Kuliah 5 Struktur dan Ekspresi Gen

STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN
Sub Pokok Bahasan:
1. SIFAT BAHAN GENETIK
2. REPLIKASI
3. EKSPRESI GEN
Tujuan Instruksional Khusus:
1. Menjelaskan sifat kimia gen (DNA dan RNA)
2. Menjelaskan proses replikasi DNA
3. Menjelaskan proses ekspresi gen: transkripsi dan translasi
BIO 101/VII/Bahan Genetik
1
SIFAT KIMIA DAN MOLEKUL
PENYUSUN DNA
(Deoxyribonucleic acid / Asam deoksiribonukleat):
• merupakan molekul sangat besar, sangat panjang dan langsing
• tersusun dari 4 jenis molekul NUKLEOTIDA
• Nukleotida selalu terdiri dari 3 komponen:
Fosfat, Gula Pentosa , dan Basa Nitrogen
• Fosfat dan Gula Pentosa selalu sama yaitu Ester fosfat dan Deoksiribosa
• BASA NITROGEN terdiri dari 2 kelompok & 4 jenis:
Kelompok Purin
: Adenin (A) dan Guanin (G)
Kelompok Pirimidin
: Citosin (C) dan Timin (T)
BIO 101/VII/Bahan Genetik
2
Model DNA Utas Ganda
(James WATSON & Francis CRICK, 1953)
BIO 101/VII/Bahan Genetik
3
Model DNA UTAS GANDA
(WATSON & CRICK, 1953)
NUKLEOTIDA
BASA NITROGEN
BIO 101/VII/Bahan Genetik
6
STRUKTUR DNA
• terdiri dari dua sulur/rantai Polinukleotida yang bersifat
Antiparalel (5’P - 3’OH // 3’OH - 5’P)
• antar sulur nukleotida berikatan pada basa-N secara
Komplementer (A=T) dan (G=C)
Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T) dengan dua ikatan
hidrogen, dan
Guanin (G) berpasangan dengan Citosin (C) dengan tiga ikatan
hidrogen
REPLIKASI DNA
Karakteristik DNA sebagai bahan Genetik
• Diwariskan
• Harus tetap/sama antar generasi
DNA harus dapat menggandakan diri (Replikasi)
sebelum diwariskan
Kemungkinan Pola Replikasi DNA:
Semikonservatif
Konservatif
Dispersif
BIO 101/VII/Bahan Genetik
9
Kemungkinan Pola Replikasi DNA
Pola yang benar
Proses Replikasi DNA:
Semikonservatif
HUBUNGAN ANTARA
DNA (Gen) dengan Protein (Enzim)
• DNA berada di inti sel (nukleus) dan tidak dijumpai di sitoplasma
• Protein yang berperan dalam metabolisme ada di sitoplasma dan tidak ada di inti.
Perlu adanya penghubung antara DNA dengan Protein, yaitu molekul yang
dijumpai di inti maupun di sitoplasma
Penghubung antara DNA dengan Protein adalah
RNA
EKSPRESI GEN
BIO 101/VII/Bahan Genetik
13
TRANSKRIPSI
• Heliks/ulir DNA digunakan sebagai model cetakan, dan enzim
RNA Polimerase sebagai katalisator
• Sintesis/transkripsi RNA hanya dari salah satu utas DNA (dari
utas DNA cetakan, tidak dari utas DNA pendamping)
• Sintesis RNA dengan arah 5’P
3’OH
(antiparalel dari utas DNA Cetakan)
Gen merupakan fragmen DNA yg
Menyandikan protein/enzim.
Dalam proses Transkripsi
melibatkan RNA polimerase, DNA
promotor, dan DNA terminator.
BIO 101/VII/Bahan Genetik
15
Tabel Kode Genetik
Basa III
Basa I
Basa II
BIO 101/VII/Bahan Genetik
16
Kode Genetik
dalam Proses TRANSLASI
PROSES TRANSLASI
mRNA
Protein
Molekul yang terlibat dalam
Proses TRANSLASI:
• mRNA
• tRNA-asam amino
• Ribosom (rRNA dan
Protein ribosom)
101/VII/Bahan Genetik
Proses transkripsiBIO
yang
dilanjutkan dengan translasi
19
Ringkasan
1. DNA terdiri dari dua sulur/utas polinukleotida
yang bersifat antiparalel. Antar sulur/utas
nukleotida berikatan pada basa N: Ikatan H.
2. Agar dapat diwariskan dari satu generasi ke
generasi, DNA harus melakukan replikasi atau
penggandaan DNA.
3. Gen merupakan fragmen DNA yang menyandikan
protein/enzim. Ekspresi gen meliputi proses
transkripsi dan translasi.
BIO 101/VII/Bahan Genetik
20