Post on 06-Feb-2018
STRUKTUR DNA DAN RNA
MATERIAL GENETIKA
• Informasi genetika dari organisme dibawa dalam bentuk molekul DNA yang pada beberapa makhluk / organisme dalam bentuk RNA yang kemudian akan dipindahkan dalam bentuk protein.
• Untuk mendapatkan informasi genetik maka utas DNA tersebut harus dipotong terlebih dahulu menggunakan enzim restriksi tertentu sesuai dengan utas DNA yang dikenalinya.
MATERIAL GENETIKAKromosom (Protein + Asam Nukleat)
Ekstra Kromosom: -. Plasmid( Pada Prokaryot)
Ekstra Kromosom: -. Mitokondria
-. Kloroplas (organ yang
(Pada Eukaryot ) berklorofil)
-.Sitoplasma
SANDI GENETIK
• Sandi ( kode ) genetik
• Adalah merupakan triplet kodon ( triplet code )
• Merupakan gabungan dari 3 nukleotida yang menyandikan asam amino
• Basa nukleotida terdiri dari A,G,C,T tetapi dalam proses alaminya triplet kodon dalam bentuk RNA ( sekuen basa mRNA → A,G,C,U)
• Basa tunggal mRNA tidak mengkode satu asam aminopun.
• Basa duplet (2 basa) : 42 → 16 asam amino < 20 asam amino
• Basa triplet (3 basa) : 43 → 64 asam amino >> 20 asam amino sehingga satu asam amino dapat disandikan lebih dari satu triplet kodon
• Triplet kodon diawali / ditentukan menggunakan pendekatan sama dengan percobaan Nirenberg
• Dari 64 kodon → 61 menyandikan 20 asam amino
• 3 kodon yang tidak menyandikan asam amino adalah UAA
UAG stop codon
UGA ( nonsense codon )
• Asam amino pertama adalah : AUG = Me�onin → startcodon
• Kode genetik selain degenerated ( universal ) : Seperangkat kodon yang sama dipakai oleh semua organisme dan tipe sel.
• TABEL M RNA
BASA KEDUA
Basapertama
U C A G Basa ketiga
U
UUUPhe
UUCUUA
LeuUUG
UCU
UCC
serUCA
UCG
UAU
Tyr
UAC
UAA
Stop kodon
UAG
UGU
Cys
UGC
UGA Stop kodon
UGG Trp
U
C
A
G
C
CUU
CUC
Leu
CUA
CUG
CCU
CCC
Pro
CCA
CCG
CAU
His
CAC
CAA
Gln
CAG
CGU
CGC
Arg
CGA
CGG
U
C
A
G
A
AUU
AUC Ile
AUA
ACU
ACC
Thr
ACA
ACG
AAU
Asn
AAC
AAA
Lys
AAG
AGU
Ser
AGC
AGA
Arg
AGG
U
C
A
G
G
GUU
GUC
Val
GUA
GUG
GCU
GCC
Ala
GCA
GCG
GAU
Asp
GAC
GAA
Glu
GAG
GGU
GGC
Gly
GGA
GGG
U
C
A
G
AUG Met
STRUKTUR ASAM NUKLEAT
• Asam nukleat adalah suatu senyawa yang merupaka asam inti yang terdiri dari DNA dan RNA
• Merupakan rantai POLINUKLEOTIDA
yaitu : Makromolekul yang tersusun oleh molekul yang lebih sederhana yang disebut Nukleotida
• Nukleotida merupakan molekul yang tersusun atas
• satu gula,
• satu basa, dan
• satu fosfat.
• Nukleosida adalah kombinasi suatu gula pentosa yang dihubungkan dengan basa purin atau pirimidin melalui ikatan C - N
NUKLEOTIDA• Protein yang bergabung dengan asam nukleat .
• Nukleotida dalam sitoplasma dan dalam inti adalah sama tetapi jenis asamnukleatnya berbeda.
• Nukleotida tersusun atas :
1 Basa DNA
1 Gula Komponen yang essential
1 Fosfat RNA
• Gula → Ribosa & Deoksiribosa
• Basa → Adenin, Guanin, Timin, Sitosin
• Polinukleotida
adalah→ Ikatan antara 2 nukleotida dari 2 gugus fosfat yang terikat pada 2 pentosa → ikatan Fosfodiester
• Tiap struktur DNA / RNA merupakan suatu polinukleotida yang ujung-ujungnyaC3 & C5
• Nukleotida & Nukleosida
No Nukleotida Nukleosida1 Adenosin monofosfat Adenosin
2 Guanosin monofosfat Guanosin
3 Timidin monofosfat Timidin
4 Sitidin monofosfat Sitosin
5 Uridin monofosfat Uridin
STRUKTUR MOLEKUL DNA DAN RNA• Bahan dasar penyusun molekul asam nukleat
JENIS DNA RNA
GULA DEOKSIRIBOSE RIBOSE
PIRIMIDIN -. SITOSIN
-. TIMIN
-. SITOSIN
-. URASIL
PURIN -. ADENIN
-. GUANIN
-. ADENIN
-. GUANIN
BASA PURIN DAN PIRIMIDIN
NUKLEOTIDA Nukleotida (nukleosida
fosfat) adl ester asam fosfat dr
nukleosida
merupakan nukleosida yg
terfosforilasi.
Berperan serta dlm sejumlah
besar proses biokimiawi
peran yg paling dikenal
adl sbg prekursor
monomer RNA dan
DNA
NH2
N
N
N
N
OCH2P
O
HO
O
OH OH
O
Basa
(adenin)
1
23
4
5
Subunit Nukleotida dari DNA Subunit Nukleotida dari RNA
H
POLINUKLEOTIDA
Polimer mononukleotida Deoksi asam ribonukleat (DNA) Asam ribonuklaet (RNA)
DNA
DNA merupakan struktur yang dibangun oleh KH pentosa(deoksiribosa), fosfat dan suatu basa dalam bentuk polimerdan berkombinasi membentuk helix ganda.
Blok pembangun DNA adalah “5-carbon sugar deoxyribose”yang saling dihubungkan oleh ikatan fosfodiester sehingga
terbentuk dua untai ganda dengan tulang punggungnya dibentuk dari ikatan KH-fosfat pada bagian luar helix.
STRUKTUR DNA
Kedua strand dari helix saling merupakan komplemeternya
masing-masing.
Setiap pentosa-nya juga
terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari adenine (A), guanine (G),
cytosine (C) atau thymine (T).
Gula deoksiribosa dan fosfat
yg menyusun DNA terletak dibgn luar molekul, sdgkan bs purin dan pirimidin t’letak di
sebelah dlm untaian (heliks)
Strand yang berlawanan diikat
oleh suatu ikatan non kovalen
diantara dua basa yang selalu
berpasangan G dengan C oleh
tiga ikatan hidrogen dan A
dipasangkan dengan T oleh
dua ikatan hidrogen.
Terdapat dua posisi dari
pentosa yang terikat pada
gugus fosfat yaitu pada ujung
5’-P dan ujung 3’-OH.
Menurut James Watson & Francis Crick
Ukuran jarak antara pasangan basa
0,34 nm (3,4 oA)
Setiap putaran untaian td 10 ps basa dan jarak satu putar heliks 3,4 nm
Diameter untaian DNA 2,0 nm
Bentuk Fisik Struktur DNA
B’dsrkan jml ps basa bbrp tipe (bentuk)
Tipe Pasangan bs/putaran
Diameter heliks (nm)
A
B
C
D
E
Z
11
10
9,33
8
7,5
12
2,3
1,9
1,9
-
-
1,8
Untaian (strand) DNA td dua
lekukan (groove)
lekukan besar (major groove)
lekukan kecil (minor groove)
lekukan pada tipe B lebih
mudah m’ikat protein drpd
tipe A ( lebih dalam)
DNA (Gen) terdiri dari tiga struktur penting yaitu :
• Bagian yang disebut “gene regulatory segment” m’ngdung srtuktur yang terlibat pada proses inisiasi dan pengaturan proses transkripsi.
• Exon bagian yang mengandung codon untuk ditranslasikan oleh mRNA menjadi protein.
• Intron bagian struktur yang tidak mengandung codon (intervening sequence).
KROMOSOM
KROMATIN
NUKLEOSOM
RNA
Pada DNA molekul RNA dibentuk oleh nukleotida yang saling dihubungkan menjadi satu rantai
KH pada DNA deoksiribosa. Sedangkan RNA KH-nya adalah ribosa.
Basa timin diganti oleh urasil pada RNA
STRUKTUR RNA
DNA terdiri dari dua untai yang saling komplementer membentuk helix ganda, ttp RNA hanya terdiri dari satu untai tunggal, akan tetapi dapat melipat lipat dirinya dalam suatu aturan tertentu.
Basa pada RNA sama spt DNA, kecuali timin diganti oleh urasil.
3 macam RNA penting
mRNA (messenger-RNA) yg melakukan tranfer
informasi mengenai deretan asam amino pada
protein yang akan dibangun sesuai dengan
urutan kode pada DNA asal.
rRNA (ribosomal-RNA) yang membangun ribosom
bersama dengan protein
tRNA (transfer-RNA) yang mentransfer asam
amino ke ribosom untuk sintesis protein.
tRNA
Td 75 bh nukleotida
Td 4 lengan utama
lengan akseptor
lengan antikodon
lengan D
lengan T C
lengan tambahan
Fungsi sbg penyelaras
utk translasi
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI
KESTABILAN DNA
Kestabilan struktur DNA
Tumpukan (stacking) basa nukleotida pd satu rantai
interaksi hidrofobik antara basa-basa nukleotida
hilang krn panas & reagensia struktur tdk teratur :
serapan cahaya
Ikatan hidrogen
antara basa-basa yg berpasangan pd rantai ganda
terutama pada ps antara C dan G
makin >> ps C-G, makin stabil struktur
Denaturasi DNA
Pecahnya ikatan hidrogen antara ps basa pada rantai ganda
rantai tunggal (single Stranded)
Penyebab Denaturasi
Panas
ikt hidrogen
stacking
Asam – basa
asam protonasi ggs N dr A,G dan C
basa deprotonasi ggs N dr G dan C
Tingkat denaturasi DNA t’gantung pd tinggi suhu
p’ubahan tk denaturasi DNA suhu b’tingkat absorban 260
makin > p’geseran str, mk makin > nilai absorban cahaya
efek hiperkromik
denaturasi lengkap DNA suhu > 90oC
Renaturasi
Proses p’bentukan kembali str untai ganda dr keadaan
terdenaturasi