STRUKTUR DNA DAN RNA

Transkripsi

1 STRUKTUR DNA DAN RNA

2 MATERIAL GENETIKA Informasi genetika dari organisme dibawa dalam bentuk molekul DNA yang pada beberapa makhluk / organisme dalam bentuk RNA yang kemudian akan dipindahkan dalam bentuk protein. Untuk mendapatkan informasi genetik maka utas DNA tersebut harus dipotong terlebih dahulu menggunakan enzim restriksi tertentu sesuai dengan utas DNA yang dikenalinya.

3 MATERIAL GENETIKA Kromosom (Protein + Asam Nukleat) Ekstra Kromosom: Ekstra Kromosom: (Pada Eukaryot ) -. Plasmid( Pada Prokaryot) -. Mitokondria -. Kloroplas (organ yang berklorofil) -.Sitoplasma

4 SANDI GENETIK Sandi ( kode ) genetik Adalah merupakan triplet kodon ( triplet code ) Merupakan gabungan dari 3 nukleotida yang menyandikan asam amino Basa nukleotida terdiri dari A,G,C,T tetapi dalam proses alaminya triplet kodon dalam bentuk RNA ( sekuen basa mrna A,G,C,U) Basa tunggal mrna tidak mengkode satu asam aminopun. Basa duplet (2 basa) : asam amino < 20 asam amino Basa triplet (3 basa) : asam amino >> 20 asam amino sehingga satu asam amino dapat disandikan lebih dari satu triplet kodon Triplet kodon diawali / ditentukan menggunakan pendekatan sama dengan percobaan Nirenberg Dari 64 kodon 61 menyandikan 20 asam amino 3 kodon yang tidak menyandikan asam amino adalah UAA UAG Asam amino pertama adalah : AUG = Me onin startcodon stop codon UGA ( nonsense codon ) Kode genetik selain degenerated ( universal ) : Seperangkat kodon yang sama dipakai oleh semua organisme dan tipe sel.

5 TABEL M RNA BASA KEDUA Basa pertama U C A G Basa ketiga U UUU Phe UUC UUA Leu UUG UCU UCC ser UCA UCG UAU Tyr UAC UAA Stop kodon UAG UGU Cys UGC UGA Stop kodon UGG Trp U C A G C CUU CUC Leu CUA CUG CCU CCC Pro CCA CCG CAU His CAC CAA Gln CAG CGU CGC Arg CGA CGG U C A G A AUU AUC Ile AUA ACU ACC Thr ACA ACG AAU Asn AAC AAA Lys AAG AGU Ser AGC AGA Arg AGG U C A G G GUU GUC Val GUA GUG GCU GCC Ala GCA GCG GAU Asp GAC GAA Glu GAG GGU GGC Gly GGA GGG U C A G AUG Met

6 STRUKTUR ASAM NUKLEAT Asam nukleat adalah suatu senyawa yang merupaka asam inti yang terdiri dari DNA dan RNA Merupakan rantai POLINUKLEOTIDA yaitu : Makromolekul yang tersusun oleh molekul yang lebih sederhana yang disebut Nukleotida Nukleotida merupakan molekul yang tersusun atas satu gula, satu basa, dan satu fosfat. Nukleosida adalah kombinasi suatu gula pentosa yang dihubungkan dengan basa purin atau pirimidin melalui ikatan C - N

7 NUKLEOTIDA Protein yang bergabung dengan asam nukleat. Nukleotida dalam sitoplasma dan dalam inti adalah sama tetapi jenis asam nukleatnya berbeda. Nukleotida tersusun atas : 1 Basa DNA 1 Gula Komponen yang essential 1 Fosfat RNA Gula Ribosa & Deoksiribosa Basa Adenin, Guanin, Timin, Sitosin Polinukleotida adalah Ikatan antara 2 nukleotida dari 2 gugus fosfat yang terikat pada 2 pentosa ikatan Fosfodiester Tiap struktur DNA / RNA merupakan suatu polinukleotida yang ujung-ujungnya C 3 & C 5

8 Nukleotida & Nukleosida No Nukleotida Nukleosida 1 Adenosin monofosfat Adenosin 2 Guanosin monofosfat Guanosin 3 Timidin monofosfat Timidin 4 Sitidin monofosfat Sitosin 5 Uridin monofosfat Uridin

9 STRUKTUR MOLEKUL DNA DAN RNA Bahan dasar penyusun molekul asam nukleat JENIS DNA RNA GULA DEOKSIRIBOSE RIBOSE PIRIMIDIN PURIN -. SITOSIN -. TIMIN -. ADENIN -. GUANIN -. SITOSIN -. URASIL -. ADENIN -. GUANIN

10 BASA PURIN DAN PIRIMIDIN

11 NUKLEOTIDA Nukleotida (nukleosida fosfat) adl ester asam fosfat dr nukleosida merupakan nukleosida yg terfosforilasi. Berperan serta dlm sejumlah besar proses biokimiawi peran yg paling dikenal adl sbg prekursor monomer RNA dan DNA HO O P O NH 2 N N 5 OCH OH O 1 2 N N OH Basa (adenin)

12 H Subunit Nukleotida dari DNA Subunit Nukleotida dari RNA

13 POLINUKLEOTIDA Polimer mononukleotida Deoksi asam ribonukleat (DNA) Asam ribonuklaet (RNA) DNA DNA merupakan struktur yang dibangun oleh KH pentosa (deoksiribosa), fosfat dan suatu basa dalam bentuk polimer dan berkombinasi membentuk helix ganda. Blok pembangun DNA adalah 5-carbon sugar deoxyribose yang saling dihubungkan oleh ikatan fosfodiester sehingga terbentuk dua untai ganda dengan tulang punggungnya dibentuk dari ikatan KH-fosfat pada bagian luar helix.

14 STRUKTUR DNA

15 Kedua strand dari helix saling merupakan komplemeternya masing-masing. Setiap pentosa-nya juga terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari adenine (A), guanine (G), cytosine (C) atau thymine (T). Gula deoksiribosa dan fosfat yg menyusun DNA terletak dibgn luar molekul, sdgkan bs purin dan pirimidin t letak di sebelah dlm untaian (heliks)

16 Strand yang berlawanan diikat oleh suatu ikatan non kovalen diantara dua basa yang selalu berpasangan G dengan C oleh tiga ikatan hidrogen dan A dipasangkan dengan T oleh dua ikatan hidrogen. Terdapat dua posisi dari pentosa yang terikat pada gugus fosfat yaitu pada ujung 5 -P dan ujung 3 -OH.

17 Menurut James Watson & Francis Crick Ukuran jarak antara pasangan basa 0,34 nm (3,4 o A) Setiap putaran untaian td 10 ps basa dan jarak satu putar heliks 3,4 nm Diameter untaian DNA 2,0 nm

18 Tipe A Pasangan bs/putaran Bentuk Fisik Struktur DNA B C Diameter heliks (nm) B dsrkan jml ps basa bbrp tipe (bentuk) D E Z ,33 8 7,5 12 2,3 1,9 1, ,8

19 Untaian (strand) DNA td dua lekukan (groove) lekukan besar (major groove) lekukan kecil (minor groove) lekukan pada tipe B lebih mudah m ikat protein drpd tipe A ( lebih dalam)

20 DNA (Gen) terdiri dari tiga struktur penting yaitu : Bagian yang disebut gene regulatory segment m ngdung srtuktur yang terlibat pada proses inisiasi dan pengaturan proses transkripsi. Exon bagian yang mengandung codon untuk ditranslasikan oleh mrna menjadi protein. Intron bagian struktur yang tidak mengandung codon (intervening sequence).

21 KROMOSOM

22 KROMATIN

23 NUKLEOSOM

24 RNA Pada DNA molekul RNA dibentuk oleh nukleotida yang saling dihubungkan menjadi satu rantai KH pada DNA deoksiribosa. Sedangkan RNA KH-nya adalah ribosa. Basa timin diganti oleh urasil pada RNA

25 STRUKTUR RNA DNA terdiri dari dua untai yang saling komplementer membentuk helix ganda, ttp RNA hanya terdiri dari satu untai tunggal, akan tetapi dapat melipat lipat dirinya dalam suatu aturan tertentu. Basa pada RNA sama spt DNA, kecuali timin diganti oleh urasil.

26 3 macam RNA penting mrna (messenger-rna) yg melakukan tranfer informasi mengenai deretan asam amino pada protein yang akan dibangun sesuai dengan urutan kode pada DNA asal. rrna (ribosomal-rna) yang membangun ribosom bersama dengan protein trna (transfer-rna) yang mentransfer asam amino ke ribosom untuk sintesis protein.

27 trna Td 75 bh nukleotida Td 4 lengan utama lengan akseptor lengan antikodon lengan D lengan T C lengan tambahan Fungsi sbg penyelaras utk translasi

28 FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN DNA Kestabilan struktur DNA Tumpukan (stacking) basa nukleotida pd satu rantai interaksi hidrofobik antara basa-basa nukleotida hilang krn panas & reagensia struktur tdk teratur : serapan cahaya Ikatan hidrogen antara basa-basa yg berpasangan pd rantai ganda terutama pada ps antara C dan G makin >> ps C-G, makin stabil struktur

29 Denaturasi DNA Pecahnya ikatan hidrogen antara ps basa pada rantai ganda rantai tunggal (single Stranded) Penyebab Denaturasi Panas ikt hidrogen stacking Asam basa asam protonasi ggs N dr A,G dan C basa deprotonasi ggs N dr G dan C

30 Tingkat denaturasi DNA t gantung pd tinggi suhu p ubahan tk denaturasi DNA suhu b tingkat absorban 260 makin > p geseran str, mk makin > nilai absorban cahaya efek hiperkromik denaturasi lengkap DNA suhu > 90 o C Renaturasi Proses p bentukan kembali str untai ganda dr keadaan terdenaturasi