DNA Replication & Gene Expression Priyambodo, M.Sc. Struktur DNA •Phosphodiester “backbone” •Directional •Antiparallel •H-bonds Struktur DNA Acid Base 5’ 1’ 4’ Monophosphate Diphosphate Triphosphate Sugar 3’ 2’ Ribose, Deoxyribose Adenine Guanine Purine Thymine Cytosine Pyrimidine Uracil Aturan Chargaff • Jumlah basa purine sebanding dengan jumlah basa pyrimidine • (A+G) = (C+T) • Jumlah basa adenine sebanding dengan jumlah basa thymine A = T • Jumlah basa guanine sebanding dengan jumlah basa cytosine G = C • CHARGAFF`s Ratios atau CHARGAFF`s Rule DNA dan RNA • Struktur – Gula Pentosa – Basa Nitrogen • • • • Jenis rantai Panjang rantai Lokasi Fungsi/Peran QUIZ • Posisikan tempat duduk agar tidak saling berdekatan. • Simpan seluruh gadget. • Siapkan selembar kertas, tulis NPM, Nama dan Kelas. • Bagi yang tidak berminat untuk ikut kuis, boleh tinggalkan ruang kelas. QUIZ 1. DNA sel kulit katak memiliki kandungan Basa Nitrogen Adenin sebanyak 28%. Hitung berapa persentase Guanin dalam seutas rantai DNA sel kulit katak tersebut! 2. Isolasi RNA dari jaringan palisade Gnetum gnemon yang dilakukan pada siang hari menunjukkan adanya Guanin sebanyak 30% dari total basa nitrogen. Hitung persentase basa Nitrogen Timin yang bisa diisolasi! WAKTU: 5 menit Jawaban QUIZ 1. Diket: DNA sel kulit katak Adenin= 28% Ditanya: Guanin dalam seutas DNA Jawab: Adenin = Timin = 28% Guanin + Sitosin = 100% - (2x28%) = 44% Guanin = 44% : 2 = 22% DNA dalam seutas rantai = 22% : 2 = 11% Jawaban QUIZ 2. Diket: Isolasi RNA Gnetum gnemon Guanin 30% Ditanya: Timin hasil isolasi Jawab: 0% Tidak ada timin di dalam RNA Dogma Sentral Biologi Replikasi DNA Replikasi DNA Semikonservatif KODON (Kode Genetik) • Kodon Suatu aturan yang menetapkan bahwa pada sintesis protein suatu triplet nukleotida akan mengkode asam amino tertentu. • Degenerasi Kode Genetik Suatu keadaan yang memperlihatkan bahwa satu asam amino dikode oleh lebih dari satu kodon disebut degenerasi. Degenerasi Kode Genetik Ekspresi Gen Melalui dua proses: • TRANSKRIPSI (sintesis/pembentukan RNA) - terjadi di dalam nukleus (inti sel) • TRANSLASI (sintesis protein) - berlangsung di sitoplasma Ekspresi Gen pada Eukariotik dan Prokariotik Outline 5` 3` coding DNA strand 5` 3` template DNA strand Transcription 5` 3` mRNA Translation N C Peptide chain • • Molekul RNA merupakan antiparalel terhadap template DNA strand atau paralel terhadap coding DNA strand. Pada molekul RNA, T diganti oleh U. Rantai DNA Sense Transkripsi • Transkripsi pada prokaryot dan eukaryot: 1. Initiation - melekatnya RNA polymerase pada double-stranded DNA; RNA polymerase melekat pada sekuens DNA yang disebut promoter. (Initiation is the most important step in gene expression) 1. Elongation – pemanjangan mRNA 2.Termination – penyelesaian sintesis mRNA. Kodon START dan STOP • Adapun kodon AUG berfungsi sebagai inisiator, sehingga disebut kodon inisiator atau START CODON. • Tiga macam kodon yaitu UAA, UAG, dan UGA disebut kodon terminator atau STOP CODON, karena berfungsi untuk mengakhiri suatu proses sintesa protein. Ketiga kodon tersebut juga disebut kodon nonsense, karena tidak mengkode satu asam amino pun. Macam RNA messengerRNA (mRNA): membawa informasi genetik keluar nucleus untuk protein synthesis. dari transferRNA (tRNA): membaca informasi genetik. ribosomalRNA (rRNA) merupakan molecular assembly berperan dalam sintesisprotein yang Macam RNA Mekanisme post-transkripsi Translasi Free amino acids Growing Protein Chain AA:tRNA free tRNA mRNA Codon Ribosome Codon for specific AA Anti-codon