Setiap sel makhluk hidup mempunyai nucleus (inti sel) dimana didalamnya terdapat nucleoplasma

Nucleus berperan dalam:1. Menyimpan informasi genetik2. Duplikasi DNA3. Transkripsi dalam sintesis protein

Dalam nucleoplasma terdapat chromosomes (chromatin pada saat pembelahan sel) yang strukturnya sebagian besar terdiri dari DNA dan protein

Dalam nucleus juga terdapat nucleoli (anak inti) yang aktif dalam sintesis protein. Nucleoli dalam suatu sel dapat berjumlah satu atau lebih.

Nucleoli berperan dalam sintesis dan penyusunan molekul RNA dan pembentukan sejumlah besar protein ribosom sebelum ditransfer ke sitoplasma.

Dalam tubuh setiap makhluk hidup mengandung asam nukleat.

Merupakan makromolekul. Bentuknya bisa berupa DNA (deoxyribonucleic

acid) dan RNA (ribonucleic acid) Beberapa organisme bersel tunggal seperti

virus tubuhnya hanya terdiri dari DNA atau RNA saja

DNA mempunyai cetakan untuk membangun individu makhluk hidup

Kode genetik bersifat universal

Percobaan pada tahun 1950an menunjukkan bahwa DNA membawa sifat hereditas

Pada 1953 – Watson dan Crick menemukan bahwa sturktur DNA adalah suatru rantai ganda

Watson-Crick ModelWatson-Crick Model

DNA merupakan penyimpan utama dari material genetic (informasi genetik).

DNA merupakan suatu polymer (polynucleotides) dimana 1 unit (monomer) dari DNA adalah nucleotides.

Urutan nukleotida di sepanjang DNA berperan sebagai sandi untuk menyampaikan semua informasi yang diperlukan untuk memerintahkan sel agar membuat segala sesuatu yang diperlukan bagi kehidupan

Setiap nucleotide tdd:- Basa nitrogen purine (adenine, guanine) atau pyrimidine

(cytosine, thymine)- deoxyribose sugar (gula deoksiribosa)- 1,2 or 3 phosphate groups.

Struktur DNA adalah double helix ( rantai ganda), dengan rangkanya yang terdiri dari deoxyribose—phosphate—deoxyribose—phosphate—

Terdapat ikatan hidrogen diatara rantai yang saling berhadapan

Basa Purine dan pyrimide yang terikat kepada gula deoxyribose, dapat berputar bebas. DNA membentuk pasangan basa yang spesifik A-T(2 H-bonds), G-C (3 H-bonds).

Kedua rantai DNA saling berhadapan disebut antiparallel

Struktur DNA

A

T

T

G

C

C

T

A

G

T

A

A

C

G

G

A

T

C

C

T

A

G

G

C

A

A

T

Struktur rantai tunggal, namun cukup kompleks Struktur pembentuk rantai sama seperti DNA

yaitu terdiri dari ribose, phosphatase, basa purin (A,G) dan pyrimidine (C, U)

Types of RNA:-messenger RNA berperan membawa kode genetik

dalam sequencing asam amino-transfer RNA berperan dalam identifikasi dan

transfer asama amino ke ribosom-ribosomal RNA berperan merupakan bagian dari

ribosom yang berfungsi dalam pembentukan protein(polypeptide)

PerbedaanPerbedaan DNA RNALetak Sebagian besar di

nukleus, sedikit di mitochondria dan kloroplast

Dalam sitoplasma, nucleolus dan kromosom

Pyrimidine bases CytosineThymine

CytosineUrasil

Purine bases AdenineGuanine

AdenineGuanine

Pentose deoxyribose riboseHydrolizing enzyme

Deoxyribonuclease (DNase)

Ribonuclease (RNase)

Peranan Genetic information

Synthesis of proteins

Suatu gen merupakan suatu urutan basa yang menempati suatu lokasi spesifik pada molekul DNA

Gen ini mengontrol sifat khusus dengan membuat suatu protein khusus dalam jumlah tertentu

one base pair

in-text, p. 195

or or

Fig. 13.4, p. 202-3

3’5’

growing RNA transcript5’

3’ 5’

3’

direction of transcription

RNA polymerase

sugar-phosphate backbone of one strand of nucleotides in a DNA double helix

sugar-phosphate backbone of the other strand of nucleotides

part of the sequence of base pairs in DNA

transcribed DNA winds up again

DNA to be transcribed unwinds

newly forming RNA transcript

the DNA template at the assembly site

DNA terdiri dari dua rantai nukleotida yang saling berikatan karena adanya ikatan hidrogen

Ikatan hidrogen antara dua rantai tersebut mudah sekali terputus

Setiap rantai tunggal kemudian berperan sebagai cetakan untuk pembentukan rantai baru

newnew old old

enzyme DNA polymerase melepaskan ikatan rantai DNA, menangkap nukleotida bebas, memasangkan dengan nkleotida baru yang sesuai dan membentuk ikatan yang baru

enzymes lain mengoreksi setiap kesalahan untuk memastikan tidak ada kesalahan sedikitpun

Fig. 12.9, p. 196

old

new

old

old

Replikasi DNA berlangsung selama mitosis dan meiosis, untuk membuat sel baru

transcription translation

DNA RNA Protein

Proteins:

Organisms adalah unik karena keunikan protein masing-masing dan …

Bagaimana protein tersebut diorganisasi selama pertumbuhan

Merupakan suatu rantai asam amino yang dibentuk oleh elemen C, H, N, O.

Terdapat 20 jenis Asam amino

Rantai asam amino kemudian bergabung dan berlipat-lipat menjadi bentuk tiga dimensi

DNA membedakan karakteristik suatu organisme karena perbedaan urutan asam amino dalam semua protein yang terdapat pada organisme tersebut

Setiap asam amino (20 amino acids) diwakili oleh tiga basa yang disebut dengan kodon

Setiap kodon mengkodekan satu jenis asam amino

Urutan basa akan menentukan urutan asam amino dalam protein

Pembentukan protein berlangsung dalam suatu tahapan proses yang disebut dengan sintesis protein

Fig. 13.7, p. 204

DNA dipisahkan dengan rantai pasangannya dan messenger RNA mengkopi kode genetik

transcribed DNA winds up again

DNA to be transcribed unwinds

mRNAtranscript

RNA polymerase

RNA dipotong Introns (Non- coding sequences) dibuang

Exons (Expressed sequences) tetap dibiarkan

Fig. 13.5, p. 203

unit of transcription in a DNA strand

exon intron

mature mRNA transcript

poly-A tail

5’

5’ 3’

3’

snipped out snipped out

exon exonintron

cap

transcription into pre-mRNA

3’ 5’

Messenger RNA mengambil kode tersebut dan menuju ke ribosom di sitoplasma

Transfer RNA mengambil asam amino tertentu dan menuju ribosom

Di dalam ribosom, kode tersebut dibaca dan ditranslasikan ke dalam bentuk suatu urutan asam amino

Rantai asam amino akan melipat-lipat dan bergabung menyatu membentuk protein akhir

Fig. 13.10c, p. 206-7

Fig. 13.14, p. 210

TRANSCRIPTION Unwinding of gene regions of a DNA molecule

Pre mRNA Transcript Processing

mRNA rRNA tRNA

TRANSLATION

FINAL PROTEINDestined for use in cell or for transport

Convergence of RNAs

Synthesis of a polypetide chain at binding sites for mRNA and tRNA on the surface of an intact ribosome

Cytoplasmic pools of amino acids, tRNAs, and ribosomal subunits

Mature mRNA transcripts

protein subunits

ribosomal subunits

mature tRNA

Instruksi pada DNA ditranskripsi (dituliskan kembali) dalam bentuk serupa kemudian ditranslasi (diubah) menjadi bahasa protein.

Pertama2 pesan ditranskripsi menjadi jenis molekul lain yang dikenal sebagai RNA kurir (mRNA). Secara kimiawi mRNA sangat serupa dengan DNA, molekul ini juga dapat mengenali basa pada untaian DNA dan melalui proses pengenalan mRNA bekerja menyalin gen yang dibentuk.

Proses mentranslasi instruksi pada mRNA menjadi btk protein kemudian dapat dimulai.

Urutan basa pada molekl mRNA menentukan urutan asam amino pada protein.

Kata-kata pada bahasa mRNA terdiri atas kelompok2 tiga basa berurutan, disebut kodon. Setiap kodon menyampaikan perintah kepada mesin selular yang mensintesis protein bahwa asam amino tertentu hrs digabungkan menjadi protein pada tempat tertentu

Translasi mRNA melibatkan puluhan jenis molekul, diantaranya (rRNA dan tRNA). Keduanya tidak membawa kode genetik, tetapi membantu sel membaca informasi yang terkandung pada mRNA. Sekali mRNA dibuat, molekul ini meninggalkan inti sel dan masuk tubuh utama sel. Disini struktur globular yang dikenal dengan nama Ribosom melekat pada mRNA tersebut. Pada ribosom terdapat rRNA.Sekali Ribosom berikatan dengan mRNA, tRNA menjalankan tugasnya. Terdapat berbagai jenis tRNA dan masing2 mampu mengenali golongan tertentu dari ketiga basa (kodon) pada mRNA. Setiap jenis tRNA membawa hanya satu jenis asam amino tertentu

Replikasi DNA dan

Sintesis Protein

Setelah sel selesai menyusun suatu rantai asam amino, rantai ini mulai melipat dirinya sendiri. Bentuk umum protein adalah rantai berputar dan melekuk membentuk struktur tiga dimensi yang kompleks. Pelipatan ini diatur oleh tenaga kimia.

Bentuk akhir molekul protein ditentukan oleh urutan asam amino yang menyusun protein tersebut.