan pada x-ray film. iv. Hasil autoradiograph ditunjukkan sebagai berikut:

1) sel darah putih dari orang yang sehat 2) sel lymphoma manusia(cancerous) 3) sel carcinoma kantung kemih manusia (cancerous) 4) sel sarcoma manusia (cancerous) 5) darah dari tikus sehat 6) sel myeloma tikus (cancerous)

Untuk masing-masing DNA sample sel kanker yang diperiksa di atas, Cocokkan mekanisme transformasi yang paling mungkin sesuai hasil autoradiogram dengan menuliskan nomornya saja (jawaban bisa lebih dari satu). 1) mutasi titik pada gen ……………. 2) chromosomal rearrangement yang melibatkan gen ……………. 3) amplifikasi gen ……………... 4) insersi retrovirus oncogenik …………….. 33. Nukleotida-nukleotida mana yang bersifat predominan dalam genom bakteri termofilik ekstrim Thermus aquaticus bila dibandingkan dengan E. coli ? (nilai 1) A. A-T. B. C-T. C. G-A. D. G-C. E. T-G. 34.

Ctt :Semua soal merupakan kompilasi langsung dari berbagai soal yang telah dikeluarkan di OSN dan IBO (Putra Santoso, M.Si.-Biologi FMIPA UNAND)