REKAYASA GENETIKAREKAYASA GENETIKA

OlehOleh Kelompok 1 :Kelompok 1 :

1.1.Alfian OktandianAlfian Oktandian

2.2.AnastasyaAnastasya

3.3.Farhatul AwaliyahFarhatul Awaliyah

4.4.Latifa Fauzia A.Latifa Fauzia A.

5.5.Nurul HikmahNurul Hikmah

Dalam rekayasa genetika Dalam rekayasa genetika DNA dan RNA DNA dan RNADNA (deoxyribonucleic Acid) : penyimpan DNA (deoxyribonucleic Acid) : penyimpan informasi genetikainformasi genetikaInformasi Informasi melambangkan suatu keteraturan melambangkan suatu keteraturan kebalikan dari entropi yaitu ketidakteraturan atau kebalikan dari entropi yaitu ketidakteraturan atau acakacakKomputerKomputer penyimpan, pengolah dan penyimpan, pengolah dan penarikan informasi, bahasa komputer: unit penarikan informasi, bahasa komputer: unit informasiinformasi bit (binary digit) bit (binary digit)Jumlah dan jenis informasi yg terdapat di dalam Jumlah dan jenis informasi yg terdapat di dalam sel manusia masih melampaui sel pembuatan sel manusia masih melampaui sel pembuatan program oleh komputerprogram oleh komputer

20 asam amino 20 asam amino bukan hanya 20 unit bukan hanya 20 unit penyandi karena setiap asam amino dpt penyandi karena setiap asam amino dpt memberikan arti yang berbeda-beda pada memberikan arti yang berbeda-beda pada proteinproteinContoh: serin Contoh: serin memberikan gugus esensial memberikan gugus esensial pada sisi aktif suatu protein (tripsin) atau gugus pada sisi aktif suatu protein (tripsin) atau gugus esensial pd sisi pengaturan (glikogen esensial pd sisi pengaturan (glikogen fosforilase) atau molekul pembawa gugus fosfatfosforilase) atau molekul pembawa gugus fosfat

DNA : molekul yang sangat panjang terdiri dari ribuan DNA : molekul yang sangat panjang terdiri dari ribuan deoksinukleotida (4 jenis) yang bergabung dalam suatu deoksinukleotida (4 jenis) yang bergabung dalam suatu urutan yg bersifat khas bagi setiap organismeurutan yg bersifat khas bagi setiap organismeSel eukariotik memiliki DNA yang lebih besar Sel eukariotik memiliki DNA yang lebih besar dibandingkan dgn prokariotik, DNA ini membentuk dibandingkan dgn prokariotik, DNA ini membentuk kromosom dalam nukleus yang dikelilingi membrankromosom dalam nukleus yang dikelilingi membranVirus terdapat RNA atau DNAVirus terdapat RNA atau DNARNA dalam sel : RNA ribosom (r RNA), RNA pemindah RNA dalam sel : RNA ribosom (r RNA), RNA pemindah (t RNA) dan RNA data (m RNA)(t RNA) dan RNA data (m RNA)

DNA DNA RNA RNA

Purin : adenin (A) Adenin (A)Purin : adenin (A) Adenin (A) GuaninGuanin (G)(G) Guanin (G) Guanin (G)

Pirimidin: Sitosin (C)Pirimidin: Sitosin (C) Sitosin (C) Sitosin (C)

Timin (T)Timin (T) Urasil (U) Urasil (U)

Ikatan fosfodiester menggabungkan Ikatan fosfodiester menggabungkan nukleotida berikutnyanukleotida berikutnya

DNA double helix

Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika Teknologi DNA rekombinan atau rekayasa genetika memungkinkan ilmuwan utk mengindentifikasi, memungkinkan ilmuwan utk mengindentifikasi, mengisolasi dan memperbanyak fragmen bahan genetik mengisolasi dan memperbanyak fragmen bahan genetik DNADNACara pengerjaan ini dilakukan in vitro dgn bantuan Cara pengerjaan ini dilakukan in vitro dgn bantuan bahan biologi enzim, plasmid dan virusbahan biologi enzim, plasmid dan virusTeknologi rekombinan dpt dikatakan merupakan Teknologi rekombinan dpt dikatakan merupakan penjabaran proses evolusi dan penyesuaian diri secara penjabaran proses evolusi dan penyesuaian diri secara alamiah terhadap lingkunganalamiah terhadap lingkunganPopulasi organisme dpt menyesuaikan diri karena Populasi organisme dpt menyesuaikan diri karena populasi tersebut bersifat heterogen akibat mutasi genpopulasi tersebut bersifat heterogen akibat mutasi genProses alamiah restrukturisasi genetika membentuk Proses alamiah restrukturisasi genetika membentuk pokok2 teknologi DNA rekombinan dengan perbedaan pokok2 teknologi DNA rekombinan dengan perbedaan yg penting yaitu hasil di laboratorium tergantung pada yg penting yaitu hasil di laboratorium tergantung pada ilmuwan, tidak lagi pada seleksi alamilmuwan, tidak lagi pada seleksi alam

Plasmid

•DNA (sirkular) di luar kromosom

•Biasanya mengandung sifat penciri, seperti ketahanan terhadap antibiotika

•Plasmid hasil rekayasa dipakai sebagai vektor/kendaraan pembawa gen asing di dalam kloning. Pada plasmid rekayasa ditambahkan beberapa lokasi penting, seperti tempat yang bisa dikenali oleh beberapa enzim pemotong DNA (Endonuklease restriksi).

