replikasi dna

REPLIKASI REPLIKASI DNADNA

Disusun Oleh :Disusun Oleh :

Ester Sianilia (10)Ester Sianilia (10) Giriesa Kinanti(14)Giriesa Kinanti(14) Linda Linda

Wulandari (17)Wulandari (17) M.Yudha Yudhistira(19) M.Yudha Yudhistira(19)

Nunun Hilyatul Masun(21)Nunun Hilyatul Masun(21)

XII A5 2010-2011XII A5 2010-2011

REPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

AUTOKATALITIK & AUTOKATALITIK & HETEROKATALITIKHETEROKATALITIK

PENTINGNYA PENTINGNYA REPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

PENGERTIANPENGERTIANREPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

PROSES PROSES REPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

TAMBAHAN DANTAMBAHAN DAN RINGKASANRINGKASAN

LATIHAN SOAL &LATIHAN SOAL &JAWABANJAWABAN

TEORI-TEORITEORI-TEORIREPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

END!END!

AUTOKATALITIK & HETEROKATALITIKAUTOKATALITIK & HETEROKATALITIK

Kemampuan DNA untuk membentuk Kemampuan DNA untuk membentuk DNA baru yang sama persis dengan DNA baru yang sama persis dengan DNA asal (replikasi) disebut DNA asal (replikasi) disebut kemampuan autokatalitik. Sedangkan kemampuan autokatalitik. Sedangkan kemampuan DNA untuk membentuk kemampuan DNA untuk membentuk molekul kimia lain dari salah satu molekul kimia lain dari salah satu atau sebagian rantainya disebut atau sebagian rantainya disebut kemempuan heterokatalitik.kemempuan heterokatalitik.

BACK

PENGERTIAN REPLIKASI DNAPENGERTIAN REPLIKASI DNA

Replikasi DNA adalah proses penggandaan Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada terus-menerus melakukan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan in in vitrovitro dalam proses yang disebut reaksi berantai dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR). polimerase (PCR).

BACK

PENTINGNYA REPLIKASI DNAPENTINGNYA REPLIKASI DNA

Replikasi DNA sangat penting agar DNA Replikasi DNA sangat penting agar DNA tidak termutasi, dimana DNA tidak termutasi, dimana DNA

menyimpan cetak biru bagi segala menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Pada proses replikasi aktivitas sel. Pada proses replikasi

terdapat pos-pos pengecekan, sehingga terdapat pos-pos pengecekan, sehingga jika ada kode yang salah tercetak, dapat jika ada kode yang salah tercetak, dapat

langsung dikenali dan langsung langsung dikenali dan langsung diperbaiki. diperbaiki.

BACK

TEORI KONSERVATIFTEORI KONSERVATIF

Dua rantai DNA lama tetap tidak Dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai berubah, berfungsi sebagai

cetakan untuk dua rantai DNA cetakan untuk dua rantai DNA baru. Replikasi ini baru. Replikasi ini

mempertahankan molekul dari mempertahankan molekul dari DNA lama dan membuat molekul DNA lama dan membuat molekul

DNA baru. DNA baru.

BACK T. KONSERVATIF T. DISPERSIF T. SEMIKONS. GAMBAR

TEORI DISPERSIFTEORI DISPERSIF

Beberapa bagian dari kedua rantai Beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Oleh untuk sintesis rantai DNA baru. Oleh karena itu, hasil akhirnya diperoleh karena itu, hasil akhirnya diperoleh

rantai DNA lama dan baru yang rantai DNA lama dan baru yang tersebar pada rantai DNA lama dan tersebar pada rantai DNA lama dan

baru. Replikasi ini menghasilkan dua baru. Replikasi ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan DNA baru molekul DNA lama dan DNA baru yang saling berselang-seling pada yang saling berselang-seling pada

setiap untai. setiap untai.


TEORI SEMIKONSERVATIFTEORI SEMIKONSERVATIF

Dua rantai DNA lama terpisah dan Dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis dengan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada prinsip komplementasi pada

masing-masing rantai DNA lama. masing-masing rantai DNA lama. Akhirnya dihasilkan dua rantai Akhirnya dihasilkan dua rantai DNA baru yang masing-masing DNA baru yang masing-masing

mengandung satu rantai cetakan mengandung satu rantai cetakan molekul DNA lama dan satu rantai molekul DNA lama dan satu rantai

baru hasil sintesis. baru hasil sintesis.


