hubungan gen, dna dan kromosom

Upload: eka-lestari-faturochmah

Post on 05-Jul-2018

290 views

Category:

Documents


2 download

TRANSCRIPT

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    1/19

    Hubungan gen, DNA dan kromosom

    Sumber gambar : phoenix5.org

    Gen, DNA dan Kromosom

     Teman Anda mungkin mengatakan kepada Anda bahwa Anda mempunyaibintik hitam bapak Anda. Secara harapiah, orang tua tidak memberikan kepadaanak-anaknya bintik-bintik hitam, mata, rambut, atau sifat lainnya. alu, apa

    sebenarnya yang diwariskan! "rang tua melengkapi anaknya dengan informasiyang terkode dalam bentuk unit-unit herediter yang dinamakan gen. #uluhanribu gen yang kita warisi dari ibu-bapak kita ini adalah penyusun genom kita.$edekatan genetik kita dengan orangtua kita men%elaskan kemiripan keluarga.

    Defnisi gen telah bere&olusi se%alan dengan se%arah genetika. #adakonsep 'endelian, suatu gen digambarkan sebagai unit penurunan sifat yangmempunyai ciri-ciri tersendiri yang mempengaruhi karakter fenotipik. 'organdan koleganya menempatkan gen-gen seperti itu pada lokus-lokus tertentu didalam kromosom dan bahwa ahli-ahli genetic menggunakan lokus sebagai namalain untuk gen. $emudian para ahli lainnya melihat suatu gen sebagai daerahurutan nukleotida spesi(k di sepan%ang molekul )*A. Akhirnya para ahlimenggunakan defenisi fungsional dari gen sebagai urutan )*A yang mengkoderantai polipeptida tertentu.

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    2/19

    +alaupun demikian defenisi satu gensatu polipeptida harus diperbaharuidan diterapkan secara selektif. Sebagian besar gen-gen eukariotik terdiri darisegmen bukan pengkode intron, %adi sebagian besar gen-gen ini tidak memilikisegmen-segmen pasangannya di dalam polipetida. Ahli biologi molekuler %ugasering memasukan promoter dan daerah regulator )*A lain di dalam ruanglingkup suatu gen. /rutan )*A tersebut tidak ditranskripsi tetapi dianggapsebagai bagian dari gen fungsional sebab urutan tersebut harus ada agar prosestranskripsi dapat berlangsung. )efenisi molekuler sebuah gen %uga harus cukupluas agar mencakup )*A yang ditranskripsi men%adi r0*A, t0*A, dan 0*A-lainnya yang tidak ditranslasi 1ambar 2. 1en-gen tersebut tidak mempunyaiproduk polipeptida. 3adi dari pen%elasan ini ada de(nisi lain tentang gen,sebuah gen adalah suatu daerah DNA yang produk akhirnya bisa suatu

     polipeptida atau bisa juga suatu molekul RNA.

    Sebuah gen tidak terbatas berkaitan dengan bagian spesi(k dari )*A, tetapiberkaitan %uga dengan berbagai bentuk produk lainnya yang berperanan

    penting dalam sintesis protein.

      *amun demikian, untuk sebagian besar gen, tetap ada gunanya untukmempertahankan ide satu gen satu polipeptida. )alam ka%ian genetika molekulerbagaimana sebuah gen diekspresikan melalui transkripsi men%adi 0*A dan

    selan%utnya translasi men%adi polipeptida yang membentuk aebuah protein yangspesi(k dalam struktur dan fungsinya. #rotein, pada akhirnya, menghasilkanfenotipe organism yang diamati.

    DNA/ADN )eoxyribonucleid acid4Asam deoksiribosa nukleat adalahsubstansi dibalik adegium se%enis menghasilkan se%enis6. )*A merupakanmolekul paling terkenal saat ini, karena molekul ini merupakan substansipenurunan sifat. )*a merupakan suatu polimer heliks ganda yang terdiri darinukleotida, setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen7 satu basa nitrogen, satugula pentose yang disebut deoksiribosa, dan satu gugus fosfat 1ambar 8. 9asanitrogennya bisa adenine (A), timin (T), guanine (G), atau sitosin

    (S). adenine dan guanin adalah purin, basa nitrogen dengan dua cincin organic.

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    3/19

    Sebaliknya, sitosin dan timin adalah anggota family basa nitrogen yang dikenalsebagai pirimidin, yang mempunyai satu cincin tunggal.

    1ambar 8. Struktur double heliks )*A, dan komponen-komponen penyusunnya

    )*A merupakan materi genetik sel, pernyataan ini telah dibuktikandengan berbagai percobaan. 9ukti lainnya, sebelum mengalami mitosis, seleukariotik dengan tepat menggandakan kandungan )*A-nya, dan selamamitosis, )*A ini akan terdistribusi tepat sama ke dua sel anaknya. Selain itu,kromosom diploid mempunyai )*A dua kali lebih banyak daripada kromosom

    haploid yang ditemukan di dalam gamet-gamet organism yang sama. 9uktilainnya hasil penelitian rwin ;harga? ia melaporkan bahwakomposisi )*A berbeda-beda antara satu spesies dengan spesies lainnya. )alamsatu spesies apapun yang dipilih, banyaknya keempat basa nitrogen tidaklahsama tetapi hadir dalam rasio yang khas. ;harga< %uga menemukan adanyaketeraturan yang agak gan%il dalam rasio dari basa-basa nukleotida ini. )alam)*A setiap spesies yang dipela%arinya, %umlah adenine kurang lebih sama dengatimin, dan %umlah guanine kurang lebih sama dengan sitosin. ;ontohnya, pada)*A manusia keempat basa nitrogen hadir dalam persentase: A@ B,=C dan T@8=,?C7 1@ 2=,=C. $esamaan A@T dan 1@; yang kemudian dikenal denganaturan ;harga

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    4/19

    #rotein histon merupakan protein yang bertanggung %awab untuk tahappertama pengemasan )*A pada kromatin eukariotik. 'assa histon dan )*A kira-kira sebanding. Diston memiliki asam-asam ini terikat kuat pada )*A yangbermuatan negati&e dari gugus fosfat. $ompleks )*A histon adalah bentukpokok dari kromatin. Ada lima tipe histon D8A,D89,D,D?, dan D2. $romatinyang tidak melipat memiliki penampilan seperti manic-manik yang menempelpada tali. Setiap manik dan )*A yang mendampinginyamembentuk nukleosom, unit dasar dari pengemasan )*A. 'anik nuikleosom initerdiri dari gulungan )*A yang mengelilingi sebuah inti protein yang tersusundari dua molekul yang masing-masing tersusun dari empat tipe histon yangberbeda D8A,D89,D, dan D?. 'olekul histon kelima D2, menempelpada DNA di dekat manic ketika kromatin tersebut mengalami pengemasantahap selan%utnya 1ambar 1ambar .