DNA bakteri dan virus

Replikasi DNA

Gambar Keseluruhan Replikasi

Sense strand

TRANSLASI, DARI RNA KE PROTEIN

Dari RNA ke protein

KODE GENETIK

Perkembangan dan aplikasi nyata metode DNA Perkembangan dan aplikasi nyata metode DNA rekombinan pd organisme prokariotik dan rekombinan pd organisme prokariotik dan eukariotik didorong oleh berbagai penemuan eukariotik didorong oleh berbagai penemuan biokimiawi, terutama penemuan enzim biokimiawi, terutama penemuan enzim endonuklease restriksi yg mula2 berhasil endonuklease restriksi yg mula2 berhasil diisolasi dari golongan prokariotikdiisolasi dari golongan prokariotikEnzim ini memecah untai ganda DNA secara Enzim ini memecah untai ganda DNA secara spesifik pada daerah DNA dengan deret tertentuspesifik pada daerah DNA dengan deret tertentuPenemuan lain adalah penemuan enzim Penemuan lain adalah penemuan enzim transkriptase kebalikan (reverse transkriptase) transkriptase kebalikan (reverse transkriptase) yaitu enzim yg mengkatalisis reaksi biosintesis yaitu enzim yg mengkatalisis reaksi biosintesis DNA dari RNA sehingga dapat dibuat molekul DNA dari RNA sehingga dapat dibuat molekul DNA komplemneter (cDNA) dari molekul mRNA DNA komplemneter (cDNA) dari molekul mRNA yg telah dimurnikan terlebih dahuluyg telah dimurnikan terlebih dahulu

Teknik umum DNA rekombinanTeknik umum DNA rekombinan

1. Kloning1. KloningTeknik inti dlm DNA rekombinan adalah kloning Teknik inti dlm DNA rekombinan adalah kloning molekler yaitu isolasi dan pengembangbiakan fragmen molekler yaitu isolasi dan pengembangbiakan fragmen DNA sejenis DNA sejenis Kloning terdiri 2 tahap yaituKloning terdiri 2 tahap yaitu

1.1. DNA yg diinginkan atau DNA yg dimasukan, DNA yg diinginkan atau DNA yg dimasukan, digabungkan dgn molekul DNA yg disebut vektor digabungkan dgn molekul DNA yg disebut vektor kloning utk membentuk DNA rekombinan atau klonkloning utk membentuk DNA rekombinan atau klon

2.2. Molekul DNA rekombinan dimasukan ke dlm sel Molekul DNA rekombinan dimasukan ke dlm sel melalui proses transformasi. Sel inang yg menangkap melalui proses transformasi. Sel inang yg menangkap molekul DNA disebut transforman atau sel yg molekul DNA disebut transforman atau sel yg ditransformasi.ditransformasi.

Suatu transforman mengalami banyak Suatu transforman mengalami banyak siklus pembelahan sel utk mendapatkan siklus pembelahan sel utk mendapatkan koloni sel yg berasal dari sel inag pemula koloni sel yg berasal dari sel inag pemula (asli)(asli)Pd setiap siklus pembelahan, DNA Pd setiap siklus pembelahan, DNA rekombinan di dalam sel juga ikut rekombinan di dalam sel juga ikut membelah. membelah. Pada saat koloni sudah terbentuk Pada saat koloni sudah terbentuk sempurna, molekul DNA rekombian sempurna, molekul DNA rekombian tunggal telah membelah secara sempurna tunggal telah membelah secara sempurna bahkan sampai beberapa kali. bahkan sampai beberapa kali.

RESTRICTION ENDONUKLEASE DAN DASAR REKAYASA

GENETIKA• Endonuklease restriksi memotong DNA pada sisi spesifik.

• Dasar rekayasa genetika adalah memotong DNA target dan vektor pembawa/plasmid dengan endonuklease restriksi pada sisi spesifik, menyambung dengan DNA ligase dan transformasi ke dalam bakteri inang yang cocok untuk diperbanyak dan diekspresikan.

KLONING 1

KLONING 2

Figure:  Cloning a Restriction Fragment into a Plasmid

                                                                                                                                                                                                               

2.  MutagenesisMemodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut, contoh: semula sifatnya tidak tahan hama menjadi tahan hama.

Gambar 2. Proses Mutagenesis