bab 3: substansi genetika

Bab 3 SUBSTANSI GENETIKABab 3 SUBSTANSI GENETIKA

KELOMPOK 6 :

1.MELLYANA AP (26)2.NAZARIO NITA A (27)3.NOVANIA A (28)4.NURUL DWI A (29)5.PANJI RAMAJAYA (30)

1. KROMOSOM Yaitu gen penentu sifat yang dibawa oleh struktur

pembawa gen yang mirip benang dan terdapat di dalam inti sel (nukleus).

Kromosom hanya dapat diamati dengan mikroskop pada saat sel sedang membelah secara mitosis atau meiosis.

Di dalam inti terdapat benang-benang halus yang dapat menyerap warna yang disebut kromatin (chroma = berwarna, tin = benang). Pada tahap profase (fase awal ketika sel akan membelah diri), benang-benang kromatin memendek, menebal, dan disebut kromosom (chroma = berwarna, soma = badan).

KROMOSOM

Pengemasan DNA dalam kromosom.

Bab 3 Substansi Genetika

DNA heliks ganda

Kromosom pada tahap metafase

Struktur padat yang terdiri dari protein dan DNA

DNA Histon

Sebuah kromosom diartikan sebagai seberkas DNA yang sangat panjang dan berkelanjutan yang banyak mengandung informasi genetika. Kromosom merupakan pengaturan linier DNA yang secara struktural mengadakan interaksi dg protein histon dengan cara tertentu

KROMOSOM (3)

Macam-macam bentuk kromosom.


Akrosentrik

SubmetasentrikMetasentrik

Telosentrik

Pada setiap sel tubuh, terdapat dua buah kromosom. Yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom kelamin (gonosom). Autosom menentukan karakteristik penotif suatu organisme. Sedangkan gonosom menentukan jenis kelamin. Gonosom terdiri atas kromosom X dan kromosom Y

XY

Manusia memiliki 46

kromosom, 44 (atau 22

pasang)diantaranya

merupakan autosom (A)

dan 2 (sepasang)

merupakan gonosom.

Seorang wanita memiliki

22 pasang autosom dan

sepasang kromosom X

sehingga rumus

kromosomnya 22AA + XX.

Seorang laki-laki memiliki

22 pasang autosom dan 1

kromosom X serta 1

kromosom Y sehingga

rumus kromosomnya

22AA + XY.

2. GEN DAN ALEL

GENUnit instruksi untuk menghasilkan atau mempengaruhi suatu sifat herediter

tertentu yang terletak dalam suatu kromosom homolog. Gen mengatur

berbagai macam karakter fisik maupun karakter psikis,

Gen dominan ditulis dengan

huruf besar, gen resesif

ditulis dengan huruf kecil.

Karakter tinggi (dominan) D Karakter cebol (resesif) d

ALEL


Gen dapat bersifat homozigot apabila memiliki gen-gen identik dari sepasang atau seri alel, misalnya TT,tt.namun, apabila individu kromosomnya memiliki gen-gen berlainan dari sepasang atau suatu seri alel dikatakan gen tersebut heterozigot, misalnya Tt atau Bb.

Karakteristik suatu individu memiliki gen atau alel bebas, artinya setiap gen berada pada kromosom homolognya masing-masing. Misalnya suatu individu yang memiliki genotip AaBb, dikatakan memiliki gen bebas apabila gen A dan a berada pada pasangan kromosom yang homolog, demikian juga untuk gen B dan b.

DNADNA (Deoxyribo Nucleic Acid) merupakan komponen penyusun paling penting dalam tubuh makhluk hidup. Berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya.

DNA terdiri atas dua rantai yang saling terpilin yang dikenal dengan istilah double helix.

Rantai DNA sering diibaratkan seperti tangga, sehingga terdapat ibu tangga dan anak tangga. Pada model DNA ibu tangga terdiri dari fosfat dan gula. Sedangkan bagian yang berperan sebagai DNA adalah basa nitrogen.

Struktur DNA.

Susunan basa nitrogen pada DNA.


DNA merupakan rantai panjang yang

merupakan polimer, tersusun atas

monomer-monomer yang dikenal

sebagai nukleotida. Satu nukleotida

terdiri atas satu fosfat, satu gula, dan

satu basa nitrogen. Apabila hanya

terdiri atas satu molekul gula dan satu

molekul basa nitrogen, tanpa gugus

fosfat disebut nukleosida.

