Bab 3 SUBSTANSI Bab 3 SUBSTANSI GENETIKA 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)
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.
Bab 3 Substansi Genetika
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
Bab 3 Substansi Genetika
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.
Bab 3 Substansi Genetika
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
Bab 3 Substansi Genetika
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.
Bab 3 Substansi Genetika
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
Bab 3 Substansi Genetika
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
Bab 3 Substansi Genetika
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.
Bab 3 Substansi Genetika
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.
Bab 3 Substansi Genetika
Elongasi translasi.
Bab 3 Substansi Genetika
Terminasi translasi.
Bab 3 Substansi Genetika
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