     Tali manik-manik tersebut kelihatanya tetap ter%aga utuh selama siklus sel.Diston-histon tersebut meninggalkan DNA hanya untuk sementara selama

    replikasi DNA, dan mereka tinggal bersama DNA selama proses transkripsi. #araahli telah mempela%ari bahwa nukleosom memungkinkan polymerasepensintsis RNA bergerak di sepan%ang DNA.

     Tali manik-manik dikemas lebih lan%ut. )engan bantuan histon D2, talimanik-manik tersebut menggulung atau melipat membentuk benang yangtebalnya sekitar B nm, dikenal sebagai benang kromatin B nm. Serat B nmini, pada saatnya, akan membentuk lingkaran yang disebut domain yangmelipat, yang menempel pada suatu tangga kromosom yang terbuat dari proteinnon histon. )i dalam kromosom mitoti, dominan melipat ini sendirilah yangmenggulung dan melipat, melan%utkan proses pengkompakan seluruh kromatinuntuk menghasilkan kromosom metaphase yang unik seperti yang sering terlihat

    di bawah mikroskop cahaya. angkah-langkah pembuatan ini tampaknya sangatspesi(k dan presisi, karena gen tertentu pada akhirnya akan terletak di tempatyang sama di dalam kromosom meta!"ase.

     Tingkat pengemasan kromatin, rangkaian tahap perkembangan daripenggulungan dan pelipatan )*A yang diakhiri dengan terbentuknya kromosom

    metaphase yang sangat padat

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    5/19

    Genom #rokariot dan $ukariot

     Terdapat dua kelompok organisme yaitu

    2. ukariot: merupakan kelompok yang memiliki sel dengan kompartemen

    yang dikelilingi membrane membrane-bound compartments termasuknukleus, organel-organel seperti mitokondria, kloroplas dan lain-lain.

     Termasuk ke dalam eukariot adalah hewan, tanaman, fungi dan protoEoa.

    8. #rokariot: merupakan kelompok yang selnya tidak memiliki kompartemeninternal. Terdapat dua kelompok dalam prokariot yang dibedakanberbdasarkan karakteristik gentik dan biokimia yaitu:

    • 9akteri : termasuk didalam kelompok ini adalah prokariota umumseperti bakteri gram negati&e misalnya . coli, bakteri gram positif misal 9acillus subtilis, tcyanobacteria misal Anabaena.

    • Archaea: belum dipela%ari secara luas dan intensif dan ditemukanpada lingkungan ekstrim seperti pada sumber air panas, kolam-kolam air asin atau dasar danau anaerobik.ukariot dan prokariot memliki tipe genom yang berbeda. 1ambarberikut menun%ukkan perbedaan struktur sel eukariot dan prokariot.

    1ambar 2. Struktur sel eukariot dan prokariot

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    6/19

    Genom eukariot1enom manusia merupakan model yang baik bagi genom eukariot secaraumum. 1enom nuclear eukariotik memiliki molekul )*A linear yang terdapat didalam kromosom. Semua eukariot %uga memiliki genom yang lebih kecil yangberbentuk sirkular yaitu genom mitokondria. #ada tumbuhan, terdapat genomlain yaitu genom kloroplas.

    +alaupun struktur dasar eukariot mirip tetapi satu hal penting yang sangatberbeda adalah ukuran genom. 1enom eukariot yang terkecil berukuran kurangdari 2B'b pan%angnya. Sedangkan genom yang terbesar berukuran lebih dari2BB BBB 'b. Fariasi ukuran genom dapat dilihat pada tabel di bawah ini.

     Tabel 2. /kuran genom eukariot 9rown, 8BB8

    Spesies /kuran genom 'b

    %ungi

    Saccharomyces cere&isiae 28.2

    Aspergillus nidulans 85.?

    #roto&oa

     Tetrahymena pyriformis 2=B

    'nertebrates

    ;aenorhabditis elegans =>

    )rosophila melanogaster 2GB

    9ombyx mori silkworm ?=B

    Strongylocentrotus purpuratus seaurchin G?5

    ocusta migratoria locust 5BBB

    ertebrates

     Takifugu rubripes pu

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    7/19

    lebih besar untuk mengakomodasi gen ekstra. Tetapi korelasi ini %auh darisempurna, %ika korelasinya baik, maka genom nuklear yeast S. cere&isiae, yangberukuran 28 'b adalah B.BB? kali ukuran genom nuklear manusia, akanmengandung B.BB? K 5 BBB gen yaitu hanya 2?B. #adahal kenyataannyagenom S. cere&isiae mengandung 5GBB gen.

     Tidak adanya korelasi antara kompleksitas suatu organism dengan ukurangenomnya, disebut sebagai ;-&alue paradox. 3awabannya sederhana yaitu:tempat disiapkan di genom organisme yang kurang kompleks karena gen terpakbersama. 1enom S. cere&isiae yang sekuensnya selesai diker%akan tahun 2==Imenggambarkan hal ini seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

    1ambar 8. #erbandingan genome manusia, yeast, lalat buah, %agung dan . coli.A Segmen 5B-kb dari lokus reseptor L T-cell manusia.9Saccharomycescere&isiae chromosome MMM ; )rosophila melanogaster )

     %agung dan . coli $28

    #ada gambar di atas, segmen 5B-kb dari genom manusia dibandingkan dengansegmen 5B-kb genom yeast. Segmen genom yeast yang berasal dari kromosomMMM memiliki karakteristik sebagai berikut:

    *emiliki lebi" ban+ak gen dibandingkan segmen !ada manusia.  )aerah pada kromosom MMM yeast ini mengandung 8I gen yang mengkodeprotein dan dua yang mengkode transfer 0*A t0*A, molekul non-coding0*A terlibat dalam pembacaan kode genetic selama proses sintesisprotein.

    • Relati sedikit gen +east +ang disontinuous. #ada segmenkromosom MMM ini, tidak ada gen yang discontinuous. )alam keseluruhangenom yeast hanya terdapat 8= introns, dibandingkan dengan lebih dariBB BBB pada genom manusia.

