GENETIKA: ILMU YANG MEMPELAJARI DAN MENGANALISIS KETURUNAN (HEREDITY) ATAU KONSTANSI DAN PERUBAHAN PENGATURAN DARI BERBAGAI FUNGSI FISIOLOGIS YANG

Transkripsi

1 GENETIKA: IU YANG MEMPELAJARI DAN MENGANALII KETUNAN (HEREDITY) ATAU KONTANI DAN PEBAHAN PENGATURAN DARI BERBAG FUNGI FIIOLOGI YANG MEMBENT KARAKTER ORGANIME. UNIT KETUNAN GEN DNA DAN RNA PEBAHAN GEN

2 DNA dan RNA DNA (Deoksiribonukleat) adalah substansi kimia yang berperan dalam penerus informasi yang turun temurun. Dalam struktur DNA terkode/tersandikan informasi bagi sintesis semua protein sel egmen yang mempunyai ciri tersendiri pada DNA atau kromosom disebut GEN

3 Informasi dari DNA diteruskan dari sel ke sel replikasi DNA melalui R RNA (Asam ULribonukleat), menyerupai DNA tetapi tidak sama, M kerja RNA adalah U mengolah informasi yang disandikan di dalam DNA bagi sintesis K I Mdan tranlasi Ktranskripsi protein melalui

4 PERBEDAAN ANTARA DNA DAN RNA

5 TRTUR DNA DAN RNA

6 EJARAH PENEMUAN AAM NLEAT A 1879,, IAlbrecht Kossel menemukan asam nukleat 1879 RyangU tersusun oleh suatu gugus gula gula,, gugusl fosfat,, dan gugus basa fosfat M Ada dua jenis asam nuklet: 1. DNA (deoxyribonucleid acid) 2. RNA (ribonucleid acid asam nukleat memiiki peran penting dalam biosintesa protein

7 Asam nukleat adalah suatu polimer nukleotida yg berperanan dlm penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida) Asam nukleat terdapat dlm 2 bentuk: asam deoksiribosa (DNA) dan asam ribosa (RNA). Keduanya merupakan polimer linier, tidak bercabang dan tersusun dari subunit-subunit yg disebut nukleotida Pd sel eukariot, DNA terdapat di dlm nukleus, sedangkan pada sel prokariot, terdpt dlm sitoplasma atau nukleoid dan berfungsi sbg molekul hereditas atau pewarisan sifat. Molekul RNA disintesis dari DNA dan berperan dlm sintesis protein di dlm sitoplasma (ribosom) atu nukleotida terdiri atas 3 bagian: gula berkarbon 5 (pentosa), basa organik heterosiklik (mengandung karbon, nitrogen dan berbentuk datar) dan gugus fosfat bermuatan negatif, yg membuat polimer bersifat asam.

8 Komponen dalam nukleotida pada DNA / RNA 1. GULA PENTOA Yang termasuk gula pentosa adalah ribosa dan deoksiribosa Turunan penting dari ribosa adalah 2'-deoksiribosa, sering hanya disebut deoksiribosa, yang pada karbon nomor 2 nya OH digantikan oleh H. Deoksiribosa ditemukan di DNA (deoxyribonucleic acid) Ribosa ditemukan di RNA (ribonucleic acid). Penggantian OH oleh H di atom C nomor 2 mempengaruhi struktur! RNA DNA

9

10 GULA RIBOA Gula pada asam nukleat adalah ribosa. Ribosa (β-d-furanosa) adalah gula pentosa (jumlah karbon 5). Perhatikan penomoran. Dalam penulisan diberi tanda prime(') untuk membedakan penomoran pada basa nitrogen

11 PERHATIKAN Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1). Ikatan gula ribosa dengan gugus fosfat (pada atom karbon nomor 5). Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2

12 2. BAA NITROGEN Basa nitrogen berikatan dengan ikatan-b pada atom karbon nomor1' dari gula ribosa atau deoksiribosa. Pirimidin berikatan pada gula ribosa pada atom N1 dari struktur cincinnya. Purin berikatan pada gula ribosa pada atom N-9 dari struktur cincinnya.

13 BAA PIRIMIDIN DAN PURIN Perhatikan struktur cincinnya

14 BAA-BAA DALAM AAM NLEAT

15 Perhatikan atom N9 (pada purin) dan N1 (pada pirimidin) yang berikatan dengan atom C nomor 1 dari ribosa

16 KOMPOII BAA PENYUUN AAM NLEAT AOrganisme IR Ucoli Escherichia L Khamir M Gandum almon Ayam A G C T 24,7 26,0 25,7 23,6 31,3 18,7 17,1 32,9 22,8 27,1 20,4 29,1 27,3 22,7 IK 29,7M 20,8 28,8 20,5 29,3 L21,5 UB I

17 Nukleosida (Gula Ribosa yang berikatan dengan basa nitrogen) + satu atau lebih gugus fosforil disebut nukleotida.

18 Gula ribosa yang berikatan dengan basa nitrogen (dalam contoh di samping adalah suatu pirimidin, urasil dan sitosin) pada atom karbon nomor 1 nya disebut ribonukleosida (dalam contoh di samping adalah uridin dan sitidin). Ribonukleosida yang terfosforilasi pada atom karbon nomor 5 nya disebut ribonukleotida (dalam contoh di samping adalah uridilat atau sitidilat)

19

20

21 Monomer nukleotida dapat berikatan satu sama lain melalui ikatan fosfodiester antara -OH di atom C nomor 3 nya dengan gugus fosfat dari nukleotida berikutnya. Kedua ujung poli- atau oligonukleotida yang dihasilkan menyisakan gugus fosfat di atom karbon nomor 5' nukleotida pertama dan gugus hidroksil di atom karbon nomor 3' nukleotida terakhir.

