MAKALAH“REPRODUKSI MATERI GENETIK”

OLEH :

KELOMPOK 1YESSICA TUMALUN

FRISCA KILATENG

NURMALA LINGGAMA

MARIA J. KORDAK

JEANE M. SINAY

OKTAVIANI PUASA

ENJEL D. MONTOLALU

NATALIA SENGKEY

NONI R. BAWEDA

FEBRIANTI RONGKENE

UNIVERSITAS NEGERI MANADO

FAKULTAS MATEMATIKA & ILMU PENGETAHUAN ALAM

JURUSAN BIOLOGI

PROGRAM STUDI ILMU BIOLOGI

REPLIKASI DNA

Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah

menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4 sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya.

Sebelum sel membelah, terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk

DNA. Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah

proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau penggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat

replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga

DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.

Setelah Watson dan Crick menemukan model DNA yang berupa heliks ganda terpilin

pada tahun 1953, munculah 3 macam hipotesis tentang cara atau model DNA bereplikasi

(Gambar 1), antara lain:

1) Model Konservatif

Menurut hipotesis ini, rantai ganda DNA induk langsung membentuk salinan berupa rantai

ganda DNA baru tanpa ada pemisahan rantai ganda DNA induk terlebih dahulu. Replikasi

pertama menghasilkan dua rantai ganda DNA, terdiri dari satu rantai ganda DNA induk dan

satu rantai ganda DNA yang benar-benar baru. Pada replikasi kedua, masing-masing rantai

ganda DNA tersebut langsung membentuk salinan DNA yang baru lagi. Akhirnya,

menghasilkan empat buah DNA. Satu DNA tetap merupakan DNA induk yang utuh dan

tiga DNA merupakan DNA baru.

2) Model Semi Konservatif

Hipotesis model semi konservatif ini dikemukakan oleh Watson dan Crick, menyatakan

bahwa rantai ganda DNA induk membuka atau memisah terlebih dahulu sehingga terbentuk

dua buah rantai tunggal DNA. Masing-masing rantai tunggal tersebut berfungsi sebagai

cetakan untuk membentuk rantai tunggal DNA baru, melalui pembentukan pasangan basa

yang komplementer dengan basa nitrogen DNA induk. Dengan demikian, hasil replikasi

pertama adalah dua buah DNA.

Masing-masing DNA terdiri dari satu rantai tunggal induk dan satu rantai tunggal yang baru.

Pada replikasi kedua, masing-masing rantai ganda DNA tersebut membuka kembali sehingga

dihasilkan empat buah DNA. Dua buah DNA mengandung rantai tunggal induk dan dua buah

DNA yang lain merupakan rantai DNA baru.

3) Model Dispersif

Rantai ganda DNA hasil replikasi pertama maupun replikasi ke dua dari DNA induk

mengandung segmen campuran antara rantai DNA induk dan rantai DNA baru. Artinya,

rantai ganda DNA salinannya terdiri dari dua rantai tunggal DNA yang masing-

masing mengandung segmen (bagian atau potongan) DNA induk dan segmen DNA baru.

Pada akhir tahun 1950-an, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk

menguji ketiga hipotesis tersebut. Ternyata, hasil percobaannya mendukung hipotesis atau ide

dari Watson dan Crick yaitu model semi konservatif.

Gambar 1. Tahapan transkripsi DNA a. konservatif b. semi konservatif c. dispersif

 

Replikasi merupakan tahapan rumit yang mengawali sintesis protein. Oleh karena itu, kalian

perlu menyimak dengan seksama.

