materi genetik, alur informasi genetik dan ekspresi gen

BAHAN GENETIK
GENETIC MATERIALS
The genetic material is consisted of :
Chromosomes
called as NUCLEOPROTEIN
Genes
reside along the chromosome
Eukaryotic Chromosomes
• Located in the nucleus
• Each chromosome consists of a single molecule of DNA
and its associated proteins
 The DNA and protein complex found in eukaryotic
chromosomes is called chromatin
 1/3 DNA and 2/3 protein
• Complex interactions between proteins and nucleic acids
in the chromosomes regulate gene and chromosomal
function
Double helix DNA
Fungsi DNA
• Autokatalitis (replikasi sendiri)
• Heterokatalitis (transkripsi menjadi RNA)
Asam Ribonukleat (RNA)
• RNA merupakan benang tunggal
• RNA mengandung gula ribosa
• RNA mengandung pirimidin Urasil (U) sebagai
pengganti Timin
• Molekul lebih pendek drpd molekul DNA
• Fungsi dalam sintesis protein
JUMLAH KROMOSOM
Jumlah kromosom
• Jumlah kromosom dasar dari suatu spesies disebut
GENOM, merupakan satu set kromosom (x).
• Contoh : jagung (diploid, 2n=2x=20; genom = x=10)
kentang (tetraploid, 2n=4x=48, genom = x = 12)
• Setiap sel somatik (2n) mengandung setengah jumlah
kromosom yang diwariskan dari tetua betina (n) dan
setengah jumlah kromosom dari tetua jantan (n)
• Contoh : jagung (diploid, 2n=2x=20; gamet : n = x = 10)
kentang (tetraploid, 2n=4x=48; gamet : n = 2x = 24)
KROMOSOM Trillium erectum
TERMASUK TANAMAN DIPLOID,
TRIPLOID ATAU TETRAPLOID?
BERAPA GENOM TANAMAN TERSEBUT?
BERAPA JUMLAH KROMOSOM PADA
GAMET TANAMAN TERSEBUT?
Karyotype Tanaman Bawang Merah
TERMASUK TANAMAN DIPLOID,
TRIPLOID ATAU TETRAPLOID?
BERAPA GENOM TANAMAN TERSEBUT?
BERAPA JUMLAH KROMOSOM PADA
GAMET TANAMAN TERSEBUT?
STRUKTUR KROMOSOM
• The essential part of a chromosome is
a single very long strand of DNA. This
DNA contains all the genetic
information for creating and running
the organism.
• The DNA is supported and neatly
packaged by proteins bound to it. At
different times, these proteins cause
the DNA to be spread out like
spaghetti in a bowl, or tightly
condensed into the X-shaped
chromosomes we can see in the
microscope.
• Each chromosome has a central
constricted region called a centromere
that serves as an attachment point for
the machinery of mitosis.
Chromatin
structure
Compacts DNA ~
10,000 X
From Miller & Therman
(2001) Human
Chromosomes, Springer
MORPHOLOGY OF CHROMOSOME
MORPHOLOGY OF CHROMOSOME
• Individual chromsomes are recognized by arm
lengths
p, short arm
q, long arm
• Individual chromsomes are recognized by
centromere position
metacentric
sub-metacentric
acrocentric
telocentric
• Individual chromsomes are recognized by arm lengths
p, short arm
q, long arm
A model of centromere structure
Individual chromsomes are recognized by centromere position
Karyotype
The representation of entire metaphase chromosomes in
a cell, arranged in order of size and other characteristics
IDEOGRAM
•Diagramatic representation
of a karyotype
From Miller & Therman (2001) Human
Chromosomes, Springer
Chromosome in general
(size, shape and number)
-
Diploid organisms = 2n
Two copies of autosomes
with sex chromosomes
diploid organisms have two cell-types
somatic cells = body’s cells
germ cells = gametes
-
human bodies ~= 1014 cells
many cell divisions => mitosis
-
sexual reproduction
require haploid (n) cells => meiosis
Human chromosomes =
22 pairs of autosomes + sex chromosome (XX or XY)
CENTRAL DOGMA
Francis Crick, 1958
DNA Replication
DNA
Transcription
RNA
Translation
PROTEIN
FUNGSI DNA dan RNA
• DNA sebagai bahan keturunan, merupakan
“blue print” atau cetak biru
• RNA :
• mRNA menerima kode-kode informasi dari DNA dan
membawanya ke tempat sintesis protein
• tRNA mengenal dan menggerakkan nukleotida basa
dari sekitar sel ke ribosom untuk sintesis protein pada
mRNA
• rRNA membentuk bagian dari ribosom dan bertindak
sebagai pengikat pada ribosom
TRANSKRIPSI, TRANSLASI dan
SINTESIS PROTEIN
• TRANSKRIPSI adalah sintesis RNA dengan
cetakan DNA, hanya satu pita DNA yang disalin
• TRANSLASI adalah proses pembacaan susunan
nukleotida pada mRNA dan sintesis rantai
asam amino untuk membentuk molekul
protein
• SINTESIS PROTEIN
SINTESIS PROTEIN
• mRNA adalah pita ribonukleotida tunggal, terdiri dari triplet-triplet
(codon=kodon) yang memberi kode untuk asam amino tertentu. Ribosom
melekat pada mRNA. tRNA membawa asam amino tertentu ke ribosom.
• Ribosom bergerak sepanjang mRNA untuk memastikan bahwa antikodon
tRNA berpasangan dengan kodon dari mRNA. Ketika antikodon melekat
pada kodon, asam amino melekat pada rantai protein yang sedang
dibentuk.
• Susunan asam amino dalam molekul protein ditentukan oleh susunan
triplet (kodon) tadi pada mRNA. Pada saat ribosom bergerak sepanjang
tRNA, asam amino terangkai dengan pola tertentu untuk membentuk
molekul protein tertentu.
TYPES OF RNA
• mRNA contains codons which code for amino acids.
DNA
TRANSCRIPTION
REMOVAL OF INTRONS
GENE EXPRESSION
DNA
BIOSPHERIC PHENOTYPE
RNA
POPULATION
PROTEIN
ORGANISM
CELL EFFECT
TISSUE