uts take home dasar bioteknologi

NAMA
: Rahmawanti Octaviana Putri
NIM
: 125100601111002
KELAS
:H
1.) Apa yang saudara ketahui tentang DNA dan RNA? Jelaskan Perbedaannya!
DNA atau Deoxyribose Nucleic Acid adalah asam nukleotida dalam bentuk heliks
ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis
dari seluruh bentuk kehidupan sel. DNA berbentuk polimer panjang nukleotida,
mengkode barisan residu asam amino dalam protein dengan menggunakan kode
genetik, sebuah kode nukleotida triplet. DNA seringkali disebut sebagai molekul
hereditas karena bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan
ciri yang diwariskan. Nukleotida yang terdiri dari tiga elemen yaitu fosfat, gula dan
basa. DNA tersusun atas beberapa nukleotida diantaranya :
-Adenine (A)
-Cytosine (C)
-Guanine (G)
-Thymine (T)
RNA atau Asam ribonukleat merupakan molekul tunggal yang mengandung gula
ribose dan memiliki struktur yang khas, adanya variasi dan berbagai jenis struktur.
RNA memiliki basis adenin (A), sitosina (C), guanina (G), dan urasil (U). Adenin
dan guanin merupakan purin sedangkan sitosin dan urasil merupakan pirimidin.
Perbedaan DNA dan RNA :
a) Letak DNA yang berada didalam sentriol, mitokondria, inti sel dan kloroplas.
Sedangkan RNA berada dalam ribosom, sitoplasma dan inti sel.
b) Gula penyusun DNA adalah deoksiribosa sedangkan gula penyusun RNA adalah
ribosa
c) DNA memiliki Timin sedangkan RNA memiliki Urasil
d) Basa Nitrogen yang terdapat dalam DNA terdiri atas purin yang tersusun atas
Adenin dan Guanin, pirimidin yang tersusun atas Timin dan Sitosin. Sedangkan
basa nitrogen pada RNA dimana pirimidin tersusun atas Urasil dan Sitosin
e) Rantai DNA panjanf dan double helix, sedaangkan rantai RNA pendek dan tunggal
f) DNA berperan untuk mewariskan sifat dan mensintesis protein sedangkan RNA
hanya berperan dalam sintesis protein
g) Kadar DNA dalamm sel tetap, sedangkan kadar RNA berubah ubah sesuai
kebutuhan sintesis protein
2.) Mengapa Replikasi DNA perlu dilakukan? Jelaskan prosesnya!
Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi
DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi
DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada
fase siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan
enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida
nukleotida penyusun polimer DNA.
Proses replikasi DNA : Replikasi DNA, Mula mula, heliks ganda DNA (merah)
dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase dengan bantuan topoisomerase
yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh proteinprotein pengikat untaian tunggal untuk mencegahnya membentuk heliks ganda
kembali.
Primase
membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer dan
molekul DNA polimerase) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak
sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA
baru yang disebut leading strand dan lagging strand. DNA polimerase yang
membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida
diskontinu
(disebut
fragmen
Okazaki).
Enzim
DNA
menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.
ligase
kemudian
a) Pembentukan leading strand
Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang
disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA
polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH bebas dari
sebuah primer RNA dan sintesis DNA berlangsung secara berkesinambungan,
searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.
b) Pembentukan lagging strand
Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada sisi yang berseberangan
dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmensegmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk
primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3'
bebas pada primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5'→3'.
Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan
DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi
celah yang tadinya ditempati oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan
fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi
lengkap.
3.) Bagaimana proses transkripsi dan translasi yang terjadi dalam sel?
Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis RNA dari salah satu rantai DNA,
sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke RNA. Proses
transkripsi terjadi di dalam inti sel (nukleus). DNA tetap berada di dalam
nukleus, sedangkan hasil transkripsinya dikeluarkan dari nukleus menuju
sitoplasma dan melekat pada ribosom. Ini dimaksudkan agar gen asli tetap
terlindung, sementara hasil kopinya ditugaskan untuk melaksanakan pesan-pesan
yang dikandungnya. Jika RNA rusak, akan segera diganti dengan hasil kopian
yang baru
1. Inisiasi (permulaan)
Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi
disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi
dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang
digunakan sebagai cetakan.
