Uploaded by User41508

Struktur DNA

advertisement
ASAM NUKLEAT:
DNA, RNA dan Organisasi genom
Asmarinah
Departemen Biologi Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia
Asam Nukleat
Salah satu makromolekul penting dalam sel, yang
berisi rangkaian molekul nukleotida terhubung
satu sama lain dengan ikatan fosfodiester.
2 jenis asam nukleat:
-DNA (Deoxyribonucleic acid)
-RNA (Ribonucleic acid)
DNA disusun oleh molekul subunit, yg disebut nukleotida
Setiap nukleotida dibentuk oleh komponen:
-Sugar (deoxyribose)
-Phosphate
-Base: Adenine
Thymine
Guanine
Cytosine
Komposisi dan
struktur DNA
DNA double helix
- Setiap “putaran” DNA disusun
oleh 10.4 nukleotida
-Jarak antara nukleotida yg
berpasangan 3.4 nm
-Setiap untaian mempunyai 2
sisi terminal (end) yang
berbeda, 5’ end (membawa grup
fosfat) dan 3’ end (membawa
grup hidroksil)
-Ikatan kovalen fosfodiester
antara nukleotida dalam satu
untain, menghubungkan -OH
group antar molekul gula ribosa
“DNA packaging in chromosome” (in eukaryote)
DNA + histon
Nukleosom
Kromatin
Kromosom
Struktur nukleosom
Nukleosom, disusun oleh:
-Protein histon oktamerik
-DNA double helix
DNA - Gen
Gen adalah suatu segmen DNA yang mengandung
informasi/instruksi untuk membuat molekul protein
Organisasi gen dalam kromosom
Chromosomes from many eucaryotes (including human)
contain a large excess of interspersed DNA that does not
seem to carry critical information, called junk DNA
This DNA may not be important, but can play a role:
- as spacer material
- for long-term evolution of the species
- for the proper expression of genes
Bacteria and some single-celled eucaryotes have especially
compact genomes. The complete nucleotide sequence of
their genomes reveals that DNA molecules are little more
than strings of closely packed genes
Genome
Total informasi genetik yang dimiliki oleh suatu
organisme (= total nukleotida)
Genomics
Ilmu yang mempelajari sekuens DNA dan
karakteristiknya pada suatu genom.
Kromosom manusia,
(dengan metode ‘banding’)
Pada tahap awal mitosis sebelum
kondensasinya sempurna
Diberi nomer 122, berdasarkan
ukurannya
The genome of E. coli
E. Coli genome is circular that
forms a single, closed loop.
Yellow or orange bars shows
protein-coding genes
Green arrows indicate genes
encoding only RNA molecules
Contoh organisasi genetik pada Vibrio cholerae
Gambar A.
- Terdapat 2 kromosom sirkuler,
masing2 mempunyai origin of
replication yang berbeda (oriC1
& oriC2)
- Locus CTXφ  gen toxin kolera
- VPI island  gen utk kolonisasi
di intestin
B. Lokus CTXφ berisi : - gen toksin kolera (ctxA & ctxB)
- gen utk virulensi (ace & zot)
- Sekuen berulang RS2 & RS1 utk insersi kromosomal
dari genom bacteriophage
Perbedaan struktur materi genetik pada bakteri
pathogen dan non-pathogen
Schematic drawings of several types of viral
genomes
RNA
Asam nukleat yang dibentuk oleh subunit
ribonukleotid
Tipe RNA:
-mRNA = messenger RNA, kode untuk protein
-rRNA = ribosomal RNA, membentuk struktur
dasar ribosom dan mengkatalisis sintesis
protein
-tRNA = tranfer RNA, berperan penting dalam
sintesis protein, sebagai adaptor antara
mRNA dan asam amino
-snRNA = small nuclear RNA, berfunngsi pada berbagai
proses di inti sel
-snoRNA = small nucleolar RNA, digunakan untuk
memproses dan memodifikasi rRNA secara kimiawi
-scaRNA = small cajal RNA, digunakan untuk
memodofikasi snoRNA dan snRNA
-miRNA = microRNA, mengatur ekspresi gen yaitu
menghambat proses translasi mRNA tertentu
-siRNA = small interfering RNA, membuat turn off
ekspresi gen dengan cara mendegradasi mRNA tertentu
dan menjadikan struktur kromatin yang kompak/padat
Struktur tRNA
DNA Mitochondria
• Ukuran 6000 bp 300.000 bp (pada manusia : 16.569 bp)
• Kebanyakan berbentuk double strand yang sirkular
• Maternal inherited
DNA mitokondria manusia
Mengandung:
- 2 gen rRNA (16S rRNA dan 12S rRNA)
- 22 gen tRNA
- 13 gen mengkode protein
DNA mitokondria  rentan mutasi :
(5-10x lebih sering)
 Tidak ada mekanisme reparasi DNA yang
efektif.
 Tidak mempunyai proteksi nukleoprotein.
 Tingginya kadar radikal bebas yang terbentuk
pada proses OXPHOS.
Perbedaan DNA inti dan mtDNA pada
manusia
Karakteristik
DNA inti
mtDNA
Ukuran
3 milyar pb
16.569 pb
Jumlah kopi/sel
2
Bisa > 1000
Struktur
Linier, dikemas
dalam kromosom
Sirkuler
Penurunan
Paternal & maternal
Maternal
Rekombinasi
Ya
Tidak
Laju mutasi
Rendah
5 – 10 x inti
Plasmid
Molekul DNA sirkuler kecil dari suatu genome, yang
dapat bereplikasi secara independen
Plasmid dimodifikasi  digunakan secara luas
sebagai vektor dalam metode kloning DNA
Ukuran bervariasi: 1.000 – 1.000.000 pb
Penggunaan plasmid pada metode
kloning DNA
Plasmid untuk metode kloning, biasanya mempunyai
- Gen untuk resistensi terhadap antibiotik, misalnya amphicilin
resistance gene
- Polylinker, berisi fragment berbagai macam situs restriksi
untuk enzim restriksi (yang unik untuk setiap plasmid)
- Replication of origin (ORI)
DNA mobile = Transposon
DNA yang dapat berpindah
dari satu tempat ke tempat
lain dalam genom pada suatu
sel.
Mekansime transposisi
Cut and paste  DNA transposons, dikatalisis oleh enzim
transposase
- Copy and paste  Retrotransposon, fragment di copy dalam 2
tahap yaitu tahap I dari DNA ke RNA melalui proses transkripsi
kemudian dari RNA kembali ke DNA melalui proses reverse
transkriptase. Kopi DNA kemudian insert ke genom pada posisi
yang baru.
References:
-Albert et al., 2008. Molecular biology of the cell.
5th ed.
-Albert et al., 2004. Essential of cell biology.
-Pollard and Earnshaw. 2004. Cell biology.
Download
Random flashcards
Rekening Agen Resmi De Nature Indonesia

9 Cards denaturerumahsehat

sport and healty

2 Cards Nova Aulia Rahman

Secuplik Kuliner Sepanjang Danau Babakan

2 Cards oauth2_google_2e219703-8a29-4353-9cf2-b8dae956302e

Card

2 Cards

Create flashcards