Pendahuluan Pendahuluan GENETIKA GENETIKA suatu suatu proses proses hereditas hereditas dan dan variasi variasi , , merupakan merupakan titik titik awal awal dari dari semua semua macam macam alur alur , , fungsi fungsi dan dan struktur struktur selular selular . . APA YG DIPELAJARI DALAM GENETIKA ? APA YG DIPELAJARI DALAM GENETIKA ? Kemampuan Kemampuan suatu suatu mikroorganisme mikroorganisme untuk untuk memelihara memelihara viabilitas viabilitas , , beradaptasi beradaptasi , , bermultiplikasi bermultiplikasi , , dan dan menyebabkan menyebabkan penyakit penyakit
59
Embed
GENETIKA suatuproses hereditas dan variasi, …ebook.repo.mercubuana-yogya.ac.id/Kuliah/materi_20152_doc/12... · Nukleotida tdd : gula ... 50S, dan GTP . tRNA inisiator yang membawa
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Gen pd plasmid Gen pd plasmid mengkodemengkode transfer transfer antaraantara selsel--selsel bakteribakteri, , komponenkomponen resistensiresistensi terhadapterhadapantibiotikaantibiotika tertentutertentu
KonjugasiKonjugasi : Transfer Gen : Transfer Gen
KromosomKromosom / Plasmid/ Plasmid
ElemenElemen Non Non KromosomalKromosomal
Transposable elementsTransposable elements (TE) (TE) �� DNA yang DNA yang
1 1 molekulmolekul DNA DNA untaiuntai gandaganda menghasilkanmenghasilkan 2 2 molekulmolekul DNA DNA (1 (1 untaiuntai lama & 1 lama & 1 untaiuntai barubaru))
PemisahanPemisahan keduakedua untaiuntai daridari DNA DNA indukinduk �� masingmasing--masingmasing untaiuntai sbgsbg templattemplat untukuntuk sintesissintesis DNA DNA barubaru
replikasireplikasi dimulaidimulai �� oriori((origin of replicationorigin of replication) )
BagianBagian yang yang aktifaktif
bereplikasibereplikasi �� garpugarpu
replikasireplikasi, , bergerakbergerak dgndgn
araharah berlawananberlawanan
((directional) directional) dgndgn araharah 55’’
keke 3 3 ‘‘
KofaktorKofaktor & & enzimenzim : : DNA DNA
polimerasepolimerase, , ligaseligase dlldll
ReplikasiReplikasi
ReplikasiReplikasi
SintesisSintesis untaiuntai DNA DNA barubaruhanyahanya daridari araharah 5 5 ‘‘ keke 33’’, , tetapitetapi DNA anti DNA anti pararelpararel ��
1 kali 1 kali sintesissintesis primer , primer , dilanjutkandilanjutkan polimerisasipolimerisasiDNA DNA �� leading strand leading strand
SintesisSintesis primer primer berkaliberkali--kali, kali, polimerisasipolimerisasi DNA DNA shgshgdihasilkandihasilkan fragmenfragmen DNA DNA ((FragmenFragmen Okazaki) Okazaki) ygygakanakan disambungkandisambungkan oleholehenzimenzim ligaseligase �� lagging lagging strand strand
RNA RNA polimerasepolimerase bersamabersama--samasama dengandengan faktorfaktor sigma sigma ((holoenzimholoenzim) ) �� bberjalanerjalan sepanjangsepanjang molekulmolekul DNA DNA sampaisampaimenemukanmenemukan lokasilokasi awalawal transkripsitranskripsi
FungsiFungsi faktorfaktor sigma sigma �� membantumembantu RNA RNA polimerasepolimerase untukuntukmengenalimengenali suatusuatu urutanurutan tertentutertentu padapada molekulmolekul DNA yang DNA yang menandaimenandai tempattempat awalawal transkripsitranskripsi yang yang dikenaldikenal sebagaisebagaipromoterpromoter
InisiasiInisiasi �� komponenkomponen prokariotprokariot : : kodonkodon inisiasiinisiasi (AUG), (AUG), formylmethionineformylmethionine tRNAtRNA ((fMETfMET--tRNAtRNA), subunit 30S ), subunit 30S dandan50S, 50S, dandan GTP . GTP . tRNAtRNA inisiatorinisiator yang yang membawamembawa anti anti kodonkodonCAU CAU akanakan menempatimenempati situssitus P P padapada ribosomribosom
ElongasiElongasi �� tRNAtRNA keduakedua membawamembawa anti anti kodonkodon untukuntukkodonkodon keduakedua memasukimemasuki situssitus A A padapada ribosomribosom �� AsamAsamamino yang amino yang dibawadibawa oleholeh tRNAtRNA keduakedua membentukmembentuk ikatanikatanpeptidapeptida dengandengan asamasam amino amino pertamapertama �� tRNAtRNAbertranslokasibertranslokasi daridari situssitus A A keke situssitus P, P, lalulalu dilepaskandilepaskanmelaluimelalui situssitus E E �� situssitus A A kosongkosong �� situssitus A A terisiterisi kodonkodonuntukuntuk asamasam amino amino berikutnyaberikutnya �� dstdst
TerminasiTerminasi �� AkhirAkhir prosesproses elongasielongasi, , dicapainyadicapainya suatusuatukodonkodon (UAG, UAA, UGA) yang (UAG, UAA, UGA) yang tidaktidak dikenalidikenali oleholeh anti anti kodonkodon yang yang dibawadibawa oleholeh tRNAtRNA �� sinyalsinyal penghentianpenghentiantranslasitranslasi �� KeduaKedua subunit subunit ribosomribosom akanakan berdisosiasiberdisosiasi ��polipeptidapolipeptida dibebaskandibebaskan daridari tRNAnyatRNAnya
PertukaranPertukaran atauatau Transfer GenTransfer Gen
TRANSFORMASITRANSFORMASI
Sel resipien mengambil DNA bebas yang Sel resipien mengambil DNA bebas yang dilepaskan ke lingkungan ketika sel bakteri lain dilepaskan ke lingkungan ketika sel bakteri lain (donor) mati dan mengalami lisis (donor) mati dan mengalami lisis �� DNA bebas DNA bebas terdapat dalam bentuk fragmen akan diambil terdapat dalam bentuk fragmen akan diambil oleh bakteri tertentu oleh bakteri tertentu �� transformasitransformasi
Genus Genus Haemophiluus, Streptococcus, Haemophiluus, Streptococcus, dan dan NeisseriaNeisseriaDNA donor (untai tunggal) memasuki sel DNA donor (untai tunggal) memasuki sel resipien resipien �� rekombinan dengan DNA resipien rekombinan dengan DNA resipien homolog homolog
Berperan penting Berperan penting �� resistensi antibiotika resistensi antibiotika
TRANSDUKSITRANSDUKSI
DNA dari dua bakteri masuk ke dalam sel DNA dari dua bakteri masuk ke dalam sel
bersamabersama--sama untuk berekombinasi.sama untuk berekombinasi.