    • Terda!at lebi" sedikit genome-ide re!eats. 9agian kromosom MMM inimengandung elemen sebuah repeat tunggal long terminal T0 element,disebut Ty8, dan empat truncated T0 elements disebut delta seNuences.

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    8/19

    $elima genome-wide repeats membentuk 2.5C dari segmen 5B-kb, tetapigambaran ini tidak secara keseluruhan khas pada genom yeast secarakeseluruhan. $etika ke-2I kromosom yeast dipertimbangkan, %umlah totalsekuens yang diambil oleh genome-wide repeats hanya .?C dari total.#ada manusia, genome-wide repeats membentuk ??C genom.

    1ambaran yang muncul adalah bahwa organisasi genetik pada genom yeastlebih ekonomis dibandingkan pada manusia. 1en-gen lebih kompak4padat,memiliki lebih sedikit intron dan ruang antara gen relati&e pendek, dengan %auhlebih sedikit ruang yang diambil oleh genome-wide repeats dan sekuens-sekuensnon-coding.

    Dipotesis bahwa organism yang lebih komples mengandung genom yang kurangkompak %uga terdapat pada spesies-spesies lain yang diteliti. 1ambar diatas %ugamenun%ukkan segmen 5B kb genom dari lalat buah. 3ika kita sependapat bahwalalat buah lebih kompleks daripada sel yeast tetapi kurang kompleksdibandingkan genom manusia, maka kita akan menduga bahwa organisasi

    genom lalat buah akan berada di antara yeast dan manusia. #ada gambar,segmen 5B kb genom lalat buah memiliki 22 gen, lebih dari gen pada segmenmanusia, tetapi kurang dari gen pada lalat buah. Semua gen ini discontinuous.Dal ini sesuai ketika keseluruhan sekuens genom dari organisme dibandingkanTabel 8. )ensitas gen pada genom lalat buah adalah intermediet antaradensitas genom pada yeast dan manusia. 0ata-rata gen lalat buah memiliki lebihbanyak intron daripada rata-rata gen yeast tetapi tetap tiga kali lebih sedikitdibandingkan rata-rata gen manusia.

     Tabel 8. $ekompakan genom yeast, lalat buah dan manusia 9rown, 8BB8

    $arakteristik Oeast alatbuah

    'anusia

    1ene density a&erage numberper 'b

    ?>= >I 22

    Mntrons per gene a&erage B.B? =

    Amount of the genome that istaken up by genome-wide repeats

    .?BC 28C ??C

    #erbandingan antara genom yeast, lalat buah dan manusia dapat %uga dilihatdari genome-wide repeats. Dal ini membentuk .?C dari genom yeast, 28C

    genom lalat buah dan ??C genom manusia. 1enome-wide repeats memainkanperanan penting dalam menentukan kekompakan sebuah genom. Danya sedikitdaerah-daerah pada genom %agung yang telah disekuen, tetapi hasil telahdiperoleh yang menun%ukkan genom didominasi oleh elemen repetiti&e. 1ambar8.8) menun%ukkan sebuah segmen 5B-kb satu anggota dari family gen yangmengkode enEim alcohol dehydrogenase. 1en ini adalah satu-satunya gen dalamdaerah 5B-kb ini. +alaupun ada gen kedua yang tidak diketahui fungsinya kira-kira 2BBkb sebelum u%ung akhir sekuens yang ditun%ukkan disini. $arakteristikdominan segmen genom ini adalah genome segment is the genome-widerepeats. 'ayoritas adalah elemen T0 yang terdiri dari bagian non-coding dandiperkirakan membentuk kira-kira 5BC genom %agung. Satu atau lebih famili darigenome-wide repeats telah mengalami proliferasi pada genom spesies tertentu.

     3adi ukuran genom tidak meningkat dengan semakin kompleksnya organismtetapi organism yang sama dapat berbeda dalam ukuran genomnya. ;ontohnya

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    9/19

    pada Amoeba dubia yang merupakan protoEoa, diduga memiliki genom 2BB5BBkb, sama dengan protoEoa lain seperti Tetrahymena pyriformis seperti terlihatpada Tabel 2. Tetapi kenyataannya genom Amoeba lebih dari 8BB BBB 'b. Samahalnya kita menduga %angkrik memiliki genom yang sama dengan insekta lain,tetapi %angkrik memiliki genom berukuran 8BBB 'b, yangmana 22 kali lebihbesar dari genom lalat buah.

    Genom !rokariot

    1enom prokariot berbeda dengan genom eukariot. Terdapat beberapa o&erlapdalam ukuran antara genom prokariotik terbesar dengan prokariotik terkecil.

     Tetapi secara keseluruhan prokarotik genom berukuran lebih kecil. 'isalnyagenom . coli $28 adalah ?I= kb, hanya 845 dari genom yeast dan hanyamemiliki ??B5 gen. "rganisasi (sik genom %uga berbeda antara eukariot denganprokariot. #andangan tradisional adalah bahwa seluruh prokariot memiliki satumolekul )*A sirkular . Selain PkromosomQ tunggal ini, prokariot %uga dapatmemiliki gen tambahan yang independen, sirkular yang disebut plasmid

    1ambar .

    1ambar . #lasmid adalah )*A sirkular kecil yang terdapat pada sel prokariot

    1en yang dibawa oleh plasmid berguna, karena mengkode sifat-sifat ketahananterhadap antibiotik atau kemampuan untuk memanfaatkan komponen kompleksseperti toluene sebagai sumber karbon. Tetapi prokariot dapat bertahan secaraefektif tanpa plasmid. #rokariot menun%ukkan keragaman dalam organisasigenom. . coli memiliki genom unipartite, tetapi prokariot lainnya lebihkompleks. 'isalnya 9orrelia burgdorferi 92, memiliki kromosom linier =22 kb,membawa G5 gen, dilengkapi dengan 2> atau 2G molekul linier dan sirkuler,yang keseluruhannya menyumbangkan 5 kb dan paling tidak ?B gen. 1enommultipartite dikenal pada banyak bacteria dan arkaea.

