genetika - WordPress.com

GENETIKA
Endang TR





Kromosom
tersusun atas nukleoprotein
Nukleoprotein
persenyawaan
antara asam nukleat dan protein
Asam nukleat
mrpk asam organik
yg banyak tdpt dlm inti sel
Asam nukleat
membawa ket genetik
As nukleat dibedakan atas :
1. DNA/ADN
2. RNA
BAHAN GENETIK
DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam
deoksiribosa nukleat (ADN)
 merupakan tempat penyimpanan informasi
genetik.
 Persenyawaan kimia yg paling penting pd
MH yg membawa ket genetik dr sel
(khususnya) atau MH secara keseluruhan dr
1 generasi ke generasi berikutnya

DNA
Gambar DNA


•
•
•
•
Th 1869
mol DNA diisolasi dr sel
spermatozoa dan nukleus SDM burung
Th 1880
Fischer menemukan zat purin
dan pirimidin dlm as nukleat
- purin t.a. Adenin dan guanin
- pirimidin t.a. Sitosin dan timin
DNA terdiri dr bag yg sama dr basa purin
dan pirimidin
Ditemukan gula deoksiribosa dlm as nukleat
DNA mpyi hub lgsg dg keturunan
Mol DNA
tdk berbentuk sbg sebuah grs
lurus melainkan berpilin spt spiral
Sejarah DNA
Pada tahun 1953, Frances Crick dan James
Watson menemukan model molekul DNA
sebagai suatu struktur heliks beruntai
ganda, atau yang lebih dikenal dengan
“Double helix” Watson-Crick
 DNA tdpt pd semua MH kecuali bbrp virus
 Sebagian besar ada dlm nukleus t.u dlm
kromosom
 Mol DNA jg ditemukan dlm mitokondria,
plastida dan sentriol

Lanjutan.......
Banyaknya
DNA
biasanya
diukur
dg
pikogram (microunit dr berat)
 Banyaknya DNA konstan dr sel ke sel dan dr
spesies ke spesies
ex.
Ayam memiliki DNA (dr sel diploid) : 2,5 pg
DNA spermatozoa hanya ada 1,25 pg
- Banyaknya DNA jg berhub erat dg sifat
ploidi/ jml kromosom sel tsb.

Kandungan DNA dlm nukleus
DNA mpyi btk sbg benang lurus dan tak
bercabang (dr sel2 dg nukleus sejati)
 Sel2 tanpa nukleus sejati, mitokondria
dan plastida, DNA berbtk lingkaran
 Ukuran
mol DNA berbeda-beda tgt
spesiesnya.
ex. Mol DNA tunggal pd sel bakteri
berukuran 1,4 mm

Morfologi DNA


DNA merupakan makromolekul polinukleotida
yang tersusun atas polimer nukleotida yang
berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk
DNA heliks ganda dan berpilin ke kanan.
Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus
molekul,
yaitu
:
Gula
5
karbon
(2-deoksiribosa)
- basa nitrogen yang terdiri
> golongan purin yaitu
* adenin (Adenin = A) dan guanin
(guanini = G),
> golongan pirimidin, yaitu
* sitosin (cytosine = C) ; timin (thymine = T)
- gugus phosphat
Susunan kimiawi DNA
Pirimidin dan purin mbtk rangkaian kimiawi
dg deoksiribosa/gula
 Atom C dr gula berhub dg atom N dr basa
purin dan pirimidin
mbtk nukleosida/
deoksiribonukleosida
(sbg
prekursor
elementer utk sintesa DNA)
 Nukleosida
hrs bergabung dg gugus
phosphat
utk
mbtk
suatu
nukleotida/deoksiribonukleotida

Lanjutan.....

Tabel.
Basa
nitrogen
Deoksiribonukleosida
Deoksiribonukleotida
Singkatan dr
nukleotida
Adenin (A)
Deoksiadenosin
As.Deoksiadenilin
(Deoksiadenosin
monophosphat)
dAMP
Guanin (G)
Deoksiguanosin
As. Deoksiguanilin
(Deoksiguanosin
monophosphat)
dGMP
Sitosin (S)
Deoksisitidin
As.deoksisitidilin
(Deoksisitidin
monophosphat)
dSMP
Timin (T)
Timidin
As. Timidilin
(Timidin
monophosphat)
TMP
Lanjutan.....
Nukleotida dpt mpyi 2/3 gugus phosphat
 ATP mrpk prekursor lgsg utk sintesa DNA
 Triphosphat dr 4 deoksiribonukleotida mrpk
persenyawaan yg kaya energi.
 Gugus phosphat yg terikat pd 5`-C dr gula
berhub dg 3`-C dr gula milik nukleotida
berikutnya, shg tdpt seri panjang rangkaian
5` - 3`.
contoh : 5`GSAAATTSTGGAASS 3`