Gambar 2. Tahapan replikasi DNA

 

Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai DNA, disebut pangkal

replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang berperan dalam sintesis protein, antara lain:

a. DNA helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA induk.

b. Enzim primase, membentuk primer yang merupakan segmen pendek dari RNA

sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.

c. Dari ujung 3´ RNA primer, DNA polimerase menambahkan pasangan basa nitrogen

(dari nukleotida-nukleotida) pada rantai tunggal DNA induk dan terbentuk rantai

DNA yang bersambungan secara kontinyu (tanpa terpisah-pisah) yang disebut leading

strand.

d. Pada rantai tunggal DNA induk yang lain, DNA polimerase membentuk lagging

strand (merupakan keseluruhan rantai kopian DNA yang pertumbuhannya tidak

kontinyu) dengan memperpanjang

e. RNA primer-RNA primer di beberapa tempat sehingga membentuk segmen-segmen

DNA baru yang saling terpisah. Segmen-segmen itulah yang disebut fragmen

Okazaki.

DNA polimerase yang lainnya, menggantikan RNA primer dengan DNA dan enzim ligase

menghubungkan segmen-segmen okazaki, sehingga terbentuk salinan DNA baru.

Pembelahan Mitosis

Mitosis merupakan proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel kedua

identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis hanya merupakan satu bagian dari

siklus sel. Dalam fase mitotik, mitosis membelah nukleus dan mendistribusikan

kromosomnya ke nukleus anak dan sitokinesis membelah sitoplasma menghasilkan dua sel

anak. Mitosis bertujuan untuk memperbanyak sel. letaknya di sel somata (penyusun tubuh),

misalnya sel kulit, sel tulang dan sel darah. Mitosis menghasilkan sel anakan yang jumlah

kromosomnya sama dengan jumlah kromosom sel induknya.

Proses pembelahan mitosis terdiri dari beberapa fase, yaitu :

1.Profase. Pada fase ini, nukleolus tidak terlihat. benang-benang kromatin mengalami

penebalan dan pemendekan sehingga kromosom dalam nukleus tampak jelas.

2. Prometafase. Membran inti menghilang secara sempurna karena terfragmentasi (terpotong-

potong). Benang-benang spindel yang dibentuk oleh mikrotubul melebar dari setiap kutub

menuju bagian ekuator sel.

3. Metafase. Saat metafase, pasangan kromatid berada pada bidang ekuator sel dan terdapat

spindel yang menghubungkan sentromer dengan kutub pembelahan. kromosom bersusun

pada bidang ekuator.

4. Anafase. Setiap kromatid yang berpasangan terpisah bersama sentromernya. benang

spindel memendek. Setiap kromatid akan bergerak menuju kutub pembelahan masing-

masing.

5. Telofase.Pada awal telofase, pergerakan kromatid menuju kutub telah berhenti. Kromosom

anak mulai menipis dan menjadi lurus. Membran inti serta nukleolus kembali terbentuk. Pada

bidang pembelahan, terjadi penebalan plasma.

Rolling Circle Replication

Biasanya terjadi pada virus e.g. Bacteriophage λ. DNA double strand berbentuk cincin

/ lingkaran mereplikasi membentuk DNA linear. Dibuat suatu celah (nick) pada salah satu

strand DNA. Ujung 5’ ditarik keluar dari model cincin untuk membuat replication fork

(seperti pada contoh sebelumnya). Ujung 3’ bertindak sebagai primer supaya DNA

polymerase dapat memulai sintesis. Dari ujung 5’ yang keluar dari bentuk cincin, akan

terbentuk untai DNA baru. Metode ini merupakan metode discontinuouskarena pembentukan

untai DNA baru dari lagging strand

DAFTAR PUSTAKAAnonymus, 2009 “Mitosis”, http://nafisabio2008.wordpress.com/2009/12/29/mitosis/, Senin

25 Maret 2013, 16:20

Anonimus,2012 “ Replikasi DNA ”,

http://staff.uny.ac.id/sites/default/files/pendidikan/Paramita

%20Cahyaningrum%20Kuswandi,%20M.Sc/7a.%20REPLIKASI

%20DNA.pdf, Senin 25 Maret 2013, 16:15

Anonimus, 2012 “ Sintesis Protein Replikasi DNA Transkripsi Kode Genetik ”,

http://perpustakaan.or.id/2012/10/16/sintesis-protein-replikasi-dna-transkripsi-kode-genetik/,

Senin 25 Maret 2013, 16:17s