    1enom prokariotik lebih kompak dibandingkan genom yeast dal eukariot tingkatbawah lainnya. Seperti terlihat pada 1ambar 8.8 yang memperlihatkan segmen5B-kb genom . coli $28. Terlihat bahwa terdapat lebih banyak gen dan kurangada ruang diantaranya, dengan ? gen mengambil tempat G5.=C segmen.9eberapa gen terlihat tidak memiliki ruang diantaranya, thrA dan thr9, misalnyadipisahkan dengan sebuah nukleotida tunggal, dan thr; mulai pada nukeotidasegera sesudah nukleotida terakhir pada thr9. $etiga gen ini adalah contoh darioperon, sebuah kelompok gen yang terlibat dalam sebuah lintasan biokimiadalam hal ini sintesis asam amino threonine dan diekspresikan bersama-samadengan yang lainnya. "peron digunakan sebagai model untuk memahami

    bagaimana ekspresi gen diatur. Secara umum, gen prokariot lebih pendekdibandingkan eukariot, rata-rata pan%ang sebauh gen bakteri berkisar 84 gen

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    10/19

    eukariot, bahkan setelah intron dihilangkan dari eukariot. 1en bakteri sedikitlebih pan%ang dibandingkan gen arkaea.

    )ua karakteristik genom prokariot yang dapat dilihat dari 1ambar 8.8 adalah,pertama, tidak ada intron pada gen pada segmen dari genom . coli ini. 9ahkan

    . coli tidak memiliki gen discontinuous. $arakteristik kedua adalah infreNuencyof repetiti&e seNuences. 1enom prokariot tidak memiliki apapun yang eki&alenterhadap high-copy-number genome-wide repeat families yang ditemukan padagenom eukariot. 'ereka memiliki sekuen tertentu yang mungkin berulang didalam genom. ;ontohnya adalah insertion seNuences MS2 dan MS2GIyang dapatdilihat pada segmen 5B-kb pada 1ambar 8.8. Terdapat contoh transposableelements, yaitu sekuen yang dapat berpindah sekeliling genom. #osisi elemenMS2dan MS2GI yang ditun%ukkan pada 1ambar 8.8 meru%uk pada isolate . colitertentu. 3ika isolate berbeda yang diperiksa, maka sekuen MS dapat berbedaposisi atau dapat pula absen dari genom. Sebagian besar genom prokariotlainnya memiliki sangat sedikit sekuen berulang4repeat seNuences secara&irtual tidak terdapat pada genom 2.I? 'b dari ;ampylobacter %e%uni *;T;222IG

    tetapi terdapat perkecualian, pada bakteri meningitis *eisseria meningitidisH8?=2, yang memiliki lebih dari >BB copi dari25 tipe berbeda repeat seNuence,secara kolektif membentuk hamper 22C dari genom 8.2G 'b.

      Secara keseluruhan kumpulan gen-gen yang terdapat di dalam setiap sel

    indi&idu organisme disebut sebagai genom. )engan perkataan lain, genom suatu

    organisme adalah kumpulan semua gen yang dimiliki oleh organisme tersebut

    pada setiap selnya.Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

      "rganisme prokariot seperti bakteri diketahui hanya mempunyai sebuah

    kromosom yang tidak dikemas di dalam suatu nukleus se%ati. $romosom ini

    berbentuk lingkaran sirkuler, dan semua gen tersusun di sepan%ang lingkaran

    tersebut. "leh karena itu, genom organisme prokariot dikatakan hanya terdiri

    atas sebuah kromosom tunggal. Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

      9erbeda dengan genom prokariot, genom eukariot tersusun dari beberapa

    buah kromosom. Tiap kromosom membawa sederetan gen tertentu. Selain itu,

    kromosom eukariot mempunyai bentuk linier. #osisi di dalam kromosom, baik

    pada prokariot maupun pada eukariot, yang ditempati oleh suatu gen disebut

    sebagai lokus %amak: loki bagi gen tersebut.Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

    #$R$DAAN G$N0* #ADA #R0KAR10T$ DAN $2KAR10T$

      Salah satu perbedaan fundamental antara %asad prokaryot dan eukaryotadalah organisasi pada bahan genetiknya. #ada kelompok prokaryot, umumnyahanya ada salah satu unit bahan genetik utama yang membawa semuainformasi genetic yang diperlukan unutk kelangsungan pertumbuhan %asadtersebut. 'eskipun demikian ada beberapa bukti yang menun%ukkan bahwa

     %asad prokaryot tertentu mempunyai lebih dari satu unit bahan genetik utama.

    Sebaliknya pada kelompok eukaryote, bahan gentik utama terdiri atas beberapunit independent yang terpisah namun semua unit bahan genetic merupakan

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    11/19

    satu kesatuan genom yang menentukan kelangsungan hidup %asad. Sebelumsystem organisasi genom pada %asad dibahas lebih lan%ut, perlu dipahami lebihdahulu perbedaan pengertian antara gen dengan genom. 1en adalah unitmolekul )*A atau 0*A dengan pan%ang minimum tertentu yang membawainformasi mengenai urutan asam amino yang lengkap suatu protein, atau yangmenentukan struktur lengkap suatu molekul r0*A 0*A ribosom atau t0*Atransfer 0*A. 1enom adalah satu kesatuan gen yang secara alami dimiliki olehsatu sel atau &irus, atau satu kesatuan kromosom %asad eukaryote dalam fasehaploid. )engan batasan semacam ini maka dapat dimengerti bahwa sepotongmolekul )*A yang tidak membawa informasi genetic yang lengkap tidak dapatdisebut sebagai gen melainkan hanya sebagai fragmen )*A. )emikian %uga, satukromosom suatu %asad yang mempunyai lebih dari satu kromosom %uga tidakdapat disebut sebagai genom %asad tersebut. #ada bebarapa %asad , terutamapada kelompok prokrayot, seringkali di%umpai bahan genetik tambahan selainbahan genetik utamanya. 9ahan genetic tambahan extra semacam ini secaraumum disebut sebagai plasmid. )alam keadaan normal, kehadiran plasmid padaumumnya tidak diperlukan oleh sel. 3ika sel %asad tersebut membawa plasmid,

    maka genom %asad tersebut meliputi satu kesatuan gen yang ada pada bahangenetic utamanya dan gen yang ada pada %asad plasmid tersebut. Triwibowo

     Ouwono,Mr,#hd,8BB5"leh karena itu batasan genom pada prokaryot umumnya pada bahan genetikutamanya, kecuali bahan genetik tambahan6 tersebut merupakan bagian yangsecara genetis tak terpisahkan dari sel tersebut. Sebaliknya pada beberapaprokaryot ,diketahui ada unit bahan genetim yang seringkali dianggap sebagaiplasmid raksasa yang secara genetis merupakan bahan genetik yang &ital untuk