Lanjutan....
DNA dr nukleus timus anak sapi t.d. 4 basa
dg perbandingan :
- A = 28% - G = 24%
- S = 20% - T = 28%
 Hukum ekivalen Chargaff, menyatakan :
a. Σ purin adl sama dg Σ pirimidin
(A+G = T+S)
b. Banyaknya adenin = Timin (A=T)
guanin = sitosin (G=S)
hukum ini berlaku universal.
- pd organisme tk tinggi AT>GS
- pd organisme tk rendah AT<GS

Perbandingan basa nitrogen dlm
DNA

Kesimpulan Watson n Crick tentang
model molekul DNA (Th 1953):
1. deretan polinukleotida DNA mpyi btk sbg
spiral yg teratur
2. spiral itu mpyi diameter kira2 20Å , dan
lebar spiral tetap
3. spiral itu membuat 1 putaran lengkap
setiap 34 Å dan krn jarak internukleotida
3,4 Å, mk tiap putaran lengkap ada 10
nukeotida
4. krn mol DNA sangat padat, mk spiral DNA
itu tentu duplex (td 2 buah spiral) yg
mengandung 2 deretan polinukleotida
Lanjutan......
Model struktur DNA menurut Watson & Crick :
- mol DNA berbtk sbg spiral yg saling berpilin
(double helix)
* bag luar mrpk deretan gula-fosfat (yg mbtk
tl punggung dr double helix)
* bag dalam basa purin & pirimidin
- 2 polinukleotida yg berhadapan dihubungkan
oleh atom hidrogen
* A berpasangan dg T yg dihub ol 2 atom H
* G dg S yg dihub ol 3 atom H

Lanjutan.....
-
Shg
2
deretan
polinukleotida
itu
komplementer 1 dg lainnya
artinya urutan nukleotida dalam 1
deret mendikte urutan nukleotida dr deret
pasangannya
Lanjutan.......
Jk suatu lar yg mengandung
DNA
dipanaskan/dibubuhi alkali yg kuat, mk hub
H jd labil dan putus, 2 pita spiral dr mol
DNA membuka
denaturasi
• Jk
lar
tsb
kmd
didinginkan
kembali/dinetralisir secara perlahan2, mk
terbentuklah pasangan2 basa itu kembali
renaturasi

Denaturasi & Renaturasi DNA
DNA memiliki 2 fungsi :
- fungsi heterokatalitis, krn DNA lsg dpt
mensintesa mol kimiawi lainnya ( sintesa
RNA, protein dll)
- fungsi autokatalitis, krn DNA dpt
mensintesa dirinya sendiri.
• Model double helix
dr mol DNA dpt
menerangkan fungsi autokatalitis dr DNA,
yaitu mensintesa dirinya sendiri
* urutan basa dlm 1 deretan menentukan
urutan basa pd deretan komplementernya.

Replikasi DNA
* Tiap pita dr double helix dpt berlaku sbg
pencetak pd sintesa pita yg lain.
• Replikasi DNA dimulai dg putusnya ikatan H
yg kmdn diikuti oleh berputarnya dan
memisahnya kedua pita polinukleotida.
• Pita
tunggal
ini
lalu
mbtk
pita
komplementernya yg baru.
• Proses ini dipengaruhi oleh enzim DNApolimerase
• Stlh replikasi DNA selesai terbentuklah 2
pasang double helix.
Lanjutan.....
Ada 3 kemungkinan cara replikasi mol DNA :
1. Semikonservatif
- 2 pita spiral dr double helix memisahkan
diri
- tiap pita tunggal dr double helix parental
berlaku
sbg
pencetak
(model)
utk
membentuk pita pasangan yg baru
2. Konservatif
- double helix parental tetap utuh, tetapi
keseluruhannya dpt mencetak double helix
yg baru
Lanjutan.....
3. Dispersif
- kedua pita dr double helix parental
terputus
- segmen2 DNA parental dan segmen2
DNA
yg
dibentuk
baru
saling
bersambungan
dan
menghasilkan
2
double helix yg baru.
Lanjutan......