Molekul DNA bersifat heterokalis,

artinya mampu membentuk molekul

DNA baru yg identik melalui proses

replikasi dan transkripsi untuk

membentuk molekul lain yaitu RNA.

DNA (2)

Ikatan fosfodiester yang menghubungkan molekul mononukleotida.

Polaritas rantai polinukleotida.

Bab 3 Substansi Genetika Ujung 5’

Ujung 3’

Ujung 5’

Ujung 3’

Replikasi DNADNA mampu memperbanyak diri membentuk DNA baru yang identik dengan dirinya melalui proses replikasi. Terdapat 3 model replikasi DNA:1.Semi-konservatif: 2.Konservatif3.Dispersif

Replikasi DNA

Konservatif

Semi-konservatif

Dispersif


DNA baru

DNA lama

DNA baru

DNA baru

DNA baru

DNA baru

DNA lama

DNA lama

DNA lama

DNA lama

TRANSKRIPSIenzim yang berperan dalam proses transkripsi adalah RNA polimerase, dan yg bertindak sebagai cetakan adalah salah satu rantai DNA sesuai gen mana yg akan di ekspresikan atau protein apa yg akan dibentuk. Pada proses transkripsi salah satu rantai DNA bertindak sbg template (DNA sense), sementara pasangan DNA lainnya bertindak sebagai anti sense. Sehingga, pada proses transkripsi terjadi proses pengkopian/penyalinan olekul DNA menjadi utas RNA yg komplementer. Dimana informasi genetik pada DNA dalam bentuk basa nitrogen di pindahkan dalam molekul RNA

RNA (Ribo Nucleic Acid)

• RNA merupakan rantai tunggal yang rantainya lebih pendek dibanding DNA. Rantai RNA terdiri atas fosfat, gula ribosa, dan basa nitrogen.

• RNA ada 2 golongan:a.Gol. Purin : terdiri atas adenin (A) dan

guanin (G)b.Gol. Pirimidin: trdr ats urasil (U), dan sitosin

(S atau cytosin (C))

RNA

Struktur kimia urasil dan ribosa pada RNA.

Struktur RNAt.


Makromolekul penyimpan dan penyalur informasi genetik

Ada 3 tipe RNA:

• RNAd membawa kode genetik ke ribosom

• RNAr komponen utama ribosom

• RNAt membawa asam amino ke ribosom

Rantai RNAd.

Perbedaan DNA dan RNA


KODE GENETIKRantai molekul DNA yang terdiri dari rantai

double helix, mempunyai tulang punggung yang terdiri dari gula pentosa dan fosfat. Tulang punggung ini selalu mempunyai struktur yang sama dalam berbagai segmen molekul DNA sehingga tidak mungkin informasi genetik dibawa oleh tulang punggung tersebut.

Sintesis protein memerlukan 20 macam asam amino. Jenis protein yg dihasilkan ditentukan oleh jumlah perbandingan dan urutan asam amino. Maka, diperlukan suatu kode untuk menentukan atau mengkode asam amino yang diperlukan

Kode Genetik


Keterangan:

Phe : Fenilalanin

Leu : Leusin

Ser : Serin

Tyr : Tirosin

Cys : Sistein

Trp : Triptofan

Pro : Prolin

His : Histidin

Gln : Glutamin

Arg : Arginin

Ice : Isoleusin

Met : Metionin

Thr : Treonin

Asn : Asparagin

Lys : Lisin

Ser : Serin

Val : Valin

Ala : Alanin

Asp : Asam aspartat

Glu : Asam glutamat

Gly : Glisin

Rangkaian basa yang mengkodekan setiap jenis asam amino.

• Kombinasi tiga basa yang merupakan kode suatu asam amino tertentu dinamakan kode triplet atau kodon. Informasi yang terdapat dalam rangkaian basa pada DNA dikenal sebagai kode genetik.

• Kode genetik adalah triplet nukleotida yang mengkode 20 macam asam amino. Tiap kode genetik menyandi satu macam asam amino.