2. Elongasi (pemanjangan)
Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka untaian heliks ganda
DNA dengan bantuan enzim polimerase, sehingga terbentuklah molekul RNA
yang akan lepas dari cetakan DNA-nya.
3. Terminasi (pengakhiran)
Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA
yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan
RNA yang berfungsi sebagai kodon terminasi (kode stop) yang sesungguhnya.
Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir kodon
terminasi, yaitu ketika polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA
dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal
terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik yang jauh kirakira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini dipotong hingga terlepas dari enzim
tersebut.
Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan
asam amino. Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi)
yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua
tahapan
ini
memerlukan
faktorfaktor protein yang membantu mRNA, tRNA, dan ribosom selama proses
translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah
energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul
yang mirip dengan ATP.
1. Inisiasi
Tahap inisiasi terjadi karena adanya tiga komponen yaitu mRNA, sebuah tRNA
yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom.
mRNA yang keluar dari nukleus menuju sitoplasma didatangi oleh ribosom,
kemudian mRNA masuk ke dalam “celah” ribosom. Ketika mRNA masuk ke
ribosom, ribosom “membaca” kodon yang masuk. Pembacaan dilakukan untuk
setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan ribosom yang
datang untuk mebaca kodon biasanya tidak hanya satu, melainkan beberapa
ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk satu,
di mana tusuknya adalah “mRNA” dan daging adalah “ribosomnya”. Dengan
demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung secara berurutan. Ketika
kodon I terbaca ribosom (misal kodonnya AUG), tRNA yang membawa
antikodon UAC dan asam amino metionin datang. tRNA masuk ke celah
ribosom.
Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesifik antara
antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein. Sub unit ribosom
dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal.
2. Elongasi
Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan satu
per satu pada asam amino pertama (metionin). Ribosom terus bergeser agar
mRNA lebih masuk, guna membaca kodon II. Misalnya kodon II UCA, yang
segera diterjemahkan oleh tRNA berarti kodon AGU sambil membawa asam
amino serine. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk
dirangkaikan dengan serine membentuk dipeptida.
Ribosom terus bergeser, membaca kodon III. Misalkan kodon III GAG, segera
diterjemahkan oleh antikodon CUC sambil membawa asam amino glisin. tRNA
tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida
yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. Demikian seterusnya
proses pembacaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom, yang
diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida.
Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon
molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat.
Molekul mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma
untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rRNA dari sub
unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan
ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam
amino yang baru tiba.
3. Terminasi
Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon stop
mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA.
Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk
menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian “diproses” menjadi
protein.
4.) Bagaimana aplikasi mata kuliah bioteknologi terhadap ilmu teknik bioproses?
Untuk mempelajari mikrobiologi, molecular genetik, biokimia, perancangaan dan
penggunaan bioreaktor, bioenergi, biomaterial, biogas, biopestisida, kultur jaringan,
melakukan manipulasi genetik
5.) Berikan penilaian, masukan dan saran terhadap kegiatan perkuliahan dasar
bioteknologi!
Penilaian : Perkuliahan dasar bioteknologi sangat berperan penting pada ilmu teknik
bioproses, maka mata kuliah tersebut perlu adanya perkembangan yang lebih
banyak dalam aplikasi bioteknologi khususnya di ilmu teknik bioproses
Masukan dan saran : Selama perkuliahan dasar bioteknologi lebih baik tidak hanya
mengandalkan video saja khususnya pada saat menunjukan proses seperti contohnya
DNA, RNA, transkripsi, translasi dan lainnya. Tapi, ilmu bioteknologi butuh
penjelasan langsung yang lebih detail atau rinci dan lebih banyak serta lebih luas
lagi agar lebih mudah dipahami dan mempermudah dalam penerapan atau aplikasi
pada kehidupan
.