     %asad tersebut.#ada %asad eukaryote, selain bahan genetic utama yang adadidalam inti sel, yang disebut sebagai kromosom, %uga di%umpai bahan geneticlain yang terletak didalam organel yang lain, misalnya molekul )*A padamitokondria dan kloroplas. "leh karena itu, pada %asad semacam ini yang

    dimadsud dengan genom adalah semua unit gen yang ada pada kromosomdalam fase haploid, termasuk gen yang ada pada bahan genetic ekstra baikyang ada di mitokondria maupun kloroplast.Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

    0rganisasi genom !ada !rokar+ot9ahan genetic utama PQkromosomQQ %asad prokaryot pada umumnya terdiri atassatu unit molekul )*A untai ganda double stranded dengan struktur lingkar."leh karena itu, %asad prokaryot bersifat monoploid karena hanya ada satubahan genetic utama. 9ahan genetic pada %asad prokaryot tidak dikemas dalamsuatu struktur yang %elas karena pada sel prokaryot tidak terdapat inti selnucleus. Dal ini berbeda dengan bahan genetic utama %asad eukaryote yangtedapat di dalam struktur nucleus. 9ahan genetic utama %asad prokaryot

    diketahui terikat pada membrane sel sebelah dalam yang diduga berperandalam proses pemisahan )*A pada waktu pembelahan sel. "leh karena strukturbahan genetik utama %asad prokaryot berupa molekul lingkar, molekul tersebuttidak ada bagian u%ungnya. 'eskipun pada umumnya kromosom bakteri berupamolekul )*A dengan struktur lingkar, namun diketahui ada beberapa bakteriyang struktur bahan genetic utamanya berupa molekul )*A linier. 'isalnya padabakteri 9orrelia burgdorferi dan streptomyces li&idans. /%ung molekul kromosomS.li&idans diketahui berikatan secara ko&alen dengan suatu protein. #roteindiu%ung molekul kromosom semacam ini mempunyai fungsi yang sangat pentingdalam proses inisiasi replikasi )*A. Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5 Selain itu %uga diketahui ada bakteri yang mempunyai 8 molekul kromosomyaitu bakteri 0hodobacter sphaeroides.Selain bahan genetic utama, %asad

    prokaryot seringkali %uga mempunyai bahan genetic tambahan yang disebutsebagai plasmid. #lasmid pada prokaryotberupa molekul )*A untai ganda

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    12/19

    dengan struktur lingkar. #ada umumnya plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untukpertumbuhan meskipun seringkali plasmid membawa gen-gen tertentu yangmemberikan keuntungan tambahan bagi sel dalam keadaan tertentu, misalnyagen ketahanan antibiotik. "leh karena itu, dalam keadaan normal plasmid dapatdihilangkan dengan metode curing tanpa meganggu pertumbuhan selnya./kuran plasmid sangat ber&ariasi tetapi pada umumnya lebih kecil dari ukuranbahan genetic utama sel prokaryote. #ada dasarnya plasmid merupakan entitasgenetic yang diketemukan secara alami di dalam sel beberapa kelompokprokaryot dan eukariot. )engan tekhnik rekayasa genetic, sekarang telah dapatdikembangkan plasmid arti(cial dengan cara menggabungkan gen gen daribeberapa plasmid alami maupun dari genom %asad tertentu. Salah satu contohplasmid arti(cial adalah plasmid seri p/; misalnya p/; 2G dan p/; 2=.Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5#engemasan DNA !ada sel !rokar+ot  3ika direntangkan sebagai molekul sebagai molekul linier, maka molekul )*Autama pada prokaryot mempunyai ukuran yang lebih pan%ang dibandingkandengan ukuran selnya itu sendiri. Sebagai contoh, pan%ang molekul )*A utama

    pada .;oli adalah sekitar 2,8 mm sedangkan ukuran selnya sendiri kurang dari2 mm . dengan demikian ada mekanisme tertentu untuk mengemas molekul)*A tersebut sehingga dapat masuk didalam sel yang ukurannya %auh lebihkecil. Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB50rganisasi gen dalam genom !rokar+ot.1enom %asad prokaryot tersusun atas banyak unit gen. secara umum strukturlengkap gen pada bakteri terdiri atas bagian utama yaitu:

    2. #romoter adalah bagian gen yang berfungsi sebagai pengatur proses ekspresigenetik transkripsi bagian struktural . bagian ini adalah bagian yang akandikenali pertama kali oleh 0*A polymerase dan

    protein regulator sebelum proses transkripsi sintesis 0*A dimulai.

    8. 9agian struktural adalah bagian gen yang membawa kode kode genetic yangakan di transkripsi dan kemudian ditranslasi =dalam hal gen yang mengkodeprotein atau hanya ditranskripsi sa%a dalam hal gen yang mengkode r0*A dant0*A .

    . 9agian terminator adalah bagian gen yang berperan dalam proses penghentiantranskripsi.

    Salah satu perbedaan utama antara organisasi gen pada prokaryot denganeukariot adalah bahwa bagian structural gen prokaryot bakteri tidakmengandung intron . intron adalah sekuens nukleotida yang tidak akanditemukan ter%emahannya6 didalam rangkaian asam amino protein yang dikodeoleh suatu gen. intron akan ditranskripsi tetapi kemudian mengalami

    pemotongan sehingga tidak akan mengalami translasi.Sekuens nukleotida yang akan diter%emahkan disebut sebagai ekson.#adagenom eubakteri , diketahui tidak ada intron, tetapi pada genom arkhaebakteritertentu diketahui terdapat intron. Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5#ada %asad prokaryot diketahui ada tiga kelompok utama organisasi gen yaitu :

    2. 1en independen adalah gen yang ekspresinya tidak tergantung pada ekspresigen lain sehingga gen tersebut tidak akan diekspresikan terus menerus =disebutsebagai ekspresi konstitutif selama selnya masih tumbuh.

