ASAM NUKLEAT SEBAGAI MATERI GENETIK

KROMOSOM—GEN—DNA

KROMOSOM—GEN—DNA

Gen : Sekuen DNA yang

mengandung perintah penyandi (Kodon) untuk memsintesis protein tertentu

Beberapa sekuen DNA bertindak sebagai regulator ekspresi

Panjang gen ~3000 basa

KROMOSOM—GEN—DNA

KROMOSOM—GEN—DNA

Lokasi dan Fungsi DNA

Berada dalam inti sel Dikemas dalam

kromosom yang mengalami kondensasi

Sebagai materi genetik yang dapat diturunkan

Definisi DNA

Asam nukleat yang membawa informasi genetik untuk perkembangan dan fungsi sel organisme

Asam nukleat : merupakan polimer nukleotida

Nukleotida : struktur yang tersusun oleh gula pentosa, fosfat dan basa nitrogen

Nukleotida DNA

Komponen organik yang terdiri dari basa nitrogen, gula dan fosfat

Basa Nitrogen: Purin dan Pirimidin

Purin :Adenin dan Guanin Pirimidin : Sitosin dan Timin Gula pentosa : deoksiribosa,

yaitu monosakarida yang terdiri dari 5 rantai karbon (C5H10O4)

                           

Struktur DNA-B (Regular) (Model Watson and Crick)

Bentuk Heliks ganda, memutar ke kanan

Lebar 20 AO (AO=ANGSTROM, 1 AO=0.001 MIKRON

Satu putaran lengkap 34AO, Jarak satu pasang basa dgn basa lain 3,4 AO (10 psg basa)

Adenin --- Timin dihubungkan dengan 2 ikatan hidrogen

Guanin --- Sitosin dihubungkan dengan 3 ikatan hidrogen

Kedua pita bersifat anti paralel : satu arah 3’----5’, komplomennya 5’----3’

BASA NITROGEN

STRUKTUR DASAR DNA

Struktur DNA-Z (Irregular)

Bentuk Heliks ganda, memutar ke kiri

Satu putaran terdiri dari 12 pasang basa

Sangat jarang ditemukan, dilaporkan terjadi secara in vivo

BASA NUKLEOSIDA

(BASA NITROGEN + PENTOSA)

NUKLEOTIDA

(NUKLEOSIDA

MONOFOSFAT)

NUKLEOTIDA

(NUKLEOSIDA

DIFOSFAT)

NUKLEOTIDA

(NUKLEOSIDA

TRIFOSFAT)

RNAADENIN

GUANIN

SITOSIN

URASIL

ADENOSINE

GUANOSINE

SITIDINE

URIDINE

AMP

GMP

CMP

UMP

ADP

GDP

CDP

UDP

ATP

GTP

CTP

UTP

DNAADENIN

GUANIN

SITOSIN

TIMIN

DEOKSIADENOSINE

DEOKSIGUANOSINE

DEOKSISITOSINE

DEOKSITIMINE

dAMP

d GMP

dCMP

dTMP

dADP

dGDP

dCDP

dUDP

dATP

dGTP

dCTP

dUTP

PERBEDAAN MOLEKULAR DNA DAN RNA

PERBANDINGAN BASA PADA DNA (DEOXYRIBO NUCLEIC ACID)

HUKUM CHARGAFF : JML PURIN = PIRIMIDIN

( A + G )=(C+T) JML ADENIN = TIMIN

A = T JML GUANIN = SITOSIN

G = C

Erwin Chargaff

Fredrick Griffith Experiment (1928)Streptococcus pneumoniae

Smooth strain=virulentRough strain = nonvirulent

BUKTI DNA PEMBAWA INFORMASI GENETIK : TRANSFORMING AGENT

TRANSFORMING AGENT DARI S KE R

Avery, MacLoed and McCarthy

PEMBAWA INFORMASI GENETIK:

