GENETIKA MIKROORGANISME

Pengantar Genetika Mikroba

Pada saat proses reproduksi, terjadi transfer informasi genetik dari parental ke keturunannya

Informasi genetik berasal dari gen (susunan DNA yang linier dan merupakan unit dasar hereditas)

Total komplemen material genetik organisme disebut genom

Replikasi DNA

DNA pertama kali diidentifikasi sebagai pembawa informasi genetik pada tahun 1940.

Pada tahun 1950 dilakukan pengamatan stuktur 3 dimensi DNA oleh James Watson dan Francis Crick ⇒ x-ray diffraction analysis.

Molekul DNA terdiri dari dua rantai panjang polinukleotida (double helix).

Dua rantai DNA ditahan oleh ikatan hidrogen antara basa pada rantai yang berbeda.

Disusun oleh gula (deoksiribosa), fosfat, dan empat tipe subunit nukleotida (Adenin (A), Guanin (G), Sitosin (C) dan Timin (T)) yang berikatan dengan ikatan fosfodiester.

Masing-masing rantai dapat menjadi template untuk sintesis rantai komplementer yang baru.

Urutan nukleotida pada molekul DNA yang berfungsi untuk memproduksi protein, RNA struktural, dan RNA katalitik disebut gen.

Terdapat di dalam nukleus (+ 10% total volume sel).

Terdapat replication origin merupakan lokasi dimulainya duplikasi DNA.

Transkripsi

Merupakan polimer tunggal yang dibentuk oleh empat tipe subunit nukleotida yang bertautan dengan ikatan fosfodiester.

Mengandung gula ribosa dan memiliki basa adenin (A), guanin (G), sitosin (C) dan urasil (U).

Enzim yang melakukan transkripsi adalah RNA polimerase.

Sintesis Protein

Kebanyakan gen mempengaruhi/mengendalikan fenotip melalui protein (enzim, dan protein struktural).

Protein adalah makromolekul yang kompleks yang sangat spesifik dalam fungsinya. Hal ini yang mengakibatkan suatu gen tertentu memberikan efek tertentu pada fenotip organisme.

Sintesis protein (translasi) melibatkan 3 tipe RNA : mRNA tRNA rRNA

Terjadi pada ribosom yang terdiri dari subunit 60s dan 40s.

Proses translasi dibagi dalam 3 tahap : Inisiasi Pemanjangan (elongasi) Terminasi

Kontrol Ekspresi Gen

Sintesis protein pada mikroorganisme digunakan untuk memproduksi protein struktural dan enzim

Sel organisme memiliki kemampuan untuk melakukan regulasi gen, sehingga gen dapat diaktifkan ataupun diinaktifkan tergantung kepada kebutuhan sel

Mutasi Gen

Mutasi adalah perubahan susunan pada DNA organisme. Hal ini ada yang tidak mempengaruhi fenotip organisme.

Mutasi dapat diakibatkan faktor lingkungan, agen fisik dan agen kimia.

Mutasi terjadi secara spontan pada beberapa bagian genom organisme.

Mutasi dapat terjadi pada proses replikasi dan transkripsi

Transfer Genetik Pada Mikroba

Proses mutasi dapat dilakukan dengan cara rekombinasi. Hasil rekombinasi dapat ditransfer dari satu sel ke sel yang lain.

Proses transfer materi genetik dapat terjadi melalui beberapa proses, yaitu: Transformasi Konjungasi Tranduksi