    8. /nit transkripsi adalah sekelompok gen yang secara (sik terletak berdekatandan diekspresikan bersama sama karena produk ekspresi gen gen tersebutdiperlukan dalam suatu rangkaian proses (siologi yang sama. ;ontoh unit

    transkripsi adalah rangkaian gen yang mengkode r0*A dan t0*A

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    13/19

    . $elompok gen adalah beberapa gen yang secara (sik terletak pada lokus yangberdekatan dan produk ekspresi gen gen tersebut diperlukan dalam rangkaianproses (siologi yang sama,

    meskipun masing masing gen tersebut dikendalikan secara independen,misalnya kelompok gen yang berperan dalam proses penambatan nitrogen pada

    bakteri 0hiEobium sp.?. "peron adalah sekelompok gen struktural yang terletak berdekatan dan

    ekspresinya dikendalikan oleh satu promoter yang sama. 'asing masingbagian structural tersebut mengkode protein yang berbeda tetapi protein protein tersebut diperlukan untuk proses metabolism yang sama. "peronmerupakan salah satu cirri khas organisasi gen pada prokaryot. System operontidak diketemukan didalam organisasi gen pada eukaryote. )engan adanyasystem operon maka r0*A hasil transkripsi gen prokaryot bersifat polisistronikkarena satu molekul m0*A mengkode lebih dari satu protein.

    0rganisasi genom !ada eukar+ote

    1enom eukariot mempunyai organisasi yang lebih komplekdibandingkan dengan genom prokaryot. 'olekul )*A utama pada eukaryoteberupa molekul untai ganda dengan struktur linier. /kuran genom eukaryote,khususnya eukaryote tingkat tinggi, %auh lebih besar dibandingkan denganunkuran genom prokaryot. 9ahan genetic utama %asad eukaryote terletak didalam nucleus dan dikemas sedemikian rupa membentuk struktur yang disebutkromosom. 3umlah kromosom pada kelompok %asad eukaryote sangat ber&ariasi,mulai dari dua buah pada khamir Schizosasaccharomyces pombe , sampaimencapai 85B buah pada se%enis kepiting hermit crab. Selain kromosom,beberapa sel eukaryote %uga mempunyai )*A diluar kromosom yaitu )*A padamitikondria dan pada kloroplas. 9eberapa sel eukaryote %uga mempunyai )*A

    plasmid )*A mitokondria dan pada kloroplas berupa molekul )*A lingkar danreplikasinya berlangsung secara independen, tidak tergantung pada replikasikromosom. "rganisasi gen pada mitokondria lebih mirip organisasi gen padabakteri sehingga diduga mitokondria merupakan %asad prokaryote endosimbionyang dalam proses e&olusi berkembang men%adi bagian struktur sel eukaryote.Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

    #engemasan DNA !ada sel eukar+ote9erbeda dengan )*A prokariot yang berbentuk sirkuler tertutup, )*A

    eukariot merupakan molekul linier yang sangat pan%ang. #an%ang )*A eukariot didalam nukleus %auh melebihi ukuran nukleus itu sendiri. "leh karenanya, agardapat dikemas di dalam nukleus, )*A harus dimampatkan dengan suatu cara.

    )era%ad pemampatan kondensasi )*A dinyatakan sebagai nisba"!enge!akan (packing ratio)-nya, yaitu pan%ang molekul )*A dibagi denganpan%ang pengepakannya. Sebagai contoh, kromosom manusia yang terpendek,yaitu kromosom nomor 82, berisi ?,I x 2B> pb )*A sekitar 2B kali ukuran genomE. coli. /kuran )*A kromosom ini setara dengan pan%ang 2?.BBB Rm %ika )*Aditarik lurus. #ada kondisi yang paling mampat, yaitu selama mitosis, kromosomtersebut pan%angnya hanya sekitar 8 Rm. Angka ini memberikan nisbahpengepakan sebesar >.BBB 2?.BBB48 3ames ;ase J.3ames, Fernon stiers.2=>2.

    /ntuk mencapai nisbah pengepakan totalnya, )*A tidak langsung dikemaske dalam struktur terakhirnya kromatin. #engemasan )*A dilakukan melaluise%umlah tingkatan organisasi kromosom. Tingkatan yang pertama diperoleh

    ketika )*A melilit-lilit di sekeliling sumbu protein sehingga menghasilkanstruktur seperti manik-manik yang disebut nukleosom. #ada tingkatan ini

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    14/19

    terdapat nisbah pengepakan sebesar I. Tingkatan yang kedua adalah pemutaranse%umlah nukleosom membentuk struktur heliks yang disebut serabut 34 nm.Struktur serabut B nm di%umpai baik pada kromatin interfase maupun padakromosom mitosis. )engan struktur ini nisbah pengepakan )*A meningkatmen%adi sekitar ?B. #engemasan terakhir ter%adi ketika serabut B nm tersusundalam se%umlah kala, struktur tangga, dan domain, yang memberikan nisbahpengepakan tertinggi sebesar lebih kurang 2.BBB pada kromatin interfase dan2B.BBB pada kromosom mitosis . ud +aluyo ' $es. 8BB5.

    $romosom eukariot terdiri atas suatu kompleks )*A-protein yang tersusunsangat kompak sehingga memungkinkan )*A yang ukurannya begitu pan%angtersimpan di dalam nukleus. Mstilah bagi struktur dasar kromosom adalahkromatin, sedangkan satuan dasar kromatin adalah nukleosom.)engandemikian, kromatin merupakan satuan analisis kromosom yang menggambarkanstruktur umum kromosom ud +aluyo ' $es. 8BB5). STR2KT2R DNA terdiri atas dua utas benang polinukleotida yang salingberpilin membentuk heliks ganda double helix . Seutas polinukleotida padamolekul )*A tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun

    atas (Riai, *ien A. 5667)  :2. 1ugusan gula deoksiribosa

    8. 1ugusan fosfat yang terikat pada atom ; nomor 5 dari gula

    . 1ugusan basa nitrogen yang terikat pada atom ; nomor 2 dari gula.

    Sesuai dengan namanya, )*A, Deoxyribose Nucleic Acid. #enyusun utama )*Aadalah gula ribose yang kehilangan satu atom oksigen deoksiribose. #erhatikangambar di atas, pada deoksiribose, satu atom oksigen pada salah satu atom ;ribose hilang. Tiap pita4rantai double helix terbuat dari unit-unit berulang yangdisebut nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari tiga gugus fungsi7 satu gularibose, triphosphate, dan satu basa nitrogen

    0rganisasi gen dalam genom eukariotseperti halnya pada prokaryote, organisasi dasar prokaryot terdiri atas tigabagian utama yaitu kromotor , bagian gen struktural dan terminator. #erbedaanmendasar organisasi gen prokariot dan eukariot terutama terletak pada bagianstruktural, yaitu adanya intron pada sebagian besar gen eukariot tingkat tinggi./kuran gen eukariot ber&ariasi dari beberapa ratus pasangan basa. #adaumumnya satu gen eukariot hanya mengandung informasi untuk satu macampolipeptida ata rna tertentu. Mnformasi genetik pada eukariot dapata terletakpada kedua untaian ganda dna, artinya masing-masing untaian dna dapatberfungsi sebagai bagian yang mengkode sesuatu codding region maupunyang tidak membawa informasi genetik non coding region.