• Istilah yang diberikan oleh para ahli genetika pada kelimpahan semacam ini adalah degenerasi atau mengalami redundansi. Dapat dikatakan kode genetik bersifat degeneratif dikarenakan 18 dari 20 asam amino ditentukan oleh lebih dari satu kodon, yang disebut kode sinonimus.

• Proses sintesis protein (polipeptida) diawali pada kodon AUG yang mengkode asam amino metionin, karenanya kodon AUG disebut sebagai kodon permulaan (kode ‘start’). Sedangkan berakhirnya proses sintesis polipeptida apabila terdapat kodon UAA, UAG, atau UGA (pada prokariotik) dan UAA (pada eukariotik). Kodon UAA,UAG, dan UGA tidak mengkode asam amino apapun dan merupakan kodon terminasi/kodon nonsense (kode ‘stop’).

C. Sintesis ProteinSintesis protein terjadi di ribosom, tepatnya di

sitoplasma.Pada proses sintesis protein, DNA berfungsi

sebagai perancang menetukan protein apakah yang akan dibentuk melalui informasi genetik (kodon) yang disampaikan pada RNA. Sedangkan RNA sendiri berperan sebagai pelaksana sintesis protein.

Proses sintesis melalui dua tahap, yaitu transkripsi dan translasi.

Ekspresi Gen: Sintesis Protein

Tahapan transkripsi.


1. Transkripsi

Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke RNA.

Transkripsi DNA akan menghasilkan RNA messenger (mRNA) dengan bantuan enzim polimerisasi. Proses transkripsi terjadi di nukleus dalam tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

1. IniasiPada tahap ini, RNA polymerase menempel pada promoter, yaitu urutan basa nitrogen

khusus pada DNA yang dapat memberikan sinyal inisiasi transkripsi. Rantai DNA yang digunakan dalam proses perekaman gen hanya satu buah yaitu rantai sense (pencetak).

2. ElongasiPada tahap ini, terdapat aktivitas RNA polimerase yang bergerak sepanjang rantai DNA

sehingga dihasilkan rantai RNA yang didalamnya mengandung urutan basa nitrogen pertama sebagai hasil perekaman (leade sequence).

3. TerminasiPada tahap ini, proses transkripsi (perekaman) berhenti dan molekul RNA yang baru

akan terpisah dari RNA template. Setelah terpisah, sebanya 100-200 asam denilat akan berikatan pada ujung 3’ RNA. Sehingga dihasilkan produk transkripsi yang lengkap dan dinamakan RNA messenger (mRNA).

2. Translasi

Translasi merupakan proses penterjemahan kode genetik (kodon) dengan asam amino yang sesuai, dan kemudian membentuk suatu peptida. Translasi terjadi di dalam sitoplasma dan melibatkan ribosom. Proses translasi melalui tiga tahapan, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

1. InisiasiPada tahap ini, kodon start yaitu AUG berikatan dengan antikodon dari RNA

transfer yang membaw asam amini metionin. Kemudian tRNA akan bergabung melalui pembentukan ikatan subuni besar ribosom. Molekul tRNa pertama kemudian akan menempati sisi P (polipeptida) dan akan terbentuk rantai polipeptida. tRNa kemudian akan berikatan dengan kodon dan menempati ribosom pada sisi A (asam amino).

2. ElongasiSetelah melalui tahap inisiasi, tRNA yang masuk pada sisi A akan

menghasilkan rangkaian asam amino. Ikatan antara met-tRNA dan metinoin teputus, kemudian tRNA meninggalkan sisi P. ribosom kemudian bergerak ke kanan membawa tRNa yang akan menerjemahkan berikutnya di sisi A.

3. TerminasiPada tahap ini, proses translasi polipeptida terus berlajut smapai ribosom

mencapai kodon UAG (kodon stop) dan pembentukan polipeptida berakhir dan melepaskan rantai polipeptida. Selanjutnya, setiap unit ribosom akan terpisah untuk proses sintesis protein selanjutnya.

Mekanisme dasar translasi. Inisiasi translasi.


Elongasi translasi.


Terminasi translasi.


Anatomi ribosomBab 3 Substansi Genetika

a. Ribosom fungsional dengan sub unit besar dan sub unit kecil

b. Tempat pengikatan untuk RNAd dan RNAt

c. Pasangan benar antara antikodon pada RNAt dengan kodon pada RNAd

bab 3: substansi genetika

Education