Makalah Bio Kelompok

8/17/2019 Makalah Bio Kelompok

http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 1/11

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang hereditas si!atturun temurun" si!at induk dan #ariasi si!at karakteristik mikr$%a.

Hereditas adalah penga&etan si!at'si!at struktur dan !ungsi pada

keturunan'keturunan %erikutnya. Perke(ualian atau penyimpangan yang

terjadi pada keturunan suatu $rganisme %er%eda dalam satu atau

%e%erapa si!at induknya. Penyimpangan'penyimpangan dan penga&etan

si!at'si!at sema(am itu dikenal dengan #ariasi. )ariasi dapat terjadi karena

peru%ahan genetik dan e#$lusi. Diduga peristi&a perka&inan tidak terjadi

pada %akteri. *ikr$%a hanya %erkem%ang %iak dengan mekanisme

aseksual melalui peem%elahan diri. *aka para ahli mengg$l$ngkan

mikr$%a %ersama'sama dengan algae %iru dalam schizophyta.

+emudian tim%ul pertanyaan kalau mikr$%a %erkem%ang dengan

mekanisme yang m$n$t$n seperti di atas maka ter%entuk indi#idu

seragam tetapi pada kenyataannya tidak, sehingga terjadi #ariasi

mikr$%a. -i!at mikr$%a sangat %er#ariasi karena masing'masing mikr$%a

mempunyai kemampuan untuk %eradaptasi terhadap pengaruh

lingkungan sekitarnya. *ikr$%a ($nt$hnya %akteri mempunyai p$pulasi

yang %erkem%ang (epat dan %eraneka ragam #ariasinya. Bakteri untuk

memper$leh #ariasi yang %eragam dapat melalui mutasi. Peristi&a

seksual yang semula diduga tidak terjadi, dapat di%uktikan $leh para ahli.

Bahkan perpindahan %ahan genetik dapat didem$ntrasikan dari satu

mikr$%a ke mikr$%a lain

1. /umusan *asalahDari latar %elakang di atas maka dapat diam%il %e%erapa rumusan

masalah diantaranya 0

1. Apa saja materi genetik

. Bagaimanakah struktur DNA dan /NA pada mikr$%a

2. Bagaimanakah pr$ses replikasi, transkripsi, dan translasi

3. Apakah yang dimaksud dengan mutasi



BAB II

PE*BAHA-AN

.1 *A4E/I GENE4I+

*aterial genetik terdiri atas kr$m$s$m dan plasmid. +eduanya terdiri

atas DNA. Dua !ungsi utama materi genetik adalah replikasi dan ekspresi.

*aterial genetik harