Kel 6 - Genetika bakteri mutasi

8/7/2019 Kel 6 - Genetika bakteri mutasi

http://slidepdf.com/reader/full/kel-6-genetika-bakteri-mutasi 1/30

Genetika BakteriKelompok 6:

Bellita Pratiwi

Rosyida Amalia

Vincent Cahya Saputra

Cicilia Marina

Anip ManfaatunMarita Kurniati



STRUKTUR DNA

� terdiri dari tiga komponen utama: gugusfosfat, gula deoksiribosa, dan basanitrogen.

� terdiri atas dua untai yang berpilinmembentuk struktur heliks ganda.

� Empat basa yang ditemukan pada DNAadalah adenin (A), sitosin (C), guanin(G), dan timin (T).

� G berpasangan dengan C oleh tigaikatan hidrogen, A dengan T oleh duaikatan hidrogen.



STRUKTUR DNA

� membentuk sebuah struktur berpilin

yang terdiri dari sebuah parit besar

(lebar) dan sebuah parit kecil (sempit).

� Ada beberapa variasi struktur DNA,

seperti A-DNA, B-DNA, dan Z-DNA.





REPLIKASI DNA

� Replikasi adalah proses penggandaan

molekul DNA untai ganda.

�

Terdapat tiga cara replikasi namunhanya cara semikonservatif saja yang

terbukti kebenarannya.



PERCOBAAN

MESELSON&SAHL� Menunjukkan bahwa replikasi DNA adalah

semikonservatif.

� Proses:

1. Membiakkan E.coli selama beberapagenerasi dalam medium yang mengandung15N.

2. E.coli diekstraksi, sentrifugasi dengan

kerapatan garam.3. Ditaruh kembali dalam medium 14N dan

dibolehkan untuk membelah diri hanyasekali.



PERCOBAAN

MESELSON&SAHL4. DNA dari sebuah sel diekstrak dan

dibandingkan dengan DNA dengan 14N

maupun dengan 14N kerapatan antara.

5. Tidak sesuai dengan cara konservatif,

namun sesuai dengan cara dispersif dan

konservatif.

6.DNA diekstrak dari sel yang dibiakkanselama beberapa generasi dalam medium15N, diikuti dengan dua pembelahan diri di

dalam medium 14N.



PERCOBAAN

MESELSON&SAHL7. DNA memiliki jumlah yang sama dua

kerapatan yang berbeda, tidak

konsisten dengan cara dispersif.

8. Konsisten dengan cara

semikonservatif.





MEKANISME REPLIKASI DNA

1. Heliks ganda DNA dibuka menjadi duauntai tunggal.

2. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-

protein pengikat untaian tunggal.3. Primase membentuk oligonukleotida RNA

yang disebut primer.

4. Molekul DNA polimerase melekat pada

seuntai tunggal DNA, bergerak sepanjanguntai tersebut memperpanjang primer,membentuk leading strand dan lagging strand .



MEKANISME REPLIKASI DNA

5. DNA polimerase yang membentuk

lagging strand mensintesis segmen-

segmen polinukleotida diskontinu

(fragmen Okazaki).

6. Enzim DNA ligase menyambungkan

potongan-potongan lagging strand.





Transduksi

� Transduksi adalah Perpindahan gen denganperantaraan virus

� Virus yang menginfeksi bakteri : bakteriofaga(faga)

� Faga meninjeksikan DNA, replikasi, DNA inangterdegradasi

� Faga mengendalikan sintesis protein faga baru

� Kombinasi acak terjadi antara DNA inang dengantransducing phage (faga tertransduksi)

� Faga dilepas setelah sel inang lisis� Faga transduksi menginfeksi sel inang baru

� Sel inang baru memperoleh rekombinasi genbaru



Transformasi

� Bentuk paling sederhana darirekombinasi

� Bakteri resipien memperoleh gen dari

fragmen DNA bebas� Sel penerima harus dalam kondisi

kompeten

� Biasanya terjadi pada fase pertumbuhaneksponensial akhir

� DNA plasmid tidak mengalami seperti inidi alam



Konjugasi

� Proses perpindahan gen dari kontak sel ke sel

� Dikenal sebagai reproduksi seksual primitive

� Hanya materi genetik yang berpindah, dapat

berupa plasmid, fragmen (besar) kromosomatau seluruh kromosom

� Berbeda dengan transformasi atau transduksi

hanya terjadi perpindahan fragmen (kecil)

kromosom)

� Pili seks berperan



Transposisi

� Pemindahan gen dari rantai DNA

pendek antara satu plasmid ke plasmid

lain, atau dari kromosom ke plasmid

dalam sel tersebut.

� Diklasifikasikan menjadi dua kelas :

Retrotransposons dan DNA

transposon



� Mutasi perubahan di dalam

rangkaian nukleotida suatu gen yang

dapat menimbulkan ciri genetik yang

baru atau perubahan genotif.

