Berdasarkan fungsinya, kromosom dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut:
|
|
- Hadi Tanuwidjaja
- 6 tahun lalu
- Tontonan:
Transkripsi
1 Pendahuluan Setiap sel organisme mengandung materi genetik. Materi genetik tersebut terdapat di berbagai sel di seluruh tubuh, misalnya pada sel-seldarah, sel tulang, sel gamet dan lain-lain, tepatnya materi genetik tersebut berada di dalam nukleus. Peranan materi genetika tersebut adalah untuk mengatur pewarisan sifat kepada keturunannya, misalnya mengatur bentuk rambut, warna kulit, susunan darah, dan lain-lain. Pada materi ini kita akan mempelajari tentang materi genetik (meliputi kromosom, DNA, RNA, dan gen) serta mempelajari tahapan sintesis protein Kromosom Istilah kromosom diambil dari bahasa Yunani chroma = warna dan soma = badan. Pertama kali ditemukan oleh W. Waldeyer pada tahun 1888.Kromosom terdapat pada nukleus (inti sel) setiap sel. Kromosom dapatdiamati dengan jelas pada tahap metafase saat pembelahan mitosis maupun meiosis. Pada saat tidak membelah diri, di dalam nukleus tidak terbentuk badan kromosom, tetapi dalam bentuk benang-benang yang terurai yang disebut benang kromatin.struktur kromatin seperti jala, tersusun atas benang-benang halus yang dapat menyerap zat warna. Jika sel sedang membelah (pembelahan sel akan dibahas pada bab selanjutnya), benang-benang kromatin ini memendek dan menebal membentuk struktur yang disebutkromosom (lihat gambar 2). Gambar 2. Bagian-bagian penyusun kromosom Sumber: Biologi. Reaven Johnson dalam Kistinnah, Biolologi kelas XII BSE Berdasarkan fungsinya, kromosom dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut:
2 1. Kromosom tubuh (Autosom) adalah kromosom yang mengendalikan sifat-sifat tubuh, seperti warna mata, warna kulit, tinggi badan, dan lain-lainnya. Jumlah autosom pada sebagian besar organisme adalah sama. 2. Kromosom seks (gonosom) adalah kromosom yang menentukan jenis kelamin, contohnya X dan Y. Kromosom X berbentuk lurus, sedangkan kromosom Y berbentuk bengkok pada ujungnya. Kromosom dalam suatu spesies memiliki pola tampilan tertentu yang disebut kariotipe seperti yang di perlihatkan pada gambar 3. Kromosom di dalam sel tubuh pada suatu individu terlihat berpasangan disebut dengan kromosom homolog. Kromosom homolog berasal dari kedua induknya sehingga memiliki bentuk, ukuran dan komposisi yang berbeda-beda. Pasangan kromosom homolog disebut genom atau ploidi (perangkat/set). Gambar 3. Kariotipe pada manusia (wanita) Sumber: Suryo, Genetika Manusia dalam Rochmah, Biologi kelas XII BSE a. Struktur Kromosom Makhluk hidup yang ada di alam ini tidak semuanya mempunyai struktur kromosom yang sama dengan kromosom manusia. Bakteri dan virus mempunyai kromosom sirkuler (membulat). Kromosom pada sel prokariotik hanya memiliki satu kromosom dantidak terletak di dalam inti sel sedangkan kromosom sel eukariotik, jumlahnya bervariasi menurut jenis organisme dan terdapat di dalam nukleus. Untuk pengamatan struktur kromosom biasanya digunakan kelenjar air liur lalat buah (Drosophila melanogaster) kromosom tersebut digunakan karena lebih besar daripada kromosom makhluk hidup lainnya. Sehingga disebut kromosom raksasa. Sel tubuh lalat buah hanya berjumlah 4 pasang yang terdiri atas 3 pasang autosom dan 1 pasang gonosom (lihat gambar 4). Gambar 4. Drosophila melanogaster dan kariotipenya
3 Sumber: Suryo, Genetika Manusia dalam Sembiring, Biologi kelas XII BSE Umumnya kromosom memiliki susunan kimia yang terdiri dari kromatin 60%, protein 35%, DNA, dan RNA 5%. Protein terdiri dari histon dan nonhiston (bersifat netral atau asam). Kromosom memiliki beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan RNA.Seperti pada gambar 5, Kromosom mempunyai 2 bagian utama yaitu sentromer dan lengan (kromatid). Gambar 5. Struktur kromosom dari samping. Sumber: Ilustrasi Haryana dalam Kistinnah, Biologi kelas XII BSE 1. Sentromer Sentromer merupakan bagian kepala kromosom berbentuk bulat yang merupakan pusat kromosom dan membagi kromosom menjadi dua lengan. Bagian ini merupakan daerah penyempitan pertama pada kromosom yangkhusus dan tetap.daerah ini disebut juga kinetokoratau tempat melekatnya benang-benang gelendong (spindle fober). Elemen-elemen ini berfungsi untuk menggerakkan kromosom selama mitosis atau sebagian dari mitosis. Pembelahan sentromer ini akan memulai gerakan kromatid pada masa anafase. 2. Lengan (Kromatid) Bagian lengan ini merupakan bagian badan utama kromosom yang mengandung kromosom dan gen. Umumnya jumlah lengan pada kromosom dua, tetapi ada juga beberapa yang hanya berjumlah satu. Lengan dibungkus oleh selaput tipis dan di dalamnya terdapat matriks yang berisi cairan bening yang mengisi seluruh bagian lengan. Cairan ini mengandung benang benang halus berpilin yang disebut kromonema. Bagian kromonema(jamak = kromonemata)yang mengalami pembelahan disebut kromomer yang berfungsi untuk membawa sifat keturunan sehingga disebut sebagai lokus gen. Pada bagian ujung kromosom, terdapat telomer yang berfungsi untuk menghalangi agar tidak terjadi perlekatan antarkromosom dan menjaga agar DNA di dalamnya tidak mudah terurai.pada bagian ujung kromosom terdapat suatu tambahan yang disebut satelit. b. Ukuran, Bentuk, dan Jumlah Kromosom 1. Ukuran dan Bentuk Kromosom Ukuran kromosom kadang-kadang berhubungan dengan jumlah kromosom. Apabila jumlah kromosomnya sedikit, biasanya kromosomnya lebih panjang. Rata-rata ukuran panjang kromosom adalah 0,2 0,5µm dengan diameter 0,2-20µm. Pada umumnya ukuran kromosom tumbuhan berukuran lebih besar dibandingkan dengan kromosom hewan. Kromosom memiliki jumlah sentromer yang bervariasi. Berdasarkan jumlah sentromernya, bentuk kromosom dapat dibedakan menjadi empatmacam, yaitu sebagai berikut.
4 a. Asentrik, kromosom yang tidak memiliki sentromer. b. Monosentris, kromosom yang hanya memiliki sebuah sentromer. c. Disentris, kromosom yang memiliki dua sentromer. d. Polisentris, kromosom yang memiliki banyak sentromer. Perhatikan gambar 6 dan 7, berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi empat bentuk, yaitu metasentris, submetasentris, akrosentris, dan telosentris. a. Metasentris, sentromer terletak di tengah-tengah kromosom sehingga kromosom berbentuk seperti huruf V. b. Submetasentris, sentromer terletak submedian atau kira-kira ke arah salah satu ujung kromosom. Bentuk kromosom seperti huruf J. c. Akrosentris, sentromer terletak pada subterminal atau di dekat ujung kromosom. Satu lengan kromosom sangat pendek dan satu lengan lainnya sangat panjang. Bentuk kromosom lurus atau seperti batang. d. Telosentris, sentromer terletak pada ujung kromosom. Kromosom hanya memiliki satu lengan saja. Gambar 6. Bentuk kromosom berdasarkan letak sentromernya. Sumber: Sembiring, Biologi kelas XII BSE Gambar 7. Bentuk-bentuk kromosom 2. Jumlah Kromosom Semua makhluk hidup eukariotik memiliki jumlah kromosom yang berbeda-beda. Pada sel tubuh atau sel somatis, jumlah kromosom umumnya selalu genap, karena kromosom sel tubuh selalu berpasangan. Jumlah kromosom sel somatis tersebut terdiri atas 2 set kromosom (diploid, 2n), dari induk jantan dan induk betina. Jumlah kromosom sel somatis tumbuhan, hewan, dan manusia berbeda satu sama lain. Pada mamalia misalnya, sel somatis (diploid) manusia mengandung 46 buah kromosom, sedangkan simpanse 48 kromosom. Tabel 1 menggambarkan macam-macam jumlah kromosom pada makhluk hidup.
5 c. Gen Sebagai Bagian dari Kromosom Gen adalah unit terkecil dari materi genetik yang mengendalikan sifat-sifat hereditas suatu organisme.istilah gen dikemukakan oleh W. Johannsen (1898) untuk mengganti istilah faktor, elemen, atau determinan pada zaman Mendell. fungsi gen sebagai berikut. a. Mengatur pertumbuhan/perkembangan dan metabolisme individu. b. Menyampaikan informasi genetik dari generasi ke generasi berikutnya. c. Menentukan sifat-sifat pada keturunannya. Gen terletak di dalam kromosom, yaitu di suatu tempat yang disebut dengan lokus. Lokuslokus ini digambarkan sebagai garis-garis pendek yang horizontal di sepanjang kromosom yang digambarkan sebagai garis panjang vertikal seperti terlihat pada Gambar 8. Gambar 8. Bentuk lokus Sumber: Kistinnah, Biologi kelas XII BSE Pasangan gen yang terdapat pada kromosom homolog disebut dengan Alel. Alel menunjukkan sifat alternatif sesamanya. Contoh sifat alternatif sesamanya adalah alel B menetukan sifat bentuk biji bulat, sedangkan bentuk alel b kecil menunjukkan sifat bentuk biji keriput.alel dapat memiliki tugas yang sama atau berlawanan untuksuatu pekerjaan tertentu. Alel yang mempunyai tugas yang sama disebut alel homozigot. Sedangkan, alel yang tugasnya berbeda disebut alel heterozigot. Gambar 9. Pasangan alel Heterozigot Seri alel atau pasangan gen yang memiliki lebih dari dua anggota alel, misalnya tiga atau empat alel disebut alel ganda (multiple alelo murphi).contoh alel ganda terdapat pada golongan darah manusia dan warna bulu pada kelinci.
6 Warna bulu kelinci dipengaruhi oleh empat alel yaitu W, W ch, W h, w yang keempatnya berada pada lokus yang sama, di mana: Alel : W : warna bulu normal (hitam) W ch : warna bulu normal Chinchilia (kelabu) W h : warna bulu Himalaya (coklat) w : warna bulu albino (putih) Genotipe Fenotipe Hitam (Normal) Kelabu (Chichilia) Coklat (Himalaya) Putih (Albino) WW, WW ch, WW h,ww W ch W ch, W ch W h, W ch, w W h W h, W ch w Ww Pasangan gen dalam kromosom homolog suatu individu disebut genotipe. Gen dominan dilambangkan dengan huruf besar (misalnya A, B, C), sedangkan gen resepif dilambangkan dengan huruf kecil (misalnya a, b, c). Ekspresi gen dominan akan menutupi ekspresi gen resesif. Ekspresi gen tersebut mempengaruhi penampakan sifat-sifat yang disebut fenotid. Contohnya gen B menampakkan sifat biji bulat dan gen b menampakkan sifat keriput. d. Fungsi Kromosom Kromosom berfungsi membawa sifat individu dan membawa informasi genetika, karena di dalam kromosom mengandung gen. Menurut hukum Mendel, gen dalam kromosom terdapat dalam keadaan berpasangan dan anggota pasangan itu diperoleh dari parental (induk). Pada waktu pembelahan meiosis, pasangan kromosom tersebut berpisah dan hanya satu anggota dari setiap pasangan itu yang berpindah ke sel kelamin DNA dan RNA DNA Dioxyribo Nucleic Acid (DNA) atau Asam Deoksiribo Nukleat merupakan senyawa kimia yang terdapat di dalam inti sel.dna pertama kali ditemukan oleh F. Miescher(1869) dari sel spermatozoa dan sel eritrosit burung, selanjutnya dinamakan sebagai nuklein.
7 DNA dapat ditemukan pada organel mitokondria, plastida, dan sitoplasma (dalam jumlah yang sedikit). DNA merupakan komponen yang ditemukan secara ekslusif di dalam kromosom dan mempunyai sifat antara lain: 1. Merupakan material kromosom sebagai pembawa informasi genetik, melalui aktivitas pembelahan sel. 2. Tebalnya 20 Å (Amstrong) dan panjangnya beribu-ribu Å (1 Å = meter). 3. Dapat melakukan replikasi, yaitu membentuk turunan atau menggandakan diri. DNA hasil replikasi ( DNA anak) memiliki urutan basa yang identik dengan yang dimiliki oleh heliks ganda parental ( DNA induk). 4. Pada sel organisme prokariotik (bakteri), DNA berantai tunggal. Pada sel eukariotik, DNA berupa heliks (rantai) ganda. 5. Pada suhu mendekati titik didih atau pada ph yang ekstrim (kurang dari 3 atau lebih dari 10), DNA mengalami denaturasi (membuka). Jika lingkungan dikembalikan seperti semula, DNA dapat kembali membentuk heliks ganda, disebut renaturasi. a. Struktur DNA DNA merupakan suatu polimer nukleotida ganda yang berpilin ke arah kanan (double heliks). DNA merupakan suatu polimer yang terdiri atas nukleotida-nukleotida dengan jumlah ratusan atau ribuan. Setiap nukleotida terdiri dari 1 gugus fosfat, 1 basa nitrogen, dan 1 gula pentosa. 1. Gugus fosfat (PO4 - ); berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengangula yang lain. 2. Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula. Basa nitrogen dibedakan menjadi dua. a. Basa Purin Basa purin dengan struktur cincin ganda yaitu Adenin (A) dan Guanin (G) seperti terlihat pada Gambar 10. Gambar 10. Ruang bangun Purin: Adenin dan Guanin Sumber: haryana dalam Kistinnah, Biologi SMA kelas XII BSE b. Basa pirimidin Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan Sitosin (S) seperti terlihat pada Gambar
8 Gambar 11. Ruang bangun Pirimidin: Sitosin dan Timin Sumber: haryana dalam Kistinnah, Biologi SMA kelas XII BSE 3. Gula pentosa deoksiribosa; berfungsi untuk membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulangpunggung atau kekuatan dari struktur double helix DNA. Basa nitrogen yang terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) dan pirimidin (Sitosin dan Timin) akan membentuk rangkaian senyawa kimia dengan gulapentosa, membentuk nukleosida/deoksirobonukleosida. Nukleosida bersenyawa dengan gugus fosfat membentuk nukleotida, yang mempunyai bentuk rantai panjang.nukleotida-nukleotida tersebut membentuk rantai panjang yang disebut polinukleotida. Antara rantai polinukleotida satu dengan yang lainnya saling berhubungan pada bagian basa nitrogen. Perhatikan gambar 12, Struktur heliks ganda DNA diilustrasikan sebagai tangga tali terpilin hal ini berdasarkan hasil analisis refraksi sinar X oleh kristal DNA, James Watson (Amerika) dan Francis Crick (Inggris) pada Fosfat dari suatu nukleotida akan membentuk ikatan fosfodiester dengan gula dari nukleotida berikutnya. Ikatan gula dengan fosfat tersebut diilustrasikan sebagai tulang belakang (back bone) gula fosfat atau ibu tangga. Sementara itu, basa nitrogen purin pada satu nulkeotida akan membentuk ikatan hidrogen sebagai pasangan tetap dengan pirimidin dari nukleotida lainnya. Ikatan basa nitrogen purin-pirimidin diilustrasikan sebagai anak tangga. Pasangan tetap basa nitrogen purin-pirimidin, yaitu sebagai berikut. a. Guanin (G) Sitosin (C atau S) b. Adenin (A) Timin (T) Adenin (A) dengan timin (T) membentuk dua ikatan hidrogen (A=T), sedangkan guanin (G) dengan sitosin (C) membentuk tiga ikatan hidrogen (G C). DNA dapat menentukan sifat genetik suatu individu karena setiap makhluk hidup mempunyai urutan pasanganbasa yang spesifik dan berbeda dengan yang lain. Perbedaan urutan pasangan basa antar individu dapat dilihat pada saat sequence(proses pengurutan basa) dalam analisis DNA. Namun, terdapat suatu keteraturan, yaitu jumlah timin sama atau hampir sama dengan jumlah adenin. Jumlah sitosin sama atau hampir sama dengan jumlah guanin. Contohnya DNA manusia mengandung adenin = 30,9%, timin = 29,4%, guanin =19,9% dan sitosin = 19,8%.
9 Gambar 13. Polaritas (kutub) di kedua ujung untai polinukleotida yang berlawanan Sumber: Watson, DNA Rekombinandalam Rochmah Biologi SMA kelas XII BSE DNA heliks ganda mempunyai polaritas (kutub) di kedua ujung untai polinukleotida yang berlawanan. Ujung salah satu untai polinukleotidanya merupakan ikatan antara gugus fosfat dengan gula deoksiribosa pada atom karbon nomor 5 (5 = primer) dan ujung lainnya merupakan ikatan antara gugus hidroksil (OH) dengan gula deoksiribosa atom karbon nomor 3 (3 = primer). Kedua untai polinukleotida berjajar membentuk heliks ganda secara antiparalel untuk lebih jelas lihat gambar 13. A. Fungsi DNA 1. Pembawa informasi genetis DNA sebagai bentuk kimiawi gen merupakan pembawa informasigenetik makhluk hidup. DNA membawa instruksi bagi pembentukan ciridan sifat makhluk hidup. 2. Berperan dalam duplikasi diri dan pewarisan sifat Oleh karena DNA mengandung semua informasi sifat makhluk hidup,ia juga harus memiliki informasi bagi perbanyakan diri (replikasi). Replikasi DNA memberikan jalan bagi DNA untuk diwariskan dari satu sel ke sel lainnya. Replikasi DNA disebut juga autokatalis. 3. Ekspresi informasi genetik Gen-gen membawa informasi untuk membentuk protein tertentu.proses ini terjadi melalui mekanisme sintesis protein. Proses pembentukan protein ini terjadi melalui proses transkripsi DNA menjadi RNA dan translasi RNA membentuk rantai polipeptida. 4. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa lain.
10 B. Replikasi DNA DNA mempunyai kemampuan untuk mengadakan replikasi, yaitumemperbanyak diri atau menggandakan diri. Peristiwa ini terjadi mendahuluipenggandaan kromosom, berlangsung pada waktu interfase, yaitu pada saat sel siap untuk melakukan pembelahan. Tujuan replikasi DNA adalah agar sel anakan hasil pembelahan mengandung DNA yang identik dengan DNA sel induknya. Kesalahan dalam replikasi DNA dapat mengakhibatkan perubahan pada sifat selsel anakan. 1. Model Replikasi DNA Para ahli mengemukakan tiga model mekanisme replikasi DNA, yaitu sebagai berikut (perhatikan gambar 14): a. Model Konservatif Kedua untai polinukleotida induk atau yang lama tidak berubah dan berfungsi sebagai cetakan. Jadi, heliks ganda DNA baru tidak mengandung polinukleotida lama. b. Model Semikonservatif Replikasi semikonservatif ini melalui cara, yaitu pita double heliks DNA induk terpisah, kemudian mensintesis pita DNA yang baru dengan cara melengkapi (komplementasi) pada masing-masing pita DNA induk tersebut. c. Model Dispersif Dispersif ini melalui cara, yaitu kedua pita double heliks induk terputus membentuk segmen-segmen pita DNA yang baru, kemudian segmen pita DNA induk akan disambung dengan segmen pita DNA baru. Sehingga pada peristiwa ini hasil akhirnya adalah segmen pita DNA induk dengan segmen pita DNA yang baru yang tersebar pada pita double heliks DNA yang terbentuk. Dari ketiga model replikasi DNA tersebut, model semikonservatiflah yang lebih diyakini kebenarannya. Hal ini telah dibuktikan oleh Matthew Meselson dan Franklin Stahldengan percobaan pembiakan bakteri Escherichia colihingga beberapa generasi dalam medium yang mengandung isotop nitrogen berat 15 N, kemudian memindahkannya ke dalam medium isotop nitrogen ringan 14 N. Gambar 14. Model replikasi DNA: (a) konservatif, (b) semikonservatif, (c) dispertif
11 Sumber: Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1 dalam Rochmah, Biologi kelas XII BSE. 2. Mekanisme Replikasi DNA Replikasi DNA terjadi di dalam nukleus. Sumber energinya berasal dari nukleosida trifosfat (nukleotida dengan 3 gugus fosfat). Replikasi DNA dikatalis oleh beberapa enzim, antara lain sebagai berikut. a. Helikase, berfungsi memutuskan ikatan-ikatan hidrogen untuk membuka heliks ganda DNA menjadi dua untai tunggal. b. Singel-strand binding protein, menjaga agar hidrogen yang dipisah oleh helikase tidak bersatu kembali. c. RNA primase, untuk menggabungkan nukleotida-nukleotida RNA agar dapat membentuk primer (kelas lain asam nukleat) d. DNA polimerase, berfungsi menggabungkan nukleotida-nukleotida menjadi polimer DNA yang panjang. e. DNA ligase, berfungsi menyambungkan fragmen-fragmen DNA (fragmen Okazaki) yang baru terbentuk sehingga menjadi untaian DNA yang lengkap. Mekanisme replikasi DNA adalah sebagai berikut (lihat gambar 15). a. Helikase membuka heliks ganda DNA induk. b. Protein pengikat untai tunggal menstabilkan DNA induk yang terbuka. c. Untai utama (leading strand) disintesis secara terus-menerus pada arah 5 3 oleh DNA polimerase. Pembentukan leading strand dimulai dari satu primer RNA yang disintesis oleh enzim primase. Primer RNA bukanlah DNA tetapi potongan pendek RNA. DNA polimerase kemudian menggantikan nukleotida primer RNA dengan DNA. d. Untuk memanjangkan untai baru DNA yang lain, DNA polimerase harus bekerja di sepanjang cetakan yang jauh dari cabang replikasi. Untai DNA yang disintesis pada arah ini disebut lagging strand (untai lamban). Lagging strand disintesis secara tidak kontinu. Enzim primase menyintesis primer-primer RNA pendek yang kemudian diperpanjang oleh DNA polimerase membentuk fragmen Okazaki. e. Setelah primer RNA diganti menjadi DNA oleh DNA polimerase yang lainnya, DNA ligase menggabungkan fragmen Okazaki ke untai yang sedang tumbuh.
12 Gambar 15. Replikasi DNA Sumber: Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1 dalam Rochmah, Biologi kelas XII BSE RNA Bahan genetik, selain DNA adalah RNA. Di dalam inti sel makhluk hidup, baik sel prokariotik maupun sel eukariotik terdapat asam nukleat yang berupa DNA dan RNA. Tetapi beberapa virus tidak memiliki DNA, sehingga hanya memiliki RNA saja, maka dalam hal ini fungsi RNA menjadi sama dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel. A. Struktur RNA RNA (ribonucleic acid) adalah makromolekul polinukleotida yang berbentuk untai tunggal. RNA berperan dalam sintesis protein. RNA memiliki untai polimer yang lebih pendek dari pada DNA karena dibentuk melalui transkripsi fragmen-fragmen DNA. Keberadaan RNA di dalam sel tidak tetap karena RNA mudah terurai dan harus diproduksi kembali. Komponen penyusun RNA, yaitu sebagai berikut. 1. Gula ribosa berkarbon 5 2. Gugus fosfat 3. Basa nitrogen, terdiri atas dua jenis: a. Purin, ada dua macam: guanin (G) dan adenin (A). b. Pirimidin, ada dua macam: urasil (U) dan sitosin (S atau C = cytosine) B. Fungsi RNA 1. Menyampaikan informasi genetik dalam bentuk kode-kode genetik dalam inti ke ribosom dan sebagai pola cetakan dalam membentuk polipeptida. 2. Sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang RNA duta. 3. Mengangkut asam-asam amino ke ribosom. C. Jenis RNA Berbeda halnya dengan DNA yang terletak dalam nukleus, RNA banyak terdapat dalam sitoplasma terutama ribosom walaupun ada pula beberapa di antaranya dalam nukleus. Dalam
13 sitoplasma, kadar RNA berubah-ubah. Hal ini dipengaruhi oleh aktivitas sintetis protein. Ketika suatu protein akan disintetis, kandungan RNA dalam sel meningkat begitu pula sebaliknya. RNA dapat dibedakan menjadi tiga jenis, yaitu RNA-d/m RNA, RNA-t, RNA-r. 1. RNA duta (RNA-d) atau messenger RNA Perhatikan gambar 16, RNA duta adalah RNA yang menjadi model cetakan dalam proses penyusunan asam amino pada rantai polipeptida atau sintesis protein. Disebut RNA duta, karena molekul ini merupakan penghubung DNA dengan protein dan membawa pesan berupa informasi genetik dari DNA untuk membentuk protein. Informasi genetik berupa urutan basa N pada RNA duta yang memesan suatu asam amino yang disebut kodon. Penyusunan rantai polipeptida tergantung dari urutan kodon pada RNA duta. Urutan kodon pada RNA-d yang dicetak DNA tergantung pada macam protein yang akan disintesis. RNA duta berumur sangat pendek, hanya beberapa menit hingga beberapa hari, setelah itu akan segera terurai. RNA duta pada sel eukariotik berumur lebih panjang daripada sel prokariotik. Gambar 16. mrna/rna-d Sumber : Fiktor, Biologi kelas XII BSE 2. RNA transfer (RNA-t) RNA-t disebut RNA pemindah dan merupakan RNA yang terpendek. Fungsi RNA-t adalah menerjemahkan kode-kode (kodon) yang dibawa oleh RNA m. Hasil terjemahan ini berupa deretan basa nitrogen yang sesuai dengan kodon yang ada pada RNA-d atau RNA-m. RNA-t membawa pasangan kodon pada RNA m, sehingga disebut antikodon (Gambar 17). Antikodon adalah triplet basa nitrogen yang terikat dengan kodon RNA-m secara spesifik. RNA-t juga membawa asam amino yang sesuai dengan kodon-kodon RNA-d atau RNA-m. RNA-t mempunyai antikodon yang mampu mengenali dua atau lebih kodon yang berbeda sehingga jumlahnya lebih sedikit dari jumlah kodon, yaitu sekitar 45 dari jumlah total kodon sebanyak 61.
14 Gambar 17. RNA-t dan bagiannya Sumber: Campbell, Reece, & Mitchell, Biologi 1 dalam Rochmah, Biologi kelas XII BSE 3. RNA ribosom (RNA-r) RNA-r dibentuk dari prekusor yang disebut RNA pra ribosom, mempunyai berat molekul sekitar 2 juta (gambar 18) dan merupakan molekul paling besar dibandingkan RNA-m dan RNA-t. RNA ribosom mengandung asam amino. RNA-r meskipun tidak digunakan selalu terdapat dalam ribosom. Bersama-sama dengan protein, RNA ini akan membentuk struktur ribosom yang mengatur proses translasi. RNA-r berfungsi sebagai mesin perakit yang bergerak ke satu arah sepanjang RNA-d dalam proses sintesis protein. RNA-r dibuat oleh DNA dari gen khusus dalam kromatin yang melekat pada nukleolus. Gambar 18. RNA-R Sumber : Fiktor, Biologi kelas XII BSE D. Perbedaan DNA dengan RNA RNA dan DNA merupakan asam nukleat di dalam sel, tetapi memiliki perbedaan sebagai berikut. Tabel 2. Perbedaan DNA dengan RNA No Faktor Perbedaan DNA RNA 1 Letak Di dalam nukleus yaitu Di dalam sitoplasma, dalam kromosom, terutama dalam ribosom, dan mitokondria, dan kloroplas. juga dalam nukleus. 2 Bentuk struktur Rantai panjang dan ganda (double helix) Rantai pendek dan tunggal
15 3 Fungsi Berhubungan erat dengan penurunan sifat dan sintesis protein. 4 Kadar jumlah Tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein 5 Basa Nitrogen Terdiri atas purin: Adenin (A) dan Guanin (G), pirimidin: Timin (T) dan Sitosin (S). 6 Komponen gula Deoksiribosa yaitu ribosa yang kehilangan satu atom oksigen pada atomc nomor 2. Berhubungan erat dengan sintesis protein. Dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein Terdiri atas purin: Adenin (A) dan Guanin (G), pirimidin: Urasil (U) dan Sitosin (C). D-ribosa (pentosa). 7 Keberadaannya Permanen Periode pendek karena mudah terurai 2.3. Sintesis Protein Apa itu sistesis protein? Sistesis protein adalah prosedur biologis sebagai proses pembentukan partikel protein yang dilakukan oleh sel-sel hidup untuk membuat protein dengan melibatkan sistesis RNA yang dipengaruhi oleh DNA (ADN). Proses sintesis protein ini secara rinci memang sangat kompleks. Proses sintesis protein ini dimulai dari produksi asam amino yang berbeda, dari yang beberapa berasal dari sumber makanan. Dalam proses sintesa protein, molekul DNA adalah sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein. Namun, DNA tidak terlibat secara langsung dalam prosesnya tersebut. Molekul DNA pada suatu sel ditranskripsi menjadi molekul RNA. RNA inilah yang kemudian ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein. Sintesis protein berlangsung di dalam inti sel dan ribosom dengan bahan baku berupa asam amino. Terdapat 20 jenis asam amino. Jenis asam amino dalam sintesis protein ditentukan oleh DNA. Perbedaan jenis, jumlah, dan susunan asam amino menentukan jenis protein yang disintesis, misalnya enzim, hormon, keratin, atau hemoglobin. Fenotipe suatu organisme ditentukan oleh aktivitas protein fungsional dari suatu enzim. Jenis enzim yang berbeda akan
16 menimbulkan fenotipe yang berbeda pula. Jadi, sintesis protein merupakan dasar untuk mempelajari bagaimana informasi genetik dalam DNA diekspresikan dalam suatu mahkluk hidup serta menjelaskan bahwa protein sebagai jembatan yang menghubungkan antara genotipe (faktor pembawa sifat) dengan fenotipe (sifat yang tampak). Hubungan antara molekul DNA, RNA, dan asam amino dalam proses pembentukan protein dikenal pula dengan istilah "Dogma sentral biologi. Dogma sentral biologi ini merupakan rangkaian proses DNA membuat DNA dan RNA dan RNA membuat protein, yang dinyatakan dalam persamaan DNA >> RNA >> Protein. Sintesis protein adalah salah satu aktivitas mendasar suatu sel di dalam makhluk hidup untuk mampu memproduksi atau mengolah protein. Sintesis protein merupakan proses penyusunan asam-asam amino pada rantai polinukleotida. Kunci utama dalam proses sintesis protein adalah DNA yang merupakan material genetika dari sel. Mengenai mekanisme terjadinya proses sintesis protein maka Kita akan dihadapkan pada dua tahapan utama. Pembentukan protein atau sintesis protein mengalami dua tahap yakni transkripsi dan translasi. Gambar 01.Ttranskripsi dan Translasi pada Sel Prokariotik dan Sel Eukariotik A. Transkripsi Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan atau sense, sedangkan rantai komplemennya disebut rantai antisense. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit transkripsi. Informasi dari DNA untuk sintesis protein dibawa oleh mrna. RNA dihasilkan dari aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim polimerasi membuka pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan merangkaikan nukleotida RNA. Enzim RNA polimerase merangkai nukleotida-nukleotida RNA dari arah 5-3, saat terjadi perpasangan basa di
17 sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai dimana transkripsi suatu gen dimulai dan diakhiri. Gambar 02. Tahapan Transkripsi Transkripsi terdiri dari 3 tahap yaitu: inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), terminasi (pengakhiran) rantai mrna. 1. Inisiasi Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan. 2. Elongasi Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka pilinan heliks ganda DNA, sehingga terbentuklah molekul RNA yang akan lepas dari cetakan DNA-nya. 3. Terminasi Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi,
18 suatu urutan AAUAAA di dalam mrna. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mrna ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut. B. Translasi Translasi adalah tahap kedua produksi protein, setelah transkripsi, pengkodean DNA menjadi petunjuk untuk perakitan protein dalam bentuk mrna. Translasi membuat struktur dasar yang mendasari banyak jaringan hidup, tetapi aspek penting sintesis protein berlanjut setelah terjemahan. Tahap translasi dalam sintesis protein terjadi dalam sel tetapi di luar inti, dalam struktur khusus yang disebut ribosom. Translasi adalah perakitan protein dari asam amino dalam urutan tertentu sesuai dengan petunjuk dari mrna. mrna bergerak keluar dari inti ke ribosom sel ketika translasi dimulai. RNA diatur sesuai dengan kode tertentu, di mana urutan tiga nukleotida diatur untuk mengkodekan petunjuk untuk asam amino yang sesuai, sebuah unit yang disebut kodon. Ribosom mengelilingi mrna, menggunakannya untuk merakit sebuah rantai asam amino dalam urutan yang sama bahwa mereka akan ditemukan dalam protein selesai. Ini membentuk kompleks pasangan satu asam amino dengan kodon mrna yang sesuai. Translasi terdiri dari tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mrna, trna, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP. 1. Inisiasi Tahap inisiasi terjadi karena adanya tiga komponen yaitu mrna, sebuah trna yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. mrna yang keluar dari nukleus menuju sitoplasma didatangi oleh ribosom, kemudian mrna masuk ke dalam celah ribosom. Ketika mrna masuk ke ribosom, ribosom membaca kodon yang masuk. Pembacaan dilakukan untuk setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan ribosom yang datang untuk mebaca kodon biasanya tidak hanya satu, melainkan beberapa ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk satu, di mana tusuknya adalah mrna dan daging adalah ribosomnya. Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung secara berurutan. Ketika kodon I terbaca ribosom (misal kodonnya AUG), trna yang membawa antikodon UAC dan asam amino metionin datang. trna masuk ke celah ribosom. Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang
19 spesifik antara antikodon trna dengan kodon mrna selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA ribosomal. Gambar 03. Tahapan Inisiasi pada Translasi 2. Elongasi Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama (metionin). Ribosom terus bergeser agar mrna lebih masuk, guna membaca kodon II. Misalnya kodon II UCA, yang segera diterjemahkan oleh trna berarti kodon AGU sambil membawa asam amino serine. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan serine membentuk dipeptida. Ribosom terus bergeser, membaca kodon III. Misalkan kodon III GAG, segera diterjemahkan oleh antikodon CUC sambil membawa asam amino glisin. trna tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. Demikian seterusnya proses pembacaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom, yang diterjemahkan ke dalam bentuk asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida. Kodon mrna pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul trna yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul mrna yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rrna dari sub unit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.
20 3. Terminasi Gambar 04. Tahapan Elongasi pada Translasi Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon stop mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian diproses menjadi protein. Gambar 05. Tahapan Terminasi pada Translasi c. Kode Genetik Nirenberg dan Matthaei (1960) mengadakan percobaan untuk memecahkan masalah kode genetik dengan mencampurkan urasil dengan enzim pembentuk RNA. Dari percampuran ini dihasilkan RNA yang hanya terdiri atas urasil dan dinamakan poli-urasil (poli-u). Apabila poli-udimasukkan ke dalam campuran berbagai asam amino, akan terbentuk rangkaian
21 fenilalanin, yaitu protein yang terdiri atas satu macam asam amino. Hal ini merupakan cara manusia pertama kali mampu memecahkan peristiwa kehidupan melalui tabung reaksi kimia. Tabel 3. Kode genetik dan asam amino yang sesuai. Kode genetik yang dipakai saat ini yaitu kode yang tersusun oleh 3 basa N yang disebut kodon triplet. Kodon triplet ini merupakan bagian 3 basa N yang terdapat pada RNA-m. Apabila suatu urutan tiga basa memberikan kode untuk satu asam amino, akan terjadi 4 3 = 64 kemungkinan kombinasi dari basa sehingga dapat memperinci 64 macam kode genetika. Asam amino yang dikenal sampai saat ini sebanyak 20 macam. Adanya 64 macam kodon dan 20 macam asam amino menyebabkan satu asam amino dapat memiliki lebih dari satu kodon. Kodon yang sesuai untuk setiap asam amino dapat dilihat dalam tabel 3. Kode genetik berlaku universal, artinya kode yang sama berlaku untuk semua organisme. Bila terjadi kesalahan penerjemahan, protein yang disusun juga keliru sehingga enzim yang dihasilkan tidak sesuai. Hal ini akan mengakibatkan terjadinya gangguan metabolisme. Kekeliruan RNA-t menafsirkan kode-kode genetik yang diterima dari DNA juga merupakan salah satu mekanisme mutasi gen.
22 2.4. Regulasi Ekspresi gen Ekspresi Gen Gen merupakan unit molekul DNA atau RNA dengan panjang molekul tertentu yang membawa informasi genetik (Yuwono, 2005 : 79). Gen dapat diwariskan dan diekspresikan. Ekspresi gen merupakan rangkaian proses penerjemahan informasi genetik dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA menjadi protein. Ekspresi gen adalah suatu rangkaian kompleks yang melibatkan banyak faktor. Salah satu ciri penting pada sistem jasad hidup adalah keteraturan sistem. Oleh karena itu dalam ekspresi gen proses pengendalian (regulasi) sistem menjadi bagian mendasar dan penting. Secara umum dapat dikatakan bahwa proses ekspresi genetik dimulai dan diatur sejak pra inisiasi transkripsi. Mekanisme pengaturan ekspresi gen ini disebut dengan regulasi ekspresi gen. Regulasi ekspresi gen merupakan aspek yang sangat penting bagi jasad hidup. Tanpa sistem pengendali yang efisien, sel akan kehilangan banyak energi yang akan merugikan jasad hidup. Dalam sistem molekuler ada banyak sistem pengendali ekspresi gen yang menentukan kapan suatu gen tertentu diaktifkan dan diekspresikan untuk menghasilkan suatu produk ekspresi. Mekanisme regulasi ekspresi gen paling banyak dipelajari pada bakteri. Jasad ini juga memiliki operon yang nantinya berperan dalam regulasi ekspresi gen. Dalam suatu organ disintesis suatu produk, sedangkan pada organ lain disintesis produk yang lain. Jadi walaupun semua sel tersebut mempunyai kandungan genetik yang sama, ternyata terdapat gengen yang diekspresikan hanya pada organ tertentu. Ekspresi gen merupakan rangkaian proses penerjemahan informasi genetik, dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA, menjadi protein. Ekspresi genetik adalah suatu rangkaian proses kompleks yang melibatkan banyak faktor. Salah satu ciri penting pada jasad hidup adalah keteraturan sistem (Lehninger, 2004:1084). Ekspresi gen di dalam sel memerlukan dua proses yaitu transkripsi dan translasi. Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada urutan DNA menjadi RNA. Transkripsi adalah proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik (Yuwono, 2010:133). Urutan nukleotida pada salah satu untaian molekul DNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA. Molekul RNA yang disintesis adalah mrna (messenger RNA), trna (transfer RNA) dan rrna (ribosomal RNA). Molekul mrna adalah RNA yang merupakan salinan kode-kode genetik pada DNA yang dalam proses selanjutnya (pada proses translasi) akan diterjemahkan menjadi urutan asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein tertentu. trna adalah RNA yang berperan membawa asam-asam amino
23 spesifik yang akan digabungkan dalam sisntesis protein (translasi). Molekul rrna adalah RNA yang digunakan untuk menyusun ribosom, yaitu partikel sel yang digunakan sebagai tempat untuk sintesis protein. Dalam transkripsi beberapa komponen utama yang terlibat adalah : (1) urutan DNA yang akan ditranskripsi, (2) enzim RNA polimerase, (3) faktorfaktor yang ditranskripsi dan (4) prekursor untuk sintesis RNA. Urutan DNA yang ditranskripsi adalah gen yang yang diekspresikan. Secara garis besar gen merupakan suatu urutan DNA yang mengkode urutan lengkap asam amino suatu polipeptida atau molekul RNA tertentu. Secara umum gen prokatiotik tersusun atas atas tiga bagian utama yaitu ; daerah pengendali yang disebut promoter, bagian struktural dan terminator. Promoter adalah bagian gen yang berperan dalam mengendalikan proses transkripsi dan terletak pada ujung. Bagian struktural adalah bagian yang terletak pada hilir dari promoter. Bagian inilah yang mengandung urutan DNA spesifik yang akan ditranskripsi. Terminator adalah bagian gen yang terletak di sebelah hilir dari bagian struktural yang berperan dalam pengakhiran proses transkripsi. A. Regulasi Ekspresi Gen Regulasi ekspresi gen merupakan proses pengaturan dalam penterjemahan informasi genetik. Regulasi ekspresi gen adalah suatu pengendalian gen yang berfungsi untuk memunculkan fenotipe dari genotipe. Proses pengaturan ini dilakukan dengan cara menghentikan produksi enzim, melalui penghentian gen penyandinya. Regulasi ekspresi gen pada bakteri dimulai dari proses transkripsi. Ini artinya jika suatu protein (yang dikodekan oleh gen) diperlukan, protein akan ditranskripsi. Sedangkan jika suatu protein (yang dikodekan oleh gen) tidak diperlukan, maka protein tidak akan ditranskripsi. Pengendalian ekspresi gen merupakan aspek penting bagi jasad hidup. Tanpa sistem pengendalian yang efisien, sel akan kehilangan banyak energi yang justru merugikan jasad hidup. Bakteri E.coli merupakan salah satu contoh jasad hidup prokariotik yang paling banyak dipelajari aspek fisiologi dan molekulernya. Dalam sistem molekulernya bakteri ini mempunyai banyak sistem pengendalian ekspresi genetik yang menentukan kapan suatu gen tertentu diaktifkan dan diekspresikan untuk menghasilkan suatu produk ekspresi. Pengendalian suatu gen melibatkan aktivitas gen regulator (Lehninger, 2004: 1082). Secara umum dikenal dua sistem pengendalian ekspresi gen, yaitu: pengendalian positif dan negatif. Pengendalian positif pada suatu operon artinya operon diaktifkan oleh produk gen regulator. Sebaliknya, pengendalian negatif berarti operon tersebut dinonaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator. Pengendalian positif membutuhkan
24 protein untuk terjadinya transkripsi, sedangkan pengendalian negatif membutuhkan protein untuk menghambar terjadinya transkripsi. Produk gen regulator ada dua macam yaitu : aktivator dan represor. Aktivator berperan dalam pengendalian secara positif, dan represor berperan dalam pengendalian secara negatif. Produk gen regulator bekerja dengan cara menempel pada sisi pengikatan protein regulator pada daerah promoter gen yang diaturnya. Pengikatan aktivator atau represor pada promoter ditentukan oleh keberadaan molekul efektor yang biasanya berupa molekul kecil seperti asam amino, gula dan metabolit serupa lainnya. Molekul efektor yang mengaktifkan ekspresi gen disebut induser. Sedangkan yang bersifat menekan ekspresi gen disebut represor. Lebih jauh pengendalian positif dan negatif dapat dibedakan menjadi dua sistem yaitu sistem yang dapat diinduksi (inducible system) dan sistem yang dapat ditekan (repressible system). Operon Pengendalian ekspresi genetik merupakan aspek yang sangat penting bagi jasad hidup, termasuk prokaryaot. Tanpa sistem pengendalian yang efisien, sel akan kehilangan banyak energy yang justru merugikan jasad hidup. Bakteri Escherichia coli merupakan salah satu contoh jasad hidup prokaryot yang paling banyak dipelajari aspek fisiologi dan molekulernya. Bakteri ini mempunyai lebih dari 3000 gen yang berbeda dan genomnya telah dipetakan serta diketahui urutan basa nukleotidanya secara lengkap. Tidak semua di antara sekian banyak gen pada genom E. coli diaktifkan pada saat yang bersamaan karena keadaan semacam ini justru akan menguras energy selular yang akan memperlambat laju pertumbuhan sel. Oleh karena itu, dalam system molecular jasad ini ada banyak sistem pengendalian ekspresi genetik yang menentukan kapan gen tertentu diaktifkan dan diekspresikan untuk menghasilkan suatu produk ekspresi. Sebagai contoh, jika dalam medium pertumbuhan E. coli terdapat gula sederhana, misalnya glukosa (monosakarida), maka sel tidak perlu menjalankan sistem ekspresi gen-gen yang bertanggung jawab untuk metabolisme gula yang lebih kompleks, missal laktosa (disakarida). Gen-gen yang bertanggung jawab dalam metabolisme laktosa baru akan diaktifkan setelah malalui suatu sirkuit regulasi tertentu. Dalam sel prokaryot, ada beberapa gen structural yang disekspresikan secara bersam-sama dengan menggunakan satu promoter yang sama. Kelompok gen semacam ini disebut sebagai operon. Gen-gen semacam ini pada umumnya adalah gen-gen yang terlibat di dalam suatu rangkaian reaksi metabolism yang sama, misalnya metabolism laktosa, arabinosa dan lain-lain. Pengelompokan gen semacam ini di dalam suatu operon membuat sel
25 menjadi lebih efisien di dalam melakukan proses ekspresi genetic. Sebaliknya di dalam jasad eukaryotic, sistem organisasi operon semacam ini tidak ada karena setiap gen diatur oleh promoter tersendiri.. Secara umum dikenal dua sistem pengendalian ekspresi genetic yaitu pengendalian positif dan pengendalian negatif. Pengendalian (regulasi) pada suatu gen atau operon melibatkan aktivitas gen regulator. Pengendalian positif pada suatu operon artinya operon tersebut dapat diaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator. Sebaliknya, pengendalian negatif berarti operon tersebut dinonaktifkan oleh produk ekspresi gen regulator. Produk gen regulator ada dua macam yaitu activator, yang berperan dalam pengendalian secara positif dan repressor yang berperan dalam pengendalian secara negative. Pengikatan activator atau repressor pada promoter ditentukan oleh keberadaan suatu molekul efektor yang biasanya berupa molekul kecil, misalnya asam amino, gula, atau metabolit serupa lainnya. Molekul efektor yang mengaktifkan ekspresi suatu gen disebut inducer, sedangkan yang bersifat menekan ekspresi suatu gen disebut repressor. Sumber : Briggs et al Pengendalian Operon Laktosa (Lac) Sistem lac operon adalah sistem pengendalian ekspresi gen-gen yang bertanggung jawab di dalam metabolism laktosa. Sistem tersebut pertama kali ditemukan pada bakteri Escherichia coli oleh Francois Jacob dan Jaques Monod pada akhir tahun 1950-an. Laktosa adalah disakarida yang tersusun atas glukosa dan galaktosa. Jika bakteri E. coli ditumbuhkan dalam medium yang mengandung sumber karbon glukosa dan laktosa secara bersama-sama maka E. coli akan menunjukkan pola pertumbuhan yang spesifik. Setelah melalui fase adaptasi, E.coli memasuki fase eksponensial yang ditandai dengan laju pertumbuhan yang meningkat secara eksponensial, kemudian akan mencapai fase stasioner. Setelah mencapai fase stasioner beberapa saat, kemudian bakteri akan tumbuh lagi memasuki fase eksponensial kedua sampai
26 akhirnya mencapai fase stasioner akhir. Dalam fase pertumbuhan semacam ini ada dua fase eksponensial. Pada fase eksponensial pertama, E. coli menggunakan glukosa sebagai sumber karbon sampai akhirnya glukosa habis dan E. coli mencapai fase stasioner yang pertama. Selanjutnya pada fase eksponensial kedua E. coli menggunakan laktosa setelah glukosa benarbenar habis. Pada fase stationer yang pertama sebenarnya yang terjadi adalah proses induksi sistem operon laktosa yang akan digunakan untuk melakukan matabolisme laktosa. Disakarida laktosa (gula susu) akan tersedia bagi E. coli apabila manusia inangnya minum susu. Bakteri dapat menyerap laktosa dan memecahnya untuk memperoleh energi atau menggunakannya sebagai sumber karbon organik untuk mensintesis senyawa lain. Metabolism laktosa dimulai dengan hidrolisis disakarida menjadi dua komponen monosakaridanya, glukosa dan galaktosa. Enzim yang mengkatalis reaksi ini disebut ß-galaktosidase. Hanya sedikit molekul enzim yang terdapat pada sel E. coli yang selama ini tumbuh dalam keadaan tanpa laktosa misalnya di usus seseorang yang tidak minum susu. Tetapi jika laktosa ditambahkan pada medium nutrient bakteri tersebut, hanya dalam 15 menit jumlah molekul ß-galaktosidase di dalam sel ini akan meningkat ribuan kali lipat. Operon laktosa terdiri atas 3 gen structural utama yaitu gen lac Z mengkode enzim β- galaktosidase yang menghasilkan dua monosakarida yaitu glukosa dan galaktosa, gen lac Y mengkode permease galaktosida, yaitu enzim yang berperan dalam pengangkutan laktosa dari luar ke dalam sel, dan gen lac A mengkode enzim transasetilase thiogalaktosida yang perannya belum diketahui secara jelas. Ketiga gen struktural tersebut dikendalikan ekspresinya oleh satu promoter yang sama dan menghasilkan satu mrna yang bersifat polisistronik. Selain ketiga gen structural tersebut, juga terdapat gen regulator lac I yang
27 laktosa. mengkode suatu protein repressor dan merupakan bagian sistem pengendalian operon Gen untuk ß-galaktosidase merupakan bagian dari sebuah operon, operon lac (lac untuk metabolism laktosa), yang mencakup dua gen lain yang mengkode protein yang berfungsi di dalam metabolisme laktosa. Keseluruhan unit transkripsi ini berada di bawah perintah satu operator dan satu promoter. Gen pengatur, lacl, terletak di luar operon, mengkode protein repressor alosterik yang dapat mengubah operon lac ke keadaan off dengan cara mengikatkan diri pada operator. Dalam keadaan ini, suatu molekul kecil yang spesifik, disebut induser, menginaktifkan represor. Untuk operon lac, indusernya adalah alolaktosa, sebuah isomer dari laktosa yang terbentuk dalam jumlah kecil dari laktosa yang masuk ke dalam sel.
28 Pada keadaan tidak ada laktosa (sehingga alolaktosa juga tidak ada), repressor lac akan berada dalam konfigurasi aktifnya, dan gen-gen operon lac akan berada dalam keadaan diam. Jika laktosa ditambahkan ke medium nutrient sel tersebut, alolaktosa akan mengikatkan diri pada repressor lac dan mengubah konformasinya, menghilangkan kemampuan repressor untuk mengikatkan diri pada operator. Sekarang, karena dituntut oleh kebutuhan, operon lac menghasilkan mrna untuk enzim-enzim jalur laktosa. Dalam konteks pengaturan gen, enzimenzim ini dipandang sebagai enzim indusibel, karena sintesisnya dipengaruhi oleh sinyal kimiawi (alolaktosa, dalam kasus ini). lac operon inducer. Pengaturan Gen Yang Bersifat Positif Agar enzim yang memecah laktosa dapat disintesis dalam jumlah layak, tidak cukup dengan hanya adanya laktosa di dalam sel bakteri. Persyaratan lainnya adalah pasokan gula glukosa sederhana harus rendah. Apabila harus memilih antara substrat-substrat untuk glikolisis dan jalur katabolic lain, E.Coli lebih senang menggunakan glukosa, gula yang biasanya selalu ada di lingkungan. Bagaimana sel E. coli mengetahui konsentrasi glukosa ini, dan bagaimana informasi ini disampaikan ke genom? Mekanisme tersebut mengandalkan interaksi antara protein pengatur alosterik dengan suatu molekul organic yang berukuran kecil. Molekul kecil itu adalah AMP siklik (camp), yang berakumulasi bila glukosa tidak ada. Protein pengaturnya adalah protein repressor camp (camp receptor protein atau CRP), dan protein ini merupakan activator transkripsi. Ketika camp mengikatkan diri ke lokasi alosterik pada CRP, protein akan berubah ke bentuk aktifnya, dan dapat mengikatkan diri pada suatu tempat tertentu di sebelah promoter lac. Penempelan CRP pada DNA ini membuat RNA polymerase lebih mudah mengikatkan diri
29 pada promoter di dekatnya dan memulai proses transkripsi operon. Karena CRP merupakan protein pengatur yang langsung menstimulasi ekspresi gen, mekanisme ini dapat disebut sebagai pengaturan positif. Jika jumlah dari glukosa di dalam sel meningkat, konsentrasi camp menurun, dan CRP akan lepas dari operon lac. Oleh karena itu, operon lac berada di bawah control ganda; control negative oleh repressor lac dan kontrol positif oleh CRP. Kondisi repressor lac (dengan atau tanpa alolaktosa) menentukan terjadi atau tidaknya transkripsi dari gen-gen operon lac, kondisi CRP (dengan atau tanpa camp) mengontrol laju transkripsi jika operonnya bebas dari repressor. Yang tampak adalah operon seakan-akan memiliki saklar on-off dan kontrol volume kedua-duanya sekaligus. Jadi secara umum dapat dijelaskan bahwa pengikatan CAP-cAMP pada promoter menyebabkan RNA polimerase dapat terikat pada promoter membentuk kompleks promoter tertutup (clossed promoter complex) yang selanjutnya akan menjadi kompleks promoter terbuka yang siap melakukan transkripsi. Pengikatan RNA polimerase pada promoter tersebut difasilitasi oleh CAP-cAMP melalui interaksi protein-protein, pembengkokan DNA, atau keduanya.
M A T E R I G E N E T I K
M A T E R I G E N E T I K Tujuan Pembelajaran: Mendiskripsikan struktur heliks ganda DNA, sifat dan fungsinya. Mendiskripsikan struktur, sifat dan fungsi RNA. Mendiskripsikan hubungan antara DNA, gen dan
Lebih terperinciAdalah asam nukleat yang mengandung informasi genetik yang terdapat dalam semua makluk hidup kecuali virus.
DNA DAN RNA Adalah asam nukleat yang mengandung informasi genetik yang terdapat dalam semua makluk hidup kecuali virus. ADN merupakan blue print yang berisi instruksi yang diperlukan untuk membangun komponen-komponen
Lebih terperinciBERANDA SK / KD INDIKATOR MATERI LATIHAN UJI KOMPETENSI REFERENSI PENYUSUN SELESAI. psb-psma rela berbagi iklas memberi
Adakah kemiripan Apa penyebabnya..?? STANDAR 3. Memahami penerapan konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada salingtemas DASAR 3.4 Menjelaskan konsep gen, DNA, dan kromosom Menyebutkan
Lebih terperinciLampiran 2. Rubrik Penilaian Jawaban Esai Genetika. 1. Hubungan antara DNA, gen, dan kromosom:
100 Lampiran 2. Rubrik Penilaian Jawaban Esai Genetika 1. Hubungan antara DNA, gen, dan kromosom: DNA polimer nukleotida (deoksiribosa+fosfat+basa nitrogen) gen (sekuens/dna yang mengkode suatu polipeptida/protein/sifat
Lebih terperinciSINTESIS PROTEIN. Yessy Andriani Siti Mawardah Tessa Devitya
SINTESIS PROTEIN Yessy Andriani Siti Mawardah Tessa Devitya Sintesis Protein Proses dimana kode genetik yang dibawa oleh gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino SINTESIS PROTEIN EKSPRESI GEN Asam nukleat
Lebih terperinciMATERI GENETIK. Oleh : TITTA NOVIANTI, S.Si., M. Biomed.
MATERI GENETIK Oleh : TITTA NOVIANTI, S.Si., M. Biomed. PENDAHULUAN Berbagai macam sifat fisik makhluk hidup merupakan hasil dari manifestasi sifat genetik yang dapat diturunkan pada keturunannya Sifat
Lebih terperinciPolimerase DNA : enzim yang berfungsi mempolimerisasi nukleotidanukleotida. Ligase DNA : enzim yang berperan menyambung DNA utas lagging
DNA membawa informasi genetik dan bagian DNA yang membawa ciri khas yang diturunkan disebut gen. Perubahan yang terjadi pada gen akan menyebabkan terjadinya perubahan pada produk gen tersebut. Gen sering
Lebih terperinciAda 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu
DNA DNA adalah rantai doble heliks berpilin yang terdiri atas polinukleotida. Berfungsi sebagi pewaris sifat dan sintesis protein. Struktur DNA (deoxyribosenucleic acid) yaitu: 1. gula 5 karbon (deoksiribosa)
Lebih terperinciBimbingan Olimpiade SMA. Paramita Cahyaningrum Kuswandi ( FMIPA UNY 2012
Bimbingan Olimpiade SMA Paramita Cahyaningrum Kuswandi (email : paramita@uny.ac.id) FMIPA UNY 2012 Genetika : ilmu yang memperlajari tentang pewarisan sifat (hereditas = heredity) Ilmu genetika mulai berkembang
Lebih terperinciSUBSTANSI HEREDITAS. Dyah Ayu Widyastuti
SUBSTANSI HEREDITAS Dyah Ayu Widyastuti Sel Substansi Hereditas DNA RNA Pengemasan DNA dalam Kromosom DNA dan RNA Ukuran dan Bentuk DNA Double helix (untai ganda) hasil penelitian Watson & Crick (1953)
Lebih terperinciSTRUKTUR KIMIAWI MATERI GENETIK
STRUKTUR KIMIAWI MATERI GENETIK Mendel; belum terfikirkan ttg struktur, lokus, sifat kimiawi serta cara kerja gen. Sesudah Mendel barulah dipelajari ttg komposisi biokimiawi dari kromosom. Materi genetik
Lebih terperinciSUBSTANSIGENETIK 1. KROMOSOM 2. GEN - DNA
SUBSTANSIGENETIK 1. KROMOSOM 2. GEN - DNA http://www.nlm.nih.gov/medlineplu S/ency/images/ency/fullsize/19095.jpg Menentukan sifat tubuh, dan diturunkan ke generasi berikutnya TUJUAN Menjelaskan struktur
Lebih terperinciAulia Dwita Pangestika A2A Fakultas Kesehatan Masyarakat. DNA dan RNA
Aulia Dwita Pangestika A2A014018 Fakultas Kesehatan Masyarakat DNA dan RNA DNA sebagai senyawa penting yang hanya ada di mahkluk hidup. Di mahkluk hidup senyawa ini sebagai master kehidupan untuk penentuan
Lebih terperinciadalah proses DNA yang mengarahkan sintesis protein. ekspresi gen yang mengodekan protein mencakup dua tahap : transkripsi dan translasi.
bergerak sepanjang molekul DNA, mengurai dan meluruskan heliks. Dalam pemanjangan, nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3 molekul RNA yang baru terbentuk. Misalnya nukleotida DNA cetakan A,
Lebih terperinciPEMBAHASAN Replikasi DNA
PEMBAHASAN A. Replikasi DNA Ketika sebuah sel menyalin satu molekul DNA, setiap untai berfungsi sebagai pola cetakan untuk menyusun nukleutida-nukleutida menjadi satu untaian komplementer yang baru. Nukleutida-nukleutida
Lebih terperinciMAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN ANTARA DNA dengan RNA
MAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN ANTARA DNA dengan RNA Disusun Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biologi Oleh: Aria Fransisca Bashori Sukma 141810401023 Dosen Pembimbing Eva Tyas Utami, S.Si, M.Si NIP. 197306012000032001
Lebih terperinciDr. Dwi Suryanto Prof. Dr. Erman Munir Nunuk Priyani, M.Sc.
BIO210 Mikrobiologi Dr. Dwi Suryanto Prof. Dr. Erman Munir Nunuk Priyani, M.Sc. Kuliah 10. GENETIKA MIKROBA Genetika Kajian tentang hereditas: 1. Pemindahan/pewarisan sifat dari orang tua ke anak. 2. Ekspresi
Lebih terperinci19/10/2016. The Central Dogma
TRANSKRIPSI dr.syazili Mustofa M.Biomed DEPARTEMEN BIOKIMIA DAN BIOLOGI MOLEKULER FK UNILA The Central Dogma 1 The Central Dogma TRANSKRIPSI Transkripsi: Proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada
Lebih terperinciOrganisasi DNA dan kode genetik
Organisasi DNA dan kode genetik Dr. Syazili Mustofa, M.Biomed Lektor mata kuliah ilmu biomedik Departemen Biokimia, Biologi Molekuler, dan Fisiologi Fakultas Kedokteran Unila DNA terdiri dari dua untai
Lebih terperinciBIOTEKNOLOGI. Struktur dan Komponen Sel
BIOTEKNOLOGI Struktur dan Gambar Apakah Ini dan Apakah Perbedaannya? Perbedaan dari gambar diatas organisme Hidup ular organisme Hidup Non ular Memiliki satuan (unit) dasar berupa sel Contoh : bakteri,
Lebih terperinciMAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN DNA DAN RNA
MAKALAH BIOLOGI PERBEDAAN DNA DAN RNA Oleh: Nama : Nur Amalina Fauziyah NIM : 141810401041 JURUSAN BIOLOGI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS JEMBER 2014 PEMBAHASAN Asam nukleat
Lebih terperinciSubstansi Genetik. By Ms. Evy Anggraeny. SMA Regina Pacis Jakarta. Sept
Substansi Genetik SMA Regina Pacis Jakarta By Ms. Evy Anggraeny Sept 2013 1 DNA/ADN Terdiri dari gula pentosa, basa nitrogen dan phosphat DNA Sept 2013 2 Macam Basa Dua macam basa Purin Adenine = A pada
Lebih terperinciBagian-bagian kromosom
BAB3: SUBSTANSI GENETIKA KROMOSOM Bagian-bagian kromosom 1. kromatid. 2. senrtomer. 3. lengan pendek. 4. lengan panjang. SUBSTANSI GENETIKA Seluruh peristiwa kimia (metabolisme) diatur oleh suatu master
Lebih terperinciketebalan yang berbeda-beda dan kadang sangat sulit ditemukan dengan mikroskop. Namun, ada bukti secara kimiawi bahwa lamina inti benar-benar ada di
Membran Inti Inti sel atau nukleus sel adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linear panjang yang membentuk
Lebih terperinciINTISARI MATERI GENETIK
INTISARI MATERI GENETIK PETA KONSEP MATERI GENETIKA KROMOSOM GEN Unit dasar kromosom Buntuk kromosom berdasarkan letak sentromer Alel Protein Histon DNA Metasentrik, submetasentrik, akrosentrk, dan teosentik
Lebih terperinciKromosom, gen,dna, sinthesis protein dan regulasi
Kromosom, gen,dna, sinthesis protein dan regulasi Oleh: Fatchiyah dan Estri Laras Arumingtyas Laboratorium Biologi Molekuler dan Seluler Universitas Brawijaya Malang 2006 2.1.Pendahuluan Era penemuan materi
Lebih terperinciMATERI GENETIK A. KROMOSOM
MATERI GENETIK A. KROMOSOM Kromosom pertama kali ditemukan pada kelompok makhluk hidup eukariot. Namun, di lain pihak dewasa ini kromosom tidak hanya dimiliki oleh klompok makhluk hidup eukariot tetapi
Lebih terperinciAKTIVITAS GEN DAN PENGATURANNYA: SINTESIS PROTEIN. dr. Arfianti, M.Biomed, M.Sc
AKTIVITAS GEN DAN PENGATURANNYA: SINTESIS PROTEIN dr. Arfianti, M.Biomed, M.Sc Protein Working molecules of the cells Action and properties of cells Encoded by genes Gene: Unit of DNA that contain information
Lebih terperinci5. Kerja enzim dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut, kecuali. a. karbohidrat b. suhu c. inhibitor d. ph e. kofaktor
1. Faktor internal yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah. a. suhu b. cahaya c. hormon d. makanan e. ph 2. Hormon yang termasuk ke dalam jenis hormon penghambat pertumbuhan
Lebih terperinciHome -- Reproduksi Sel -- Hereditas -- Struktur & Ekspresi Gen. Regulasi Ekspresi Gen Teknologi DNA Rekombinan -- Genom Manusia GLOSSARY
Home -- Reproduksi Sel -- Hereditas -- Struktur & Ekspresi Gen Regulasi Ekspresi Gen Teknologi DNA Rekombinan -- Genom Manusia GLOSSARY Adenin: salah satu jenis basa purin yang terdapat pada DNA dan RNA
Lebih terperinciBIOLOGI SESI 03 SUBSTANSI GENETIK DAN LATIHAN SBMPTN TOP LEVEL - XII SMA
03 MATERI AN LATIHAN SBMTN TO LEVEL - XII SMA BIOLOGI SESI 03 SUBSTANSI GENETIK Komponen terkecil penyusun makhluk hidup disebut sel. Setiap sel eukariotik memiliki nukleus yang mengandung kromosom. Setiap
Lebih terperinciBIOTEKNOLOGI. Perubahan Genetik, Replikasi DNA, dan Ekspresi Gen
BIOTEKNOLOGI Perubahan Genetik, Replikasi DNA, dan Ekspresi Gen Sekilas tentang Gen dan Kromosom 1882, Walther Flemming menemukan kromosom adalah bagian dari sel yang ditemukan oleh Mendel 1887, Edouard-Joseph-Louis-Marie
Lebih terperinciBAB III. SUBSTANSI GENETIK
BAB III. SUBSTANSI ETIK Kromosom merupakan struktur padat yg tersusun dr komponen molekul berupa protein histon dan DNA (kumpulan dr kromatin) Kromosom akan tampak lebih jelas pada tahap metafase pembelahan
Lebih terperinciKromosom, DNA, Gen, Non Gen, Basa Nitrogen
Jurusan Biologi FMIPA Universitas Lampung Jl. Soemantri Brojonegoro No. 1 Bandar Lampung Mata Kuliah : Biologi Umum Kode MK : Bio 612101 Tahun Ajaran : 2014/2015 Pokok Bahasan : Genetika Jani Master, M.Si.
Lebih terperincireplikasi akan bergerak melebar dari ori menuju dua arah yang berlawanan hingga tercapai suatu ujung (terminus).
Secara sederhana: Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal
Lebih terperinciDNA, RNA, DAN SINTESIS PROTEIN
DNA, RNA, DAN SINTESIS PROTEIN Mata Kuliah Biomedik Oleh : Arma Adi Prasetya 1106053735 Nur Aini Hidayah 1106004241 Putri Aprilia Regita 1106054196 Sofya Umi Labiba 1106016084 Tresnani Suci Nurani 1106008656
Lebih terperinciBIOTEKNOLOGI PERTANIAN TEORI DASAR BIOTEKNOLOGI
BIOTEKNOLOGI PERTANIAN TEORI DASAR BIOTEKNOLOGI BAHAN GENETIK DNA RNA DEFINISI Genom Ekspresi gen Transkripsi Translasi Kromosom eukaryot Protein Histon dan Protamin Kromosom prokaryot DNA plasmid Asam
Lebih terperinciStruktur. Ingat: basa nitrogen, gula pentosa, gugus fosfat
ASAM NUKLEAT ASAM NUKLEAT Asam nukleat (bahasa Inggris: nucleic acid) adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi
Lebih terperinciREPLIKASI DNA. Febriana Dwi Wahyuni, M.Si.
REPLIKASI DNA Febriana Dwi Wahyuni, M.Si. REPLIKASI REPLIKASI adalah perbanyakan diri menghasilkan produk baru yang sama dengan dirinya Pada tingkat molekul kimia hanya DNA yang dapat melakukan replikasi
Lebih terperinciProses biologis dalam sel Prokariot (Replikasi) By Lina Elfita
Proses biologis dalam sel Prokariot (Replikasi) By Lina Elfita 1. Replikasi 2. Transkripsi 3. Translasi TOPIK REPLIKASI Replikasi: Adalah proses perbanyakan bahan genetik. Replikasi bahan genetik dapat
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang deoxyribonukleic acid, DNA 1.2 Tujuan
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Era penemuan materi genetik telah dibuka oleh F. Meischer dengan menggunakan mikroskop sederhana, dia telah menetapkan bahwa bahan aktif yang ada di dalam nucleus disebut
Lebih terperinciTugas Fisiologi Mikroba
Tugas Fisiologi Mikroba Soal 1. Jelaskan definisi feedback inhibition beserta contohnya! 2. Jelaskan pengertian konserted feedback inhibition! 3. Jelaskan mekanisme pengendalian dengan cara represi katabolit
Lebih terperinciMODUL PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN 1. MATERI GENETIK, DISTRIBUSI GEN DAN PEMBELAHAN SEL
MODUL PRAKTIKUM GENETIKA TANAMAN 1. MATERI GENETIK, DISTRIBUSI GEN DAN PEMBELAHAN SEL NAMA NIM KELOMPOK ASISTEN :. :. :. :. I. MATERI GENETIK Suatu molekul pembawa informasi genetik harus berupa (1) molekul
Lebih terperincibagian yang disebut suppressor yang menekan intensitas, dan ada yang disebut enhancer yang memperkuatnya.
TRANSKRIPSI Transkripsi (dari bahasa Inggris: transcription) dalam genetika adalah pembuatan RNA dengan menyalin sebagian berkas DNA. Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi genetik. Pengertian
Lebih terperinciREGULASI SINTESIS PROTEIN
REGULASI SINTESIS PROTEIN Berdasarkan ekspresi gen 1. Gen teregulasi/terkendali (regulated gene) ekspresi gen tergantung keadaan lingkungan Contoh: gen yang terlibat dalam metabolisme laktosa 2. Gen tidak
Lebih terperinciDNA DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik.
DNA DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Struktur DNA Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul
Lebih terperinciBIO306. Prinsip Bioteknologi
BIO306 Prinsip Bioteknologi KULIAH 2. BAHAN DAN KODE GENETIK Bahan Genetik Deoxyribonucleic acid (DNA) ditemukan tahun 1869. Pada saat itu fungsi belum diketahui. Selanjutnya diisolasi dari nukleus berbagai
Lebih terperinciIndikator 30. Urutan yang sesuai dengan sintesis protein adalah
Indikator 30 1. Fase-fase sintesis protein: 1) RNAd meninggalkan inti menuju ribosom 2) RNAt mengikat asam amino yang sesuai 3) RNAd dibentuk di dalam inti oleh DNA 4) Asam amino berderet sesuai dengan
Lebih terperinciASAM NUKLEAT (NUCLEIC ACID)
ASAM NUKLEAT (NUCLEIC ACID) Terdapat pada semua sel hidup Merupakan makromolekul dengan monomer Mononukleotida Fungsi : 1. Menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika 2. Turut dalam metabolisme
Lebih terperinciEKSPRESI GEN. Kuliah ke 5 Biologi molekuler Erlindha Gangga
EKSPRESI GEN Kuliah ke 5 Biologi molekuler Erlindha Gangga Mengalirnya informasi dari DNA menuju protein tidak dapat berjalan secara langsung. Pertama DNA akan digunakan sebagai model / cetakan dalam sintesis
Lebih terperinciTopik 6 Replikasi DNA
Topik 6 Replikasi DNA Telah dimakiumi bahwa suatu material genetik hams memenuhi syarat a.l. menyandi,sintesis protein, self-replicate dan berlokasi di dalam kromosom/intil sel. Pada topik kali ini akan
Lebih terperinciPada keadaan demikian, kromosom lebih mudah menyerap zat warna, misalnya sudan III, hematoksilin, methylen blue, dan kalium iodida.
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Gen yang menentukan sifat suatu makhluk hidup dibawa oleh struktur pembawa gen yang mirip benang dan terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom hanya dapat diamati
Lebih terperinciDAFTAR ISI. KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii I. Pendahuluan...1 II. Tinjauan Pustaka...4 III. Kesimpulan...10 DAFTAR PUSTAKA...
DAFTAR ISI KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii I. Pendahuluan...1 II. Tinjauan Pustaka...4 III. Kesimpulan...10 DAFTAR PUSTAKA...11 I. PENDAHULUAN Latar Belakang Munculnya uniseluler dan multi seluler
Lebih terperinciModul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012
DFR ISI HLMN JUDUL 1 DFR ISI 2 DFR GMBR 3 DFR BEL 4 BGIN ISI I. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar 5 II. persepsi 5 III. Pemahaman Konsep 5 a. DN 6 b. Struktur DN 6 c. RN 7 d. Sintesa Protein 8 e.
Lebih terperinciTopik 4 DNA Sebagai Bahan Genetik
Topik 4 DNA Sebagai Bahan Genetik Pada tahun 1953 James Watson dan Francis Crick mempublikasikan sebuah paper yang terdiri dari dua halaman dalam majalah Nature berjudul `struktur molekuler asam nukleat
Lebih terperinciXII. Pengaturan Expresi Gen (Regulation of Gene Expression) Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th
21/24 November 2011 Tatap Muka 9: Heredity IV XII. Pengaturan Expresi Gen (Regulation of Gene Expression) Diambil dari Campbell et al (2009), Biology 8th Sel secara tepat mampu mengatur ekspresi gen. Sel
Lebih terperinciSMP kelas 9 - BIOLOGI BAB 6. Pewarisan Sifat pada Makhluk HidupLatihan Soal 6.1
SMP kelas 9 - BIOLOGI BAB 6. Pewarisan Sifat pada Makhluk HidupLatihan Soal 6.1 1. Pasangan gen yang memiliki sifat yang sama pada kromosom homolog disebut... Kromosom Kromatin Alela Diploid Kunci Jawaban
Lebih terperinciV. GENETIKA MIKROORGANISME
V. GENETIKA MIKROORGANISME Genetika merupakan suatu cabang ilmu yang membahas tentang sifat-sifat yang diturunkan oleh suatu organisme. Penelaahan genetika secara serius pertama kali dilakukan oleh Gregor
Lebih terperinciBAB VI RIBOSOM DAN SINTESIS PROTEIN
BAB VI RIBOSOM DAN SINTESIS PROTEIN I. PENDAHULUAN Bab ini menjelaskan tentang ribosom sebagai salah satu organela dalam sel, karakterisasi fisik dan kimianya serta fungsinya secara umum dalam proses sintesis
Lebih terperinciIdentifikasi Gen Abnormal Oleh : Nella ( )
Identifikasi Gen Abnormal Oleh : Nella (10.2011.185) Identifikasi gen abnormal Pemeriksaan kromosom DNA rekombinan PCR Kromosom waldeyer Kromonema : pita spiral yang tampak pada kromatid Kromomer : penebalan
Lebih terperinciREKAYASA GENETIKA. By: Ace Baehaki, S.Pi, M.Si
REKAYASA GENETIKA By: Ace Baehaki, S.Pi, M.Si Dalam rekayasa genetika DNA dan RNA DNA (deoxyribonucleic Acid) : penyimpan informasi genetika Informasi melambangkan suatu keteraturan kebalikan dari entropi
Lebih terperinciPERBEDAAN DNA DAN RNA MATA KULIAH KIMIA ORGANIK II
PERBEDAAN DNA DAN RNA MATA KULIAH KIMIA ORGANIK II OLEH: Nadiya Pratiwi (066114217) Kelas G PROGRAM STUDI FARMASI FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PAKUAN BOGOR 2015 KATA PENGANTAR
Lebih terperinciDefinisi Sintesis Protein
Definisi Sintesis Protein Manusia, hewan, dan tumbuhan sangat memerlukan protein sebagai unsur utama penyusun tubuhnya. Protein pada manusia dan hewan terdapat paling banyak pada membran sel, sitoplasma,
Lebih terperinciKasus Penderita Diabetes
Kasus Penderita Diabetes Recombinant Human Insulin Marlia Singgih Wibowo School of Pharmacy ITB Sejak Banting & Best menemukan hormon Insulin pada tahun 1921, pasien diabetes yang mengalami peningkatan
Lebih terperinciPERBEDAAN SEL EUKARIOTIK DAN PROKARIOTIK
PERBEDAAN SEL EUKARIOTIK DAN PROKARIOTIK EDITOR : VENNA AGATHA DESTRIANASARI NIM : G1C015011 PROGRAM STUDI DIV ANALIS KESEHATAN FAKULTAS ILMU KEPERAWATAN DAN KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SEMARANG
Lebih terperinciMAKALAH BIOLOGI KROMOSOM
MAKALAH BIOLOGI KROMOSOM OLEH: Annisa Tria Apriliani 1413100004 DAFTAR ISI DAFTAR ISI... ii DAFTAR GAMBAR...iii DAFTAR TABEL... iv BAB I PENDAHULUAN... 1 A. Latar Belakang... 1 B. Rumusan Masalah... 1
Lebih terperinciTINJAUAN MIKROBIOLOGI DAN BIOKIMIA
Bab 2 TINJAUAN MIKROBIOLOGI DAN BIOKIMIA 2.1 Mikrobiologi 2.1.1 Sel Sel adalah struktur biologi terendah yang mampu melakukan semua aktivitas kehidupan. Sel sangat mendasar bagi ilmu biologi karena setiap
Lebih terperinciKROMOSOM, GEN, DAN DNA
KROMOSOM, GEN, DAN DNA Kompetensi Dasar: Mahasiswa dapat menjelaskan hubungan antara kromosom, gen, dan DNA Menjelaskan proses replikasi, transkripsi, dan translasi Membuat peta pikiran tentang kromosom,
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara pengendalian ini berkaitan dengan aktivitas nukleus memproduksi protein, dimana protein ini merupakan penyusun
Lebih terperinciEKSPRESI GEN. Dyah Ayu Widyastuti
EKSPRESI GEN Dyah Ayu Widyastuti Ekspresi Gen Gen sekuen DNA dengan panjang minimum tertentu yang mengkode urutan lengkap asam amino suatu polipeptida, atau RNA (mrna, trna, rrna) Ekspresi Gen Enam tahapan
Lebih terperinciSTRUKTUR DNA MERUPAKAN MOLEKUL LINIER DENGAN BERAT MOLEKUL SANGAT TINGGI. MOLEKUL-MOLEKULNYA MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG PANJANG.
STRUKTUR DNA MERUPAKAN MOLEKUL LINIER DENGAN BERAT MOLEKUL SANGAT TINGGI. MOLEKUL-MOLEKULNYA MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG PANJANG. TERDIRI DARI ASAM DEOKSIADENILAT, DEOK- SIGUANILAT, DEOKSISITIDILAT,
Lebih terperinciSejak kapan manusia mengenal pengetahuan GENETIKA?
GENETIKA Sejak kapan manusia mengenal pengetahuan GENETIKA? Bapak Burik, anaknya tentu Burik Pepatah yang kita jumpai di seluruh dunia. Secara tak sadar mengekspresikan penyebaran pengetahuan genetika
Lebih terperinciAda ORI dan helikase yang membuka pilinan terus sampai terbentuk replication bubble.
Catatan Wane (Berbagi Informasi) Berisi tentang materi-materi yang mungkin bisa bermanfaat buat yang membutuhkan Meliputi tentang kesehatan, penelitian, wisata, budaya, sejarah, bisnis, humor, dan catatan
Lebih terperinciKISI KISI PENULISAN SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2009/2010
Mata Pelajaran : Biologi Kelas/Program : XII/IPA Semester : 1 KISI KISI PENULISAN SOAL ULANGAN AKHIR SEMESTER GANJIL TAHUN PELAJARAN 2009/2010 Standar Kompetensi Kompetensi dasar Uraian Materi Indikator
Lebih terperinciREPLIKASI DNA 1. Pengertian Replikasi 2. Komponen Penting dalam Replikasi DNA cetakan Molekul deoksiribonukleotida Enzim DNA polimerase
REPLIKASI DNA REPLIKASI DNA 1. Pengertian Replikasi Replikasi merupakan peristiwa sintesis DNA (autokatalisis) karena DNA mampu mensisntesis diri sendiri. Replikasi DNA dapat terjadi dengan adanya sintesis
Lebih terperinciTUGAS BIOLOGI MOLEKULER
TUGAS BIOLOGI MOLEKULER Dosen Pengampu : Dr. Siswa Setyahadi, Msc, PhD Disusun oleh : EKO MUGIYANTO SSI., APT NIM 5414220021 Angkatan XXIII KONSENTRASI OBAT BAHAN ALAM PROGRAM MAGISTER ILMU KEFARMASIAN
Lebih terperinciULANGAN HARIAN BERSAMA TENGAH SEMESTER GASAL TAHUN 2016/2017
ULANGAN HARIAN BERSAMA TENGAH SEMESTER GASAL TAHUN 2016/2017 Mata Pelajaran : Biologi Hari / Tanggal : Selasa, 25 Oktober 2016 Kelas / Peminatan : XII / IPA Waktu : 09.30 11.00 WIB ooooo Pilihlah salah
Lebih terperinciSTRUKTUR BAHAN GENETIK, MEKANISME DAN REGULASI EKSPRESI GENETIK PADA ARAS MOLEKULAR
TUGAS TERSTRUKTUR MATA KULIAH BIOLOGI MOLEKULER DAN REKAYASA GENETIKA STRUKTUR BAHAN GENETIK, MEKANISME DAN REGULASI EKSPRESI GENETIK PADA ARAS MOLEKULAR YONNY KOENTJORO NIM : T651408012 DOSEN PENGAMPU
Lebih terperinciRNA (Ribonucleic acid)
RNA (Ribonucleic acid) Seperti yang telah dikemukakan bahwa, beberapa organisme prokaryot, tidak memiliki DNA, hanya memiliki RNA, sehingga RNA-lah yang berfungsi sebagai molekul genetik dan bertanggung
Lebih terperinciCiri Khas Materi Genetik
KIMIA DARI GEN Ciri Khas Materi Genetik 1. Replikasi: digandakan, diturunkan kepada sel anak 2. Penyimpan informasi 3. Meng ekspresi kan informasi: Dimulai dengan transkripsi DNA sehingga dihasilkan RNA,
Lebih terperinciSemua informasi tentang buku ini, silahkan scan QR Code di cover belakang buku ini
GENETIKA, oleh Dr. Dra. Desak Made Citrawathi, M.Kes.; Sanusi Mulyadiharja Hak Cipta 2014 pada penulis GRAHA ILMU Ruko Jambusari 7A Yogyakarta 55283 Telp: 0274-889398; Fax: 0274-889057; E-mail: info@grahailmu.co.id
Lebih terperinciBAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN. Penelitian miskonsepsi pada materi genetika (materi genetik dan pola-pola
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN A. Hasil Penelitian Penelitian miskonsepsi pada materi genetika (materi genetik dan pola-pola heriditas) dalam buku pelajaran biologi SMA yang ditulis berdasarkan kurikulum
Lebih terperinciTopik 5 DNA : Organisasi Dalam Kromosom
Topik 5 DNA : Organisasi Dalam Kromosom Material genetik suatu sel tersusun dalam suatu organisasi secara fisik yang khusus yang sebut kromosom. Kromosom organisme eukariot jauh Iebih kompleks dibanding
Lebih terperinciOleh : Muhammad Arif M. S.Pi
Oleh : Muhammad Arif M. S.Pi GENETIKA BAKTERI (MATERI GENETIK) GENOM KROMOSOM KROMOSOM GEN GEN GEN GEN DNA DNA DNA DNA DNA DNA keragaman... biodiversity kemiripan... similarity kekhasan... speciality PENGONTROL???
Lebih terperinciGambar 1. Contoh Double helix
DNA (deoxyribose nucleic acid) merupakan komponen penyusun kehidupan. Zat inilah yang membuat lebah adalah seekor lebah dan kanguru adalah kanguru. DNA adalah apa yang membuat tiap-tiap individual (apapun
Lebih terperinciStruktur DNA dan Pengaruh Perubahannya
Struktur DNA dan Pengaruh Perubahannya Denny AP G64130017 / Q08.1 PENDAHULUAN A. Latar Belakang Asam nukleat merupakan suatu polinukleotida, yaitu polimer linier yang tersusun dari monomer-monomer nukleotida
Lebih terperinciSET 4 REPRODUKSI SEL 1 (MITOSIS & MEIOSIS)
04 MATERI DAN LATIHAN SBMPTN TOP LEVEL - XII SMA BIOLOGI SET 4 REPRODUKSI SEL 1 (MITOSIS & MEIOSIS) Pembelahan sel dibedakan menjadi secara langsung (amitosis) dan tidak langsung (mitosis dan meiosis).
Lebih terperinciPENGATURAN EKSPRESI GEN
PENGATURAN EKSPRESI GEN Dr. MUTIARA INDAH SARI NIP: 132 296 973 2007 DAFTAR ISI I. PENDAHULUAN........... 1 II. STRUKTUR DNA.................. 2 III. EKSPREI GEN.......... 3 IV. PENGATURAN EKSPRESI GEN
Lebih terperinciMAKALAH KESIMPULAN BIOLOGI SEL
MAKALAH KESIMPULAN BIOLOGI SEL Sebagai Pemenuhan Tugas Mata Kuliah Dasar Biomedik 1 Yang di Ajarkan Oleh Ibu Dr. Minarsih Oleh: Muhammad Rae Febrian 1510713001 FAKULTAS ILMU-ILMU KESEHATAN PROGRAM STUDI
Lebih terperinciPengelompokan Bakteri Berdasarkan Alat Geraknya
Pengelompokan Bakteri Berdasarkan Alat Geraknya By Plengdut - May 7, 2015 7341 Pada postingan kali ini, kita akan membahas mengenai pengelompokan bakteri berdasarkan alat gerak yang dimiliki organisme
Lebih terperinciBAB II KAJIAN PUSTAKA. 2.1 Studi Arkeologis dan Genetik Masyarakat Bali
BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1 Studi Arkeologis dan Genetik Masyarakat Bali Masyarakat Bali saat ini merupakan hasil perkembangan masyarakat Bali yang menghuni Bali sejak zaman prasejarah. Hal tersebut dapat
Lebih terperinciPembelahan Sel Muhammad Ridha Alfarabi Istiqlal, SP MSi
Pembelahan Sel Muhammad Ridha Alfarabi Istiqlal, SP MSi Tujuan Instruksional Khusus : Setelah mengikuti kuliah ini mahasiswa akan dapat menjelaskan mitosis dan meiosis pada tanaman Sub Pokok Bahasan :
Lebih terperinciBAB II KAJIAN PUSTAKA. dengan kurikulum (Nasution, 1992: 120). Pernyataan di atas didukung oleh
BAB II KAJIAN PUSTAKA A. Tinjauan Kependidikan 1. Buku Pelajaran Buku pelajaran adalah buku hasil karya seorang pengarang atau tim pengarang yang disusun berdasarkan kurikulum atau tafsiran tentang kurikulum
Lebih terperinciMakalah Biokimia Komponen Penyusun Sel Tumbuhan NUKLEUS. Oleh :
Makalah Biokimia Komponen Penyusun Sel Tumbuhan NUKLEUS Oleh : Nama : Sherly Febrianty Surya Nim : G111 16 016 Kelas : Biokimia Tanaman C Dosen Pembimbing : DR. Ir. Muh. Riadi, MP. PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI
Lebih terperinciII. MATERI A. NUKLEUS
BAB IV NUKLEUS I. PENDAHULUAN Bab ini menerangkan struktur, komponen dan fungsi nukleus, nukleolus, materi genetik di dalamya. Bagaimana transport molekul terjadi dalam nukleus juga diterangkan dalam bab
Lebih terperinciStruktur dan Ekspresi Gen
Struktur dan Ekspresi Gen Oleh: Suharsono Jurusan Biologi FMIPA, Institut Pertanian Bogor E-mail: sony-sh@indo.net.id Kehidupan ditandai oleh adanya proses metabolisme yang terjadi di dalam sel. Metabolisme
Lebih terperinciSIFAT FISIK DAN KIMIA DNA NUNUK PRIYANI. Progran Studi Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara PENDAHULUAN
SIFAT FISIK DAN KIMIA DNA NUNUK PRIYANI Progran Studi Biologi Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara PENDAHULUAN Dalam menghasilkan keturunan baru, informasi genetic diwariskan
Lebih terperinciMata Pelajaran Biologi SMA Negeri 1 Nunukan Selatan Tahun Pembelajaran 2013/2014 Oleh SUPARMUJI
BIMBEL UN 2014 Mata Pelajaran Biologi SMA Negeri 1 Nunukan Selatan Tahun Pembelajaran 2013/2014 Oleh SUPARMUJI UJIAN NASIONAL TAHUN PELAJARAN 2008/2009 P20 UTAMA D15 PAKET A Faktanya : 1. Jumlah soal 40
Lebih terperinciUNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA FAKULTAS MIPA RENCANA PELAKSANAAN PEMBELAJARAN 1. Fakultas / Program Studi : FMIPA / Biologi 2. Mata Kuliah / Kode : Genetika Molekuler / SBG 252 3. Jumlah SKS : Teori = 2
Lebih terperinciBAB I PENDAHULUAN. B. Rumusan Masalah. C. Tujuan Penulisan
BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Ribosom adalah komponen sel yang membuat protein dari semua asam amino. Salah satu prinsip utama biologi, sering disebut sebagai dogma sentral, adalah DNA yang digunakan
Lebih terperinci