    Gen !ada 8asad eukariot da!at dikelom!okkan men8adi 3 kelas +aitu 92. 1en kelas satu, yaitu gen-gen yang mengkode pembentukan r0*A 5,Gs, r0*A

    2Gs, dan r0*A 8Gs. $etiga molekul r0*A tersebut digunakan dalam pembentukanribosom.

    8. 1en kelas MM , yaitu gen gen yang mengkode sintesis semua molekul protein.1en gen tersebut terlebih dahulu akan disalin men%adi molekul r0*A,selan%utnya m0*A akan ditranslasi men%adi rangkaian asam amino yangmenyusun suatu protein.

    . 1en kelas MMM, yaitu gen gen yang mengkode pembentukan molekul t0*A danr0*A 5S. 'olekul t0*A digunakan untuk membawa asam amino yang akandisambungkan men%adi molekul protein dalam proses translasi.Seperti telah disebutkan sebelumnya, sebagian besar bagian struktural dari gen

    pada eukariot tingkat tinggi tersusun atas ekson bagian yang mengkode asam asam amino dan intron bagian yang tidak akan diter%emahkan men%adi urutan

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    15/19

    asam amino. 'eskipun demikian tidak semua gen eukariot terinterupsi olehintron. #ada waktu gen ditranskripsi, sebenarnya bagian intron %uga akanditranskripsikan tetapi selan%utnya akan dipotong dari transkrip m0*A primer.Selan%utnya hanya ekson ekson sa%a yang akan disambungkan men%adi m0*Ayang matang mature m0*A . Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5

     Transkrip yang sudah matang kemudian ditranslasi men%adi urutan urutanasam amino. 9eberapa hal utama yang merupakan ciri umum semua gen yangterinterupsi adalah :

    2. /rutan bagian gen yang terinterupsi dalam genom adalah sama dengan urutanpada produk 0*A hasil transkripsi.

    8. 1en yang terinterupsi mempunyai struktur yang sama pada semua %aringan,baik terekspresikan maupun tidak.

    . Mntron dalam gen gen inti sel pada umumnya mempunyai kodon terminasidalam semua kerangka baca reading fame Semua gen yang ada dalam inti sel dapat mengalami interupsi, yaitu baik genyang mengkode protein, yang mengkode r0*A, maupun yang mengkode t0*A.

    Mnterupsi oleh adanya intron %uga ditemukan dalam gen gen mitokondria dalameukariot tingkat rendah, maupun dalam gen gen kloroplas. Mnterupsi gen olehintron bahkan %uga ada dalam gen arkhaebakteri dan suatu bakteriofag yangmenyerang bakteri .;oli. Sebaliknya, dalam genom eubakteri tidak ditemukansama sekali adanya intron. )alam hal gen yang mengkode m0*A, ekson eksonyang terletak dibagian u%ung 5Q dan Q mengandung bagian gen yang tidakditranslasikan Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5 .

    DA%TAR #2STAKA& http://phikaainnadyahasan.blogspot.com/!""/!#/  pengemasan-dna.html& http:44www.+ikipedia."rg.id4wiki4genom& Triwibowo Ouwono,Mr,#hd,8BB5 biologi molekuler6,Oogyakarta

    :0A*11A #0SS

    )*A )A* 0*A

    Struktur )*A

    Nukleotida terdiri dari:

    a. Satu molekul gula dalam hal ini adalah deoksiribosa

    b. Satu molekul fosfat

    c. Satu molekul basa nitrogen. 9asa nitrogen terdiri dari dua %enis yaitu:

    2 #urin: Adenin A dan 1uanin 18 #irimidin: sitosin ; dan Timin T

    Struktur )*A

    Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut nukleosida6

    $etentuan charga< menyatakan bahwa perbandingan A4T dan S41 selalu

    mendekati satu.

    +atson dan ;arick berpendapat bahwa struktur )*A double helix6 hanya

    dapat stabil, apabila basa adenin dari satu pita berpasangan dengan basa timin

    dari pita pasangannya, dan basa sitosin berpasangan dengan basa guanine.

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    16/19

    #asangan adenine dan timin dihubungkan oleh 8 atom D, sedangkan basa sitosin

    dan guanin dihubungkan dengan ataom D.

    Sebuah nukleotida selalu memiliki u%ung Q "D dan 5Q#, sehingga dalam

    double helix6 menurut model +atson-;arick terdapat satu buah pita dengan

    arah QU 5Q, sedangkan pita pasangannya 5QU Q.

    Stuktur 0*A

    9erbeda dengan )*A, 0*A merupakan rantai tunggal polinukleotida. Tiap

    ribonukleotida terdiri dari gugus molekul, yaitu gula 5 karbon ribosa, basa

    nitrogen, yang terdiri dari basa purin yang sama dengan )*A sedangkan

    pirimidin berbeda, yaitu sitosin dan urasil, dan gugus fosfat.

    9asa purin dan pirimidin berikatan dengan gula ribose membentuk nukleosida

    atau ribonukleotida. 0ibonukleotida yang berikatan dengan gugus fosfatmembentuk nukleotida atau ribonukleotida.

     Tipe 0*A

    RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu:

    a. 0*A duta 0*Ad atau messenger 0*A m0*A. Terdapat di dalam inti sel

    nukleus. 9erfungsi untuk membawa pesan atau kode genetik kodon dari

    kromosom yang ada di inti ke sitoplasma.

    b. 0*A pemindah 0*Ap atau transfer 0*A t0*A. Terdapat di dalamsitoplasma. 0*A p berfungsi untuk mengikat asam amino yang terdapat di dalam

    sitoplasma, kemudian membawanya ke ribosom.

    c. 0*A ribosom 0*Ar atau ribosome 0*A r0*A. Terdapat di dalam ribosom.

    9erfungsi untuk mensintesis protein dengan menggunakan basa asam amino,

    yang menghasilkan polipeptida.