•
Selain DNA, dlm sel ada juga RNA
Ttpi ada bbrp virus yg hanya memiliki RNA
saja
Shg RNA-lah yg mrpk mol genetik
keseluruhannya
&
membawa
segala
pertanggungjawaban spt yg dimiliki DNA
RNA ini disebut RNA genetik
RNA tdpt pd :
- bbrp virus tumbuhan, ex. TMV
- virus pd hewan : virus influenza, PMK,
poliomyelitis dll.
RNA adl suatu polimer as nukleotida dr 4
ribonukleotida
ARN/RNA
Tiap ribonukleotida td :
- gula pentosa (D-ribosa)
- mol gugusan phosphate
- basa nitrogen
• Basa timin (T) tdk ada pd RNA, diganti
basa urasil (U)

Lanjutan....
Jenis pembeda
DNA
1. Ukuran dan bentuk
-Mol lebih panjang
- btk double helix
2. Susunan kimia
- gula penyusun
deoksiribosa
-Basa : Timin
tdpt
RNA
-Mol pendek
- btk pita tunggal
adl - ribosa
- basa : urasil (U)
3. Lokasi
-Umumnya
kromosom
4. fungsinya
- memberi
informasi/ket genetik
Beda DNA dg RNA
dlm - tgt dr macamnya :
1) ARNd
(duta)/mRNA(mess
enger)
tdpt dlm nukleus
2)ARNp/tRNA tdpt dlm
sitoplasma
3) ARNr/rRNA, tdpt
dlm ribosom
ARNd
menerima informasi
genetik/ket
genetik
dr
DNA
(transkripsi)
 ARNp
mengikat as amino yg tdpt
dlm sitoplasma (translasi)
 ARNr
mensintesa protein dg
menggunakan bahan as amino, hasil
akhir adl polipeptida

Lanjutan..............
 DNA
tdpt dlm kromosom, nukleus
 Sintesa
protein
berlangsung
di
ribosom dan sitoplasma
 Protein dibuat dr suatu seri as amino
 Gab dr 2 as amino disebut dipeptida
 Gab dr banyak a.a disebut polipeptida
 Hanya
ada 20 macam a.a. Tp
kemungkinan terbentuknya varietas
protein tdk terbatas.
Kode genetik dan sintesa protein





Bagaimana sesungguhnya informasi genetik
itu tdpt didlm mol DNA ?
Sebuah pita mol DNA td dr 3 persenyawaan
kimia
Informasi genetik tgt dr urutan basa
nitrogen yg menyusun segmen mol DNA itu
Urutan basa nitrogen dr suatu segmen mol
DNA identik dg urutan linear dr as amino
didlm mol protein
4 basa DNA dpt dianggap sbg alphabet dlm
mol DNA
Lanjutan............
 Informasi
genetik yg tdpt didlm mol
DNA berupa bahasa istimewa yg
berbtk kata2 kode dg menggunakan 4
alfabet tsb
 Kode genetik adl suatu cara utk
menetapkan
jml
serta
urutan
nukleotida
yg
berperan
dlm
menentukan posisi yg tepat dr tiap
a.a. dlm rantai peptida yg bertambah
panjang
Lanjutan...........
 Setiap
pesan genetik yg dinyatakan
dlm btk kode dinamakan kriptogram
 1 kelompok nukleotida yg memperinci
suatu a.a disebut kodon
 Kode genetik yg paling sederhana
ialah
kode
singlet,
dimana
1
nukleotida memberi kode utk 1 as
amino.
 Krn jml as amino ada 20, baru 4
macam a.a yg dpt diberi kode
Lanjutan......
Kode duplet, kode yg terdiri dr 2 huruf
 Ini br dapat memperinci 16 macam a.a.
 Kode triplet ( kode yg terdiri dr 3 huruf),
shg ada 64 kodon dan dpt memperinci 64
a.a
 Dr eksperimen disimpulkan bahwa kode
genetik hrslah triplet

Lanjutan…
Kode genetik dpt memiliki banyak
sinonim,
shg
hampir
semua
a.a
dinyatakan lebih dr sebuah kodon. Ex :
arginin, serin , keusin
 Tdk ada tumpang tindih
shg 64 kodon berbeda2 nukleotidanya
 Kode genetik dpt mpyi 2 arti, yaitu kodon
yg sama dpt memperinci > dr 1 a.a.
Kode
genetik
tdk
mpyi
tandautk
menarikperhatian, artinya tiada sebuah
kodon pun yg dpt diberi tambahan tanda
bacaan

Sifat kode triplet
Kodon
AUG
disebut
jg
kodon
permulaan, krn kodon ini memulai
sintesa rantai polipeptida
 Bbrp kodon dinamakan kodon non- sens
(tdk berarti) krn kodon2 ini tdk mrpk kode
utk salah satu a.a
mis : UAA, UAG dan UGA
 Kode genetik itu ternyata universal, krn
kode yg sama berlaku utk semua macam
MH

Lanjutan…