NEXTNEXT

Eksperimen oleh M.S. Meselson dan F.W. Eksperimen oleh M.S. Meselson dan F.W. Stahl (1958)Stahl (1958)

Mereka menumbuhkan bakteri Escherichia coli selama beberapa Mereka menumbuhkan bakteri Escherichia coli selama beberapa generasi di dalam medium yang mengandung isotop nitrogen 15N untuk generasi di dalam medium yang mengandung isotop nitrogen 15N untuk menggantikan isotop nitrogen normal 14N yang lebih ringan. Akibatnya, menggantikan isotop nitrogen normal 14N yang lebih ringan. Akibatnya, basa-basa nitrogen pada molekul DNA sel-sel bakteri tersebut akan basa-basa nitrogen pada molekul DNA sel-sel bakteri tersebut akan memiliki 15N yang berat. Molekul DNA dengan basa nitrogen yang memiliki 15N yang berat. Molekul DNA dengan basa nitrogen yang mengandung 15N mempunyai tingkat kerapatan (berat per satuan mengandung 15N mempunyai tingkat kerapatan (berat per satuan volume) yang lebih tinggi daripada DNA normal (14N). Oleh karena volume) yang lebih tinggi daripada DNA normal (14N). Oleh karena molekul-molekul dengan tingkat kerapatan yang berbeda dapat molekul-molekul dengan tingkat kerapatan yang berbeda dapat dipisahkan dengan cara sentrifugasi tersebut di atas, maka Meselson dan dipisahkan dengan cara sentrifugasi tersebut di atas, maka Meselson dan Stahl dapat mengikuti perubahan tingkat kerapatan DNA sel-sel bakteri Stahl dapat mengikuti perubahan tingkat kerapatan DNA sel-sel bakteri E. coli yang semula ditumbuhkan pada medium 15N selama beberapa E. coli yang semula ditumbuhkan pada medium 15N selama beberapa generasi, kemudian dikembalikan ke medium normal 14N selama generasi, kemudian dikembalikan ke medium normal 14N selama beberapa generasi berikutnya. beberapa generasi berikutnya.


BACKBACK

TEORI TEORI SEMIKONSERVATIFSEMIKONSERVATIF

Replikasi DNA yang terjadi, Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi disebut replikasi semikonservatif, karena semikonservatif, karena masing-masing dari kedua masing-masing dari kedua rantai DNA induk bertindak rantai DNA induk bertindak sebagai cetakan/templat sebagai cetakan/templat untuk pembuatan dua rantai untuk pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda DNA dengan untai ganda yang baruyang baru


NEXTNEXT

http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Dna-split.png

TIGA KEMUNGKINAN TIGA KEMUNGKINAN

TERJADINYA REPLIKASI DNATERJADINYA REPLIKASI DNA


NEXTNEXT

Gambar Gambar animasi proses animasi proses

replikasi DNA : replikasi DNA :


PROSES REPLIKASI DNA GARPU REPLIKASIGARPU REPLIKASI

Garpu replikasi atau cabang replikasi (Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication replication forkfork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA ) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini dibentuk akibat bereplikasi. Garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim enzim helikase helikase yang memutus ikatan-ikatan yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat terbukanya untaian ganda tersebut membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" untuk cabang tersebut menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan urutan nukleotida komplementernya. DNA urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim oleh enzim primaseprimase dan disebut dan disebut primerprimer..

BACK G. REPLIKASI LEADING S. LAGGING S. DINAMIKA

NEXTNEXT

PROSES REPLIKASI DNAPROSES REPLIKASI DNA

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil bebas nukleotida rantai DNA yang sedang bebas nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase bergerak pada DNA "induk" dengan polimerase bergerak pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berorientasi DNA induk pada garpu replikasi berorientasi 3'→5', sementara untaian lainnya berorientasi 3'→5', sementara untaian lainnya berorientasi 5'→3', dan helikase bergerak membuka untaian 5'→3', dan helikase bergerak membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi harus berlangsung pada kedua itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut. arah berlawanan tersebut.


PROSES REPLIKASI DNAPROSES REPLIKASI DNA

PEMBENTUKAN PEMBENTUKAN LEADING STRANDLEADING STRAND

Pada replikasi DNA, untaian pengawal Pada replikasi DNA, untaian pengawal ((leading strandleading strand) ialah untaian DNA yang ) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase mampu membentuk DNA polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH bebas dari menggunakan ujung 3'-OH bebas dari sebuah primer RNA dan sintesis DNA sebuah primer RNA dan sintesis DNA berlangsung secara berkesinambungan, berlangsung secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.replikasi.


PROSES REPLIKASI DNAPROSES REPLIKASI DNA PEMBENTUKAN PEMBENTUKAN LAGGING STRANDLAGGING STRAND

Lagging strandLagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada ialah untaian DNA yang terletak pada sisi yang berseberangan dengan sisi yang berseberangan dengan leading strandleading strand pada pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut segmen yang disebut fragmen Okazaki. fragmen Okazaki. Pada untaian Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' bebas pada primer RNA tersebut untuk mensintesis bebas pada primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditempati oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan ditempati oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strandlagging strand menjadi lengkap. menjadi lengkap.


PROSES REPLIKASI DNAPROSES REPLIKASI DNADINAMIKA PADA GARPU REPLIKASIBukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap berada pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung untuk mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini merupakan akibat dari interaksi antara DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.Sliding clamp pada semua jenis makhluk hidup memiliki struktur serupa dan mampu berinteraksi dengan berbagai DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sebagai suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang mampu berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA bergerak melaluinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A besar di tengah clamp ini.


NEXTNEXT

PROSES REPLIKASI DNAPROSES REPLIKASI DNALubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui DNA Lubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui DNA dan air menempati tempat sisanya sehingga dan air menempati tempat sisanya sehingga clampclamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase mencapai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas mencapai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), ganda (lihat di bawah), sliding clampsliding clamp mengalami mengalami perubahan konformasi yang melepaskan DNA perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.polimerase.Clamp loaderClamp loader merupakan protein bersubunit banyak merupakan protein bersubunit banyak yang mampu menempel pada yang mampu menempel pada sliding clampsliding clamp dan DNA dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loaderclamp loader terlepas dari terlepas dari sliding clampsliding clamp sehingga DNA polimerase sehingga DNA polimerase menempel pada menempel pada sliding clampsliding clamp. . Sliding clampSliding clamp hanya hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Jika DNA rantai tunggal sintesis utas tunggal DNA. Jika DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase mampu berikatan dengan sudah habis, polimerase mampu berikatan dengan subunit pada subunit pada clamp loaderclamp loader dan bergerak ke posisi baru dan bergerak ke posisi baru pada pada lagging strandlagging strand. Pada . Pada leading strandleading strand, DNA , DNA polimerase III bergabung dengan polimerase III bergabung dengan clamp loaderclamp loader dan dan berikatan dengan berikatan dengan sliding clampsliding clamp..


REPLIKASI DNAREPLIKASI DNA

Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

BACK REPLIKASI DNA POLIMERASE

ENZIM POLIMERASEENZIM POLIMERASEEnzim DNA polimerase Enzim DNA polimerase memiliki fungsi lain, memiliki fungsi lain, yaitu mengoreksi DNA yaitu mengoreksi DNA yang baru terbentuk, yang baru terbentuk, membetulkan setiap membetulkan setiap kesalahan replikasi, dan kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang memperbaiki DNA yang rusak. Adanya fungsi rusak. Adanya fungsi tersebut menjadikan tersebut menjadikan rangkaian nukleotida rangkaian nukleotida DNA sangat stabil dan DNA sangat stabil dan mutasi jarang terjadi. mutasi jarang terjadi.

Penampakan peristiwa Penampakan peristiwa membelahnya dua rantai membelahnya dua rantai DNA heliks ganda akibat DNA heliks ganda akibat aktivitas enzim DNA aktivitas enzim DNA polimerse. polimerse.

Yang berikut ini merupakan Yang berikut ini merupakan awal dari proses replikasi awal dari proses replikasi DNA yang diambil dengan DNA yang diambil dengan menggunakan mikroskop. menggunakan mikroskop. Enzim DNA polimerase Enzim DNA polimerase memisahkan dua rantau DNA memisahkan dua rantau DNA heliks ganda :heliks ganda :

BACK REPLIKASI DNA POLIMERASE

LATIHAN SOAL!LATIHAN SOAL!

Enzim Apasajakah Yang Berperan Enzim Apasajakah Yang Berperan Dalam Proses Replikasi DNA?Dalam Proses Replikasi DNA?

Sebutkan dan jelaskan fungsi masing-Sebutkan dan jelaskan fungsi masing-masing enzim tersebut!masing enzim tersebut!

Skor maks. 10Skor maks. 10

BACK SOAL 1 PEMB 1 SOAL 2 PEMB 2 SOAL 3 PEMB 3


Tunjukkan gambar hasil replikasi Tunjukkan gambar hasil replikasi DNA berdasarkan 3 teori yang ada!DNA berdasarkan 3 teori yang ada!




Jelaskan dengan runtut dan benar Jelaskan dengan runtut dan benar proses replikasi DNA!proses replikasi DNA!



PEMBAHASANPEMBAHASAN

Polimerase DNA Polimerase DNA : enzim yang : enzim yang berfungsi mempolimerisasi berfungsi mempolimerisasi nukleotida-nukleotidanukleotida-nukleotida

Ligase DNA Ligase DNA : enzim yang berperan menyambung : enzim yang berperan menyambung DNA DNA utas laggingutas lagging

Primase DNA Primase DNA : enzim yang digunakan untuk : enzim yang digunakan untuk memulai memulai polimerisasi DNA polimerisasi DNA pada lagging strandpada lagging strand

Helikase DNA Helikase DNA : enzim yang berfungsi membuka : enzim yang berfungsi membuka jalinan jalinan DNA double heliksDNA double heliks

Single strand DNA-binding protein : menstabilkan Single strand DNA-binding protein : menstabilkan DNA DNA induk yang terbukainduk yang terbuka



Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.


Replikasi DNA

Proses replikasi DNA ini Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang merupakan proses yang rumit namun teliti. rumit namun teliti. Proses sintesis rantai Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mekanisme yang mencegah terjadinya mencegah terjadinya kesalahan pemasukan kesalahan pemasukan monomer yang dapat monomer yang dapat berakibat fatal. Karena berakibat fatal. Karena mekanisme inilah mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis kesalahan sintesis amatlah kecil.amatlah kecil.

GO!GO!

http://substansigenetika.net/wp/wp-content/uploads/2010/03/replikasi-mikroskop1.jpg

ARIGATOUGOZAIMASU…ARIGATOUGOZAIMASU…....

ESTER ICHA LINDA YUDHIS NUNUN

CREATED BY: NUNUNU_COZZYORY

replikasi dna

Documents