    #09)AA* A*TA0A )*A )A* 0*A

    #erbedaan )*A 0*A1ula )eoksiribisa 0ibosa

    9asa #irimidin Timin /rasil

    9entuk 0antai ganda 0antai

    tunggal

    etak *ukleus, $loroplas, 'itokondria *ukleus, sitoplasma,

    kloroplas, mitokondria

    $adar Tetap Tidak tetap

    0#M$ASM )*A

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    17/19

    #roses komplementasi pasangan basa menghasilkan suatu molekul )*A baru

    yang sama dengan molekul )*A lama sebagai cetakan. $emungkinan ter%adinya

    replikasi )*A melalui tiga model, diantarannya:

    a. Semikonser&atif. 0antai ganda )*A lama berpisah kemudian rantai baru

    disintesis pada masing-masing rantai )*A lama.

    b. $onser&atif. 0antai ganda )*A lama tidak berubah. 9erfungsi sebagaicetakan buat )*A baru.

    c. )ispersif. 9eberapa bagian dari kedua rantai )*A lama digunakan sebagai

    cetakan )*A baru. Sehingga )*A lama dan baru tersebar.

    )ari ketiga model tersebut model semikonser&atif merupakan model yang paling

    tepat untuk proses replikasi )*A. 0eplikasi semikonser&atif ini berlaku bagai

    organisme prokariotik maupun eukariotik.

    KODE GENETIK 

    Sintesis protein dikodekan dalam DNA, hanya terdapat empat macam basa nukleotida

    untuk menspesifikasikan 20 asam amino. Aliran informasi dari gen ke protein didasarkan

     pada kode triplet ( triplet code ): instruksi-instruksi genetic untuk rantai polilpetida ditulis

    dalam DNA sebagai rangkaian kata tiga nukleotida yang tidak tumpang tindih. isalnya,

    triplet basa A!" diposisi tertentu pada seuntai DNA menghasilkan penempatan asam amino

    serin pada posisi yang bersesuaian dari polipeptida yang sedang dibuat. #ntuk setiap gen,

    hanya satu dari kedua untai DNA yang ditranskripsikan. #ntaian ini disebut untai cetakan

    ( template strand ) karena menyediakan pola, atau cetakan, untuk sekuens nukleotida-

    nukleotida dalam transkrip $NA. #ntai DNA tertentu merupakan untai cetakan untuk 

     beberapa gen disepan%ang molekul DNA, sedangkan untuk gen-gen lain untai

    komplementerlah yang berfungsi sebagai cetakan. &erlu diperhatikan untuk suatu gen, untai

    yang sama digunakan sebagai cetakan setiap kali gen tersebut ditranskripsi. &erpasangan

    serupa dengan yang terbentuk saat replikasi DNA, hanya sa%a #, pengganti untuk " pada

    $NA, berpasangan dengan A, dan nukleotida m$NA mengandung ribosa, bukan

    deoksiribosa. Seperti untai baru DNA, molekul $NA disintesis dengan arah yang anti pararel

    terhadap untai cetakan DNA. isalnya triplet basa A'' pada DNA ( ditulis sebagai )*-A''-

    +* men%adi cetakan untuk +*-#!!-)* pada molekul m$NA. "riplet basa m$NA disebut

    kodon ( codon ), dan biasanya ditulis dengan arah +*   )*. Dalam contoh kita, #!!

    merupakan kodon untuk asam amino triptofan ( disingkat "rp . stilah kodon %uga digunakan

    untuk triplet basa disepan%ang untai bukan cetakan ( non template ). odon-kodon ini

    komplementer terhadap untai cetakan, dan dengan demikian bersekuens identik dengan

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    18/19

    m$NA hanya sa%a mengandung " bukan #. ( karena alasan ini, untai DNA bukan cetakan,

    terkadang disebut /untai pengode* .

    Saat translasi, sekuens kodon di sepan%ang molekul m$NA diter%emahkan atau

    ditranslasi, men%adi sekuens asam amino yang menyusun rantai polipeptida. arena kodon

    merupakan triplet basa, %umlah nukleotida yang menyusun suatu pesan genetik pastilah tiga

    kali lebih banyak daripada %umlah asam amino dalam protein yang dihasilkan. isalnya )00

    nukleotida diperlukan disepan%ang satu untai m$NA untuk menodekan asam-asam amino

    dalam polipeptida yang pan%angnya 00 asam amino.

    odon pertama kali dipecahkan pada tahun 1 oleh Marshal Nirenberg dan

    Mathei. ereka melakukan percobaan menggunakan  E. coli dengan asam poli urasil.

    enurut hasil percobaan tersebut, cetakan ### yang diba3a oleh m$NA, artinya adalah

    asam amino fenilalanin. Dengan cara yang sama, triplet ''' diartikan sebagai prolin dan

    triplet AAA artinya asam amino lisin. &ada kamus kode genetik terdapat 4 kombinasi triplet

    untuk 20 asam amino. 5adi, terdapat asam amino tertentu melebihi triplet ( kodon. Setiap

    triplet disusun oleh ) basa nitrogen. $angkaian tiga basa nitrogen yang menyusun kode

    disebut triple atau trikodon atau kodon. $angkaian tiga basa nitrogen yang ada pada DNA

    yang bertugas membuat kode-kode disebut kodogen ( agen pengkode . Dari 4 triplet hanya

    triplet yang mengodekan asam amino (lihat tabel kodon . etiga kodon yang tidak 

    mengodekan asam amino merupakan sinyal /stop*, atau kodon terminasi, yang menandai

    akhir translasi. &erhatikan bah3a kodon A#! berfungsi ganda: mengodekan asam amino

    metionin ( et dan berfungsi sebagai sinyal /mulai*, atau kodon inisiasi. &esan-pesan

    genetik dimulai dengan kodon m$NA, A#!, yang memberi sinyal pada mekanisme

     penyintesis protein untuk mulai mentraslasikan m$NA pada lokasi itu. ( karena A#! %uga

    mengodekan metionin, rantai polipeptida dia3ali oleh etionin saat disintesis. Akan tetapi,

    se%enis en6im mungkin akan segera menyingkirkan asam amino strarter dari rantai tersebut.

  • 8/16/2019 Hubungan Gen, DNA dan Kromosom

    19/19

     

    7ihatlah tabel kodon ada redundansi dalam kode genetik, namun tidak ada ambiguitas.

    isalnya 3alaupun kodon !AA dan !A! sama-sama menspesifikasikan asam glutamat

    ( redundansi tidak ada satu pun diantaranya yang menspesifikasikan asam amino lain ( tidak 

    ada ambiguitas .