TRANSFORMING AGENT ADALAH DNA

Enzim yang digunakan :

-Protease (menghancurkan protein)

-DNA-ase (menghancurkan DNA)

-RNA-ase (menghancurkan RNA)

REPLIKASI DNA

SEMIKONSERVATIFKONSERVATIF

DISPERSIF

REPLIKASI DNA(MODEL SEMIKONSERVATIF YG DITERIMA)PENELITIAN MESELSON DAN STHAL, 1958

a. E coli dibiak dgn N15 sbg sumber mkn---disentrifugasi---endapan mgd N15

b. E coli yg mgd N15 dibiak dgn sumber mkn N14—disentrifugasi—satu lapis endapan mgd N15 dan N14

------- semikonservatif Jk konservatif---bentuk 2

lapisan N15 dan N14

DENSITY GRADIENT CENTRIFUGATION

PENELITIAN MESELSON DAN STHAL, 1958

RNA (RIBO NUCLEIC ACID)

INFORMASI GENETIK DNA DITRANSKRIPSIKAN KE RNA MLL KODE GENETIK

RNA GENETIK (MATERI GENETIK DLM SEL DIBAWA OLEH RNA SAJA—VIRUS TMV DAN VIRUS INFLUENZA) DAN RNA NON GENETIK

PENTING DLM SINTESIS PROTEIN SBGN BSR DLM SITOPLASMA SUSUNAN NUKLEOTIDA MIRIP DNA, HANYA GULANYA RIBOSA, BASA

PIRIMIDIN THYMIN DIGANTI URASIL STRUKTUR : STRAIN TUNGGAL (SINGLE HELIX) YG DIBTK DARI TEMPLATE

DNA 3 MCM RNA :

- MESSENGER RNA (mRNA)

- TRANSFER RNA (tRNA)

- RIBOSOMAL RNA (rRNA)

MESSENGER RNA (mRNA)

DI NUKLEUS PENERIMA INFORMASI GENETIK DNA MLL TRANSKRIPSI BASA NITROGEN ADENIN, CYTOSIN, GUANIN, URASIL) TERSUSUN KODON TRIPLET. KODON

SENSE (MENYANDI ASAM AMINO), KODON NON SENSE (TDK MENYANDI ASAM AMINO) SISTRON : PANJANG SUATU mRNA MGD INFORMASI GENETIK UTK SATU MOLEKUL

POLIPEPTIDA POLISISTRONIK :---UTK LBH DR SATU MOLEKUL POLIPEPTIDA

TRANSFER RNA (tRNA)

TERSEBAR DI SITOPLASMA MENTRANSFER INFORMASI GENETIK KE

RIBOSOMA MENGENAL KODON mRNA DGN ANTI KODONNYA PANJANG KIRA-KIRA 90 NUKLEOTIDA LENGKUNG PERTAMA (1) : TEMPAT MELEKATNYA

tRNA KE RIBOSOM DI A SITE/P SITE LENGKUNG KEDUA (2) : LENGAN TAMBAHAN (THE

LUMP), FUNGSI BLM DIKETAHUI LENGKUNG KETIGA (3) : TDP 3 BASA ANTI KODON

YG KOMPLE-MEN DGN TRIPLET KODON mRNA LENGKUNG EMPAT (4) : TEMPAT MENGENAL DAN

MENGIKAT AMINO ACYL SINTETASE ATU ACID ACTIVATING ENZYME

1

2

3

4

RIBOSOMAL RNA (rRNA) DI SITOPLASMA SEBAGAI CETAKAN UNTUK SINTESIS

PROTEIN SINTESIS PROTEIN MLL TRANSLASI

DGN CARA MEMBACA KODE GENETIK (KODON) mRNA

PROKARIOTIK : 50S DAN 30S—70S EUKARIOTIK : 60 S DAN 40 S—80S SUB UNIT BESAR : ADA TEMPAT

MELEKAT tRNA YAITU PEPTIDYL SITE (P-SITE) DAN AMINOACYL SITE (A-SITE)