Dimediasi oleh Dimediasi oleh bakteriofagabakteriofaga
Virus mengandung DNA nya sendiri dan Virus mengandung DNA nya sendiri dan
Terjadi antara dua sel hidup, melibatkan kontak Terjadi antara dua sel hidup, melibatkan kontak sel dengan sel,dan membutuhkan mobilisasi dari sel dengan sel,dan membutuhkan mobilisasi dari kromosom bakteri donorkromosom bakteri donor
Kontak Kontak E coliE coli dimediasi oleh pilus sex dimediasi oleh pilus sex
Pilus sex berasal dari donor dan membentuk Pilus sex berasal dari donor dan membentuk jembatan konyugasi untuk transfer DNA dari sel jembatan konyugasi untuk transfer DNA dari sel donor ke sel resipien donor ke sel resipien �� mobilisasi kromosom mobilisasi kromosom ��Satu untai DNA baru dihasilkan oleh donor Satu untai DNA baru dihasilkan oleh donor ��berpindah ke resipien berpindah ke resipien
Sex Sex piluspilus E coli E coli antaraantara donor donor dandan
•• MengkombinasikanMengkombinasikan prinsipprinsip hibridisasihibridisasi asamasamnukleatnukleat yang yang komplementerkomplementer dengandengan replikasireplikasiasamasam nukleatnukleat yang yang diaplikasikandiaplikasikan melaluimelaluisejumlahsejumlah siklussiklus
ProduksiProduksi hormonhormon insulin insulin untukuntuk penangananpenangananpenyakitpenyakit DM DM melaluimelaluiteknologiteknologi DNA DNA rekombinanrekombinan ((dipakaidipakaibakteribakteri E.coliE.coli sbgsbg vektorvektor), ), hemofilihemofili, , kankerkanker
AplikasiAplikasi keilmuankeilmuan ��
IdentifikasiIdentifikasi mikrobamikroba, , Human Genome Project Human Genome Project
Genetika adalah dasar dari ekpresi dari suatu ciri makhluk hidup. Jika metabolisme ~ dasar dari kehidupan, dan gen mengkode enzim-enzim yang berperan dalam metabolisme MAKA:
gene ~ basis dari suatu kehidupan.
G e n e t i c M i c r o b i a l Genetika Mikroba,
WHY??
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Hubungan DNA dan Kehidupan
or
play
Digital music information on CD
CD player
Ear and brain
music
sound waves
Digital life information on DNA
play
Development and metabolism
life
ribosome
RNA
protein
transcription
translation
G e n e t i c M i c r o b i a l
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Genom: Keseluruhan materi genetik di dalam organisma Kromosom : Struktur yang mengandung DNA Gene : Unit fungsional dari DNA yang dapat diekspresikan
Bakteri mempunyai DNA berbentuk sirkular tertutup (plasmid)
Material Genetik M I K R O B A
G e n e t i c M i c r o b i a l
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
KROMOSOM
G e n e t i c M i c r o b i a l
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Panjang kromosom E. coli = 1.7 mm Panjang sel E. coli = 2 μm DNA adalah supercoiled (topoisomerase)
KROMOSOM B a k t e r i
G e n e t i c M i c r o b i a l
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
DNA= deoxyribonucleic acid
Material Genetik
G e n e t i c M i c r o b i a l
RNA= ribonucleic acid
Semua organisma mempunyai DNA dan RNA Semua organisma menggunakan nukleotida yang sama DNA semua organisma dapat bereplikasi, bertranskripsi dan Bertranslasi
DNA
RNA Asam Nukleat
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Asam Nukleat B u i l d i n g B l o c k
Nukleotida
G e n e t i c M i c r o b i a l
Gugus Fosfat
Gugus Pentosa
Gugus Basa Nitrogen
3’C
5’ end
5’C
3’C
5’C
3’ end OH
O
O
O
O
Nukleosida
Asam nukleat akan membentuk polimer (molekul yang tersusun dari pengulangan unit nukloetida – poli nukleotida)
Polin
ukle
otid
a
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Nukleotida G U L A & B A S A
G e n e t i c M i c r o b i a l
APW/MD/Ajar 8 Gen Mikroba/2011
Struktur DNA Untuk DNA : mempunyai rantai ganda- Double stranded (double helix)
Untuk RNA : mempunyai rantai tunggal - Single stranded