� Sel atau organisme yang menimbulkan

efek mutasi disebut mutan.



Tipe-tipe Mutasi

� Mutasi salah

� Mutasi nonsense

�

Mutasi netral



Terjadinya Mutasi

� Akibat kerusakan yang ditimbulkan oleh

cahaya ultraviolet atau sinar-X.

� Tipe senyawa:

1. kerusakan replikasi DNA bergantung

pada ikatan purin-pirimidin;

2. analog basa yang menyerupai basa-

basa pada DNA normal.



Reparasi Mutasi

� Penyakit reparasi pada manusia yang

paling terkenal adalah x eroderma

pigmenrosum. Pada penyakit menurun

ini, kulit sangat pekat terhadap cahayaUV.



Laju Mutasi

� Laju mutasi adalah peluang bagi suatu

sel untuk bermutasi ketika terjadi

pembelahan sel.

� Laju mutasi sama dengan 10-6 per

pembelahan sel.

� Laju mutasi mempunyai implikasi praktis

karena gen bermutasi secara acak dantidak bergantung satu dengan yang

lainnya.



Tipe-tipe Mutan Bakteri

�

Toleransi yang meningkat terhadap unsur-unsur penghambat,terutama antibiotik (resisten terhadap antibiotik dan obat-obatan).

� Kemampuan fermentasi yang berubah (meningkatkan atau

menurunkan kapasitas produk terakhir).

� Defisiensi akan nutrisi (membutuhkan medium yang lebih kompleks

untuk tumbuh dibanding biakan aslinya).� Berada dalam bentuk koloni atau kemampuan untuk menghasilkan

pigmen.

� Perubahan pada struktur permukaan dan komposisi selnya (mutan

antigenik).

�

Resisten terhadap aksi bakteriofag.� Perubahan pada ciri-ciri morfologis, mislnya hilangnya kemampuan

untuk menghasilkan spora, kapsul, atau flagella.



MUTAGENESIS

� Suatu teknik biologi molekuler di mana suatumutasi diciptakan pada suatu bagian molekulDNA tertentu, yang dikenal sebagai plasmid



Mekanisme dasar :

� Mensintesis DNA yang di dalamnya terdapat

bagian yang ingin dimutasi.

� Hasil sintesis ini harus dihibridisasi dengan

DNA lain dari gen yang diinginkan.

� Fragmen tersebut diperluas lagi oleh DNA

polymerase.

�Molekul yang diperoleh akan diadaptasikanke dalam sel inang dan dikloning.

� Pemilihan mutan.



MUTAGEN

� Mutagen: penyebab terjadinya mutasi

y Mutagen kimia

Kolkisin dan zat zigitonin

y Mutagen fisika

Sinar UV, sinar radioaktif

y Mutagen biologi.

VIRUS dan bakteri



DNA Rekombinan

untuk: mengisolasi DNA danmenggabungkan DNA yang berasal dari

organisme yang berbeda sehingga

terbentuk DNA rekombinan, yang

dimasukkan ke dalam sel organisme

prokariot maupun eukariot hingga DNA

rekombinan dapat bereplikasi dan bahkan

dapat diekspresikan.



Proses

� Isolasi DNA genomik/kromosom yang akan diklon

� Pemotongan molekul DNA menjadi sejumlah fragmendengan berbagai ukuran

� Menyisipkan gen atau fragmen DNA

� Memasukkan DNA ke dalam sel bakteri (transformasi)� Seleksi klon bakteri yang benar yaitu bakteri yang

mengandung plasmid rekombinan



Perangkat Teknologi DNA

Rekombinan� Enzim Endonuklease Restriksi : memotong DNA

� Enzim DNA Ligase : menyambung DNA

� Plasmid : sebagai vektor untuk menngklonkan gen ataumengklonkan fragmen DNA atau mengubah sifat bakteri

� Transposon: sebagai alat untuk mutagenesis danmenyisipkan penanda

� PustakaGenom : menyimpan gen atau yang telahdiklonkan

� Enzim traskripsi balik : membuat DNA berdasarkan

RNA� Pelacak DNA / RNA : mendeteksi DNA atau fragmen gen

yang diinginkan atau mendeteksi klon yang benar



Contoh Produk DNA

Rekombinan� Antibodi rekombinan

� Protein terapeutik : albumin serum manusia, interferon,insulin, hormon pertumbuhan, aktivator plasminogen jaringan, antitrombin, limfokin, faktor nekrosis tumor, dll.

� Vaksin : hepatitis B, herpes, influenza, malaria� Vaksin DNA

� Terapi gen

� Produk pertanian : tanaman tahan penyakit, fiksasinitrogen, resistensi pestisida, bioinsektisida

� Produk bioremediasi : pengurai lemak / minyak,penghilang herbisida, pendegradasi pestisida



Kerugian DNA Rekombinan

Munculnya plasmid yang dapat

menyebabkan penyakit

Kel 6 - Genetika bakteri mutasi

Documents