22 ifat asam nukleat ifat-sifat fisika-kimia asam nukleat meliputi stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung. tabilitas asam nukleat ditentukan oleh interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa. Artinya, permukaan basa yang bersifat hidrofobik menyebabkan molekulmolekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat. Ex: Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu lebih dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen-komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik

23 Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya perubahan status tautomerik basa. ebagai contoh, peningkatan ph akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton. elanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA mengalami denaturasi. ejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat pada ph netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea (CO(NH2)2) dan formamid (COHNH2). Pada RNA denaturasi berlangsung perlahan dan bersifat acak karena bagian rantai ganda yang pendek akan terdenaturasi lebih dahulu daripada bagian rantai ganda yang panjang. Pada DNA, denaturasi terjadi sangat cepat dan bersifat koperatif karena denaturasi pada kedua ujung molekul dan pada daerah kaya AT akan mendestabilisasi daerah-daerah di sekitarnya. uhu ketika molekul asam nukleat mulai mengalami denaturasi dinamakan titik leleh atau melting temperature (Tm).

24 Turunan penting dari ribosa adalah 2'deoksiribosa, sering hanya disebut deoksiribosa, yang pada karbon nomor 2 nya OH digantikan oleh H. Deoksiribosa ditemukan di DNA (deoxyribonucleic acid) Ribosa ditemukan di RNA (ribonucleic acid). Penggantian OH oleh H di atom C nomor 2 mempengaruhi struktur! DNA RNA

25 Bentuk AAM NLEAT a.rna Ribonukleotida adalah penyusun RNA L UB RNA I

26 MAALAH RNA: KETIDAKTALAN DNA, yang memiliki H sebagai pengganti OH di atom C nomor 2, lebih stabil

27 Deoksiribonukleotida adalah penyusun DNA H Deoksiribonukleotida DNA

28 Watson-Crick base pairing

29

30 DNA terdiri atas dua rangkaian heliks anti-paralel (paralel berlawanan arah) yang melilit ke kanan suatu poros. Ukuran lilitan aadalah 36 Å, yang mengandung 10.5 pasangan basa per putaran. Kerangka yang berselangseling antara gugus deoksiribosa dan fosfat terletak di bagian luar. Ikatan hidrogen antara basa purin dan pirimidin terletak d bagian dalam.

31 Basa penyusun suatu benang DNA yang antiparallel tidak sama melainkan bersifat komplemen terhadap benang pasangannya. Basa C berpasangan dengan G, sedangkan A dengan T. Hal ini sangat bemanfaat dalam kaitan untuk penyimpanan dan pemindahan.

32 Gula 5'-deoksiribosa yang berikatan dengan basa nitrogen (dalam contoh di samping adalah purin - adenin dan guanin) pada atom karbon nomor 1 nya disebut deoksiribonukleosida (dalam contoh di samping adalah deoksiadenosin dan deoksiguanosine). Deoksiribonukleosida yang terfosforilasi pada atom karbon nomor 5 nya disebut Deoksiribonukleotida (dalam Penyampaian Deoksiribonukleotida contoh di samping adalah biasanya dalam bentuk singkatan deoksiadenilat dan (misalnya) A, atau da (deoksia), atau deoksiguanilat). damp (deoksiadenosin monofosfat)

33 DEOKIRIBONLEOTIDA UTAMA

34 DNA dobel heliks dapat dikopi secara persis karena masingmasing untai mengandung sekuen nukleotida yang persis berkomplemen dengan sekuen untai pasangannya. Masingmasing untai dapat berperan sebagai cetakan untuk sintesis dari untai komplemen baru yang identik dengan pasangan awalnya.

35 KREPLIK HA DNA IR UL M

36 DNA mengandung gen, informasi yang mengatur sintesis protein dan RNA. DNA mengandung bagian-bagian yang menentukan pengaturan ekskresi gen (promoter, operator, dll.) Ribosomal RNA (rrna) merupakan komponen dari ribosom, mesin biologis pembuat protein Messenger RNAs (mrna) merupakan bahan pembawa informasi genetik dari gen ke ribosom Transfer RNAs (trnas) merupakan bahan yang menterjemahkan informasi dalam mrna menjadi urutan asam amino RNAs memiliki fungsi-fungsi yang lain, di antaranya fungsi-fungsi katalis

37 Prosesnya... L UB I

38 Kesimpulan Dari uraian di atas dapat disimpulkan beberapa fungsi dari asam nukleat; menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi informasi genetik; (dapat dilihat pada macam-macam DNA) metabolisme antara(intermediary metabolism) ; (dikarena asam nukleat adalah penyusun utama nukleus sebagai tempat pusat metabolisme sel terjadi) reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; (ex: ATP adalah salah satu contoh nukleotida asam nukleat bebas yang berperan sebagai pembawa energi koenzim pemindah asam asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi.

39