POLIRIBOSOM ATAU POLISOM : BEBERAPA RIBOSOM YG BERGERAK PADA MESIN SINTESIS

PERBEDAAN DNA DENGAN RNA

KETERANGAN DNA RNA

LOKASI

BASA PIRIMIDIN

BASA PURIN

REAKSI SITOKIMIA

GULA PENTOSA

ENZIM HIDROLISIS

STRUKTUR

PERAN DALAM SEL

NUKLEUS, MITOKONDRIA, KLOROPLAS

CYTOSIN + THYMIN

ADENIN + GUANIN

FEULGEN

DEOKSIRIBOSA

DEOKSIRIBONUKLEASE (DNA-ASE)

DOUBLE HELIX

PUSAT INFORMASI GENETIK

SITOPLASMA, NUKLEO-LUS, KROMOSOM

CYTOSIN + URASIL

ADENIN + GUANIN

ZAT WARNA BASOFILIK

RIBOSA

RIBONUKLEASE (RNA-ASE)

UNTAI TUNGGAL

SINTESIS PROTEN

KODE GENETIK

ATURAN YG DIANUT NUKLEOTIDA SAAT DITRANSLASI KE DLM URUTAN ASAM AMINO

SIFAT UNIVERSAL DARI PROKARIOTIK-----EUKARIOTIK, KECUALI DNA MITOKONDRIA

PERBEDAAN KODE GENETIK UNIVERSAL DGN DNA MITOKONDRIA

KODON UNIVERSAL MITOKONDRIA MAMMALIA

UGA STOP TRIPTOFAN AUA ISOLEUSIN METIONIN AGA ARGININ STOP AGG ARGININ STOP

KODE GENETIK

SIFAT KODE GENETIK : TRIPLET NUKLEOTIDA—RANGKAIAN NUKLEOTIDA DLM mRNA DIBACA BERURUTAN DLM KELOMPOK-KELOMPOK TIGA BASA (KODON)---1 TRIPLET UTK 1 ASAM AMINO.

4 BASA (A,G,C,T) MENGKODE 43 ATAU 64 KODON ASAM AMINO UTK 20 MACAM ASAM AMINO BERBEDA

KODON INISIASI : URUTAN BASA AUG (CAPITAL LETTER) PADA mRNA YG MENGAWALI PEMBACAAN KODE GENETIK, TRANSLASI METIONIN

KODON TERMINASI : ADA 3 KODON UAA, UAC, UGA. YG TDK MENYANDI ASAM AMINO (STOP KODON, KODON NON SENSE)

INFORMASI GENETIK NUKLEOTIDA

Sandi DNA---RNA

5' T G A C C T T C G A A C G G G A T G G A A A G G 3‘ 3' A C T G G A A G C T T G C C C T A C C T T T C C 5‚ 5' U G A C C U U C G A A C G G G A U G G A A A G G 3'

Uji Genetik

Family history Biochemical Cytogenetic DNA-Based

Tujuan Sidik DNA (DNA Fingerprint)

Identifikasi Personal Diagnosis penyakit keturunan Kemajuan ilmu Forensik/Kriminal

Metode Sidik DNA (DNA Fingerprint)

Isolasi DNA Amplifikasi DNA---PCR RLFP---Elektroforesis Gel DNA Sequencing

Isolasi DNA

Isolasi DNA

Isolasi DNA dengan Perangkat QIAGEN

PCR

RFLP (Restriction fragment length polymorphism)

Uji DNA dengan menggunakan enzim retriksi Materi DNA hasil PCR diseparasi dengan gel

elektroforesis Metode ini untuk mengetahui adanya mutasi atau

polimorfisme

                                                                           

PCR FORENSIC ANALYSIS –

RESTRICTION FRAGMENT LENGTH POLYMORPHISM

ABI 3700 sequencer

DNA SEQUENCING