BAHAN PENYUSUN GENETIK

Transkripsi

1 Materi Kuliah Bioteknologi Pertanian Prodi Agribisnis Pertemuan Ke 4 BAHAN PENYUSUN GENETIK Ir. Sri Sumarsih, MP. Sumarsih_03@yahoo.com Weblog: Sumarsih07.wordpress.com Website: agriculture.upnyk.ac.id SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIK 1882, Walther Flemming menemukan kromosom adalah bagian dari sel yang ditemukan Mendel 1887, Edouard-Joseph-Louis-Marie van Beneden menemukan bahwa suatu jasad memiliki jumlah kromosom tertentu 1902, Walter Stanborough Sutton menyatakan bahwa kromosom berpasangan 1910, Thomas Hunt Morgan menemukan bahwa bahan pembawa sifat adalah gen yang berada didalam kromosom 1926, Hermann Muller menemukan bahwa sinar X dapat menginduksi mutasi 1928, Fred Griffith menemukan perubahan bentuk dinding sel Streptococcus pneumoniae SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIK Perubahan bentuk dinding sel Streptococcus pneumonia Penelitian Fred Griffith Dua galur: Smooth (S) Virulent (gel coat) Rough (R) Kurang Virulen Tikus disuntik dengan galur R and galur S yang dimatikan melalui pemanasan Tikus mati dan ditemukan hanya mengandung bakteri galur S 1935, Andrei Nikolaevitch Belozersky berhasil mengisolasi DNA murni 1941, George Beadle dan Edward Tatum menemukan hubungan mutasi dengan kerusakan proses biokimia sel 1944, Oswald Theodore Avery, Colin MacLeod dan Maclyn McCarty yang melanjutkan pekerjaan Griffith menemukan bahwa DNA adalah bahan yang menyebabkan perubahan bentuk dinding sel Streptococcus pneumoniae 1

2 Penelitian Avery, MacLeod, dan McCarty A. Hershey dan M. Chase menggunakan P dan S radioisotop membuktikan DNA adalah pembawa informasi genetik Organisasi bahan genetik Gen dalam kromosom Skema kromosom Struktur kromosom yang mengemas molekul DNA pada inti sel terlihat jelas saat metafase pada pembelahan sel. Genom: satu kesatuan gen atau satu kesatuan kromosom jasad eukariot pada fase haploid DNA di luar kromosom: plasmid, DNA mitokondria, DNA kloroplas Gen: unit molekul DNA (DeoxyRibonucleic Acid) atau RNA (RiboNucleic Acid) dengan panjang tertentu yang membawa informasi urutan asam amino suatu protein atau informasi suatu RNA 2

3 PENYUSUN MOLEKUL DNA (deoxyribonucleic acid) Basa N STRUKTUR BASA NUKLEOTIDA PENYUSUN MOLEKUL DNA Gula ribosa STRUKTUR KIMIA NUKLEOTIDA PENYUSUN ASAM NUKLEAT DITEMUKAN OLEH ALBERT KOSSEL (1879) Purin Pirimidin STRUKTUR ASAM NUKLEAT PENYUSUN DNA PASANGAN BASA NUKLEOTIDA Basa-basa Purine: A, G Basa-basa Pyrimidine: T, C U (pada RNA) 3

4 Watson dan Crick (1953) Dengan dukungan data difraksi sinar-x dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins Dengan dukungan data analisis kimia basa nitrogen dari Erwin Chargaff Memformulasikan struktur DNA adalah benang ganda anti paralel, berbentuk heliks yang saling berkomplemen Mengelompokkan basa DNA menjadi purin dan pirimidin Memformulasikan model replikasi DNA REPLIKASI DNA REPLIKASI DNA PEMANJANGAN ASAM NUKLEAT 4

5 Ekspresi gen F. Crick dan G. Gamov (1957) merumuskan "central dogma cara kerja DNA mengendalikan messenger RNA yang kemudian mengendalikan sintesis protein TRANSLASI RNA pada Ribosome m RNA membawa kode genetik dari copy DNA t RNA membawa asamasam amino spesifik yang akan digabungkan menjadi protein r RNA menyusun ribosom tempat berlangsungnya sintesis protein Kode genetik (Triplet Codon) 5

6 20 MACAM ASAM AMINO PENYUSUN PROTEIN Macam Asam Amino Simbul 1 Huruf Simbul 3R HurufN Alanine Arginine Asparagine Asam aspartat Cysteine Glutamine Asam Glutamat Glycine Histidine Isoleucine Leucine Lysine Methionine Phenylalanine Proline Serine Threonine Tryptophan Tyrosine Valine A R N D C Q E G H I L K M F P S T W Y V Ala Arg Asn Asp Cys Gln Glu Gly His Ile Leu Lys Met Phe Pro Ser Thr Trp Tyr Val Contoh cdna yang mengkode enzim alcohol dehyrogenase and chitinase (untuk sifat ketahanan tanaman) Dalam tahap analisis ekspresi gen pada tanaman 21 hairulroslan@hotmail.com, Unimas Malaysia Mengapa ekspresi gen melalui pembentukan protein? Protein adalah polimer asam-asam amino (polipeptida) yang mempunyai berbagai macam fungsi dalam sel: Protein enzim sebagai biokatalisator reaksi biokimia dalam sel (reaksi sederhana sd reaksi kompleks termasuk reaksi metabolisme) Sebagai pengatur ekspresi genetik (proses replikasi, transkripsi dan translasi) Sebagai pengangkut molekul kecil dan ion Berperan dalam sistem pergerakan terkoordinasi Komponen sistem kekebalan tubuh Pheromone Sebagai penerus impuls syaraf Sebagai komponen pendukung kekuatan regang 6