SUBSTANSI GENETIKABAGIAN 2

Tersusun (orisinil) oleh : Yves Belgiaswara susilo

STUKTUR DNAREPLIKASI DNA

MODEL REPLIKASI

PENGANTAR

DNA

1. DNA (deoxyribonucleic acid)

a.) PENGANTARAsam Deoksiribosa Nukleat (ADN)• Tempat penyimpanan

informasi genetik• Sebelum diketahui bahwa

DNA adalah tempat penyimpanan informasi, proteinlah yang diduga menyimpan informasi.

b) PENEMU STRUKTUR DNA

Frances Crick & James Watson (1953)Penemu model molekul DNA sebagai struktur HELIKS BERUNTAI GANDA lebih dikenal dengan sebutan HELIK GANDA WATSON - CRICK

c) STRUKTUR DNA

DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas : • Polimer nukleoktida yang berulang – ulang• Tersusun rangkap• Membentuk DNA heliks ganda • Berpilin ke kanan

Setiap nukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu :• Gula 5 karbon (2-

deoksiribosa)• Basa nitrogen yang teridiri

dari golongan purin, yaitu Adenin (A), dan Guanin (G)• Serta golongan pirimidin,

yaitu Sitosinin (C), dan Timin (T)• Gugus fosfat

Susunan Basa Nitrogen• Stabilitas DNA heliks

ganda ditentukan oleh basa dan ikatan hydrogen

• DNA heliks ganda memiliki suatu polaritas

• Salah satu rantai DNA adalah gugus fosfat dengan karbon 5’- deoksiribosa

• Dengan ujung rantai lain adalah gugus hidroksil dengan 3 - deoksiribosaDengan itu, rantai polinukleotida meruoakan suatu polaritas

3’---5’ dan 5’---’3

• Polaritas heliks ganda berlawanan orientasi satu sama lain

• Kedua rantai polinukleotida DNA membentuk heliks ganda berjajar secara antipararel 5’ – A T T G T C G A G T – 3’

3’ – T A A C A G C T C C – 5’

d) REPLIKASI DNA• Peristiwa sintesis DNA. Saat suatu sel membelah secara mitosis• Tiap – tiap sel hasil pembelahan mengandung DNA penuh dan identik seperti induknya• Dengan begitu, DNA harus secara tepat di replikasi (diperbanyak / dicetak ulang)

• Replikasi DNA dapat terjadi dengan adanya sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama

3 Model Replikasi DNA1. Model Konservatif, yaitu dua rantai

DNA lama tetap dan tidak berubah.Berfungsi sebagai cetakan untuk dua

rantai DNA baru

2. Model Semikonservatif, dua rantai DNA lama terpisah.

• Dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing – masing

rantai DNA lama tersebut.• Menghasilkan dua rantai DNA baru, satu

cetakan DNA lama dan satu cetakan DNA hasil sintesis.

3. Model Dispersi, beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Menyebabkan rantai lama dan baru

tersebar pada rantai DNA lama dan baru.

Dari ketiga model yang telah dijelaskan, model semikonservatif adalah model yang tepat untuk proses replikasi DNA, model replikasi ini telah dibuktikan oleh MATTHEW MESELON DAN FRANKLIN STAHL (1957)

RNASTRUKTUR RNA

TIPE RNA

PENGANTAR

PERBEDAAN RNA - DNA

2. Ribonucleic Acid (RNA)

a) PENGANTARAsam Ribonukleat Berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetic, contohnya pada proses translasi untuk sintesis protein.

b. STRUKTUR RNARNA merupakan rantai tunggal polinukleotida, setiap RNA terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu :1. 5 karbon (ribosa)2. Basa nitrogen yang terdiri dari

golongan purin (sama dengan DNA) dan golongan pirimidin [sitosinin (C) dan urasil (U)]

3. Gugus fosfat

KETERANGAN SELANJUTNYA• Purin dan Pirimidin yang berikatan dengan ribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau ribonukleosida (precursor dasar) untuk sintesis DNA• RNA adalah hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA. Sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding dengan DNA

c. Tipe RNATerdiri dari 3 tipe :• RNAd (RNA duta)• RNAr (RNA ribosomal)• RNAt (RNA transfer)

1. RNAd (RNA duta)• RNA yang urutan basanya komplementer (berpasangan) dengan salah satu urutan basa DNA• RNAd membawa pesan / kode genetic (kodon) dari kromosom (didalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma)• Kode genetik kemudian menjadi cetakan untuk menentukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida.

2. RNAr (RNA ribosomal)• Komponen structural yang utama di dalam ribosom.• Setiap subunit ribosom teridiri dari 30% - 46% molekul RNAr dan 70% - 80% protein.

3. RNAt (RNA transfer)•RNA yang membawa asam amino satu

persatu ke ribosom•Salah satu ujung RNAt terdapat 3

rangkaian basa pendek disebut antikodon•Suatu asam amino tertentu akan

melekat pada ujung RNAt yang berseberangan dengan ujung antikodon.

c. PERBEDAAN RNA - DNA

Kode genetik merupakan suatu informasi dengan menggunakan huruf sebagai lambang dari basa nitrogen (A, T, C, dan G) yang dapat menerjemahkan macam-macam yang ada di dalam tubuh.

3. KODE GENETIK

Kode genetik

Singlet Duplet triplet

KETERANGAN:ALA = ALANIN GLN = GLUTAMIN LEU = LEUSIN SER = SERINARG = ARGININ GLU = ASAM GLUTAMAT LYS = LISIN THR = TREONINASN = ASPARAGIN GLY = GLISIN MET = METIONIN TRP = TRIPTOFANASP = ASAM ASPARTAT HIS = HISTIDIN PHE = FENIL TRY = TIROSINCYS = SISTEIN ILE = ISOLEUSIN PRO = PROLIN VAL = VALIN

4. SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein adalah proses penerjemahan kodon-kodon pada mRNA menjadi polipeptida.

Sintesis protein

transkripsi

translasi

Transkripsi adalah proses sintesis RNA dengan menggunakan cetakan DNA.

• Terjadi di dalam nukleus (eukariot) dan sitoplasma (prokariot)• Ada tiga tahapan dalam transkripsi- Inisiasi - Elongasi- Terminasi

1. Transkripsi

1. INISIASI : Proses ini dimulai dari menempelnya ribosom sub unit kecil ke mRNA.

2. ELONGASI : penempelan sub unit besar pada sub unit kecil menghasilkan dua tempat yang terpisah

3. TERMINASI : terjadi saat tRNA dengan antikodon dan asam amino yang tepat masuk ke tempat A.

2. Translasi

• Terjadi di sitoplasma melibatkan ribosom• Ada tiga tahapan- Inisiasi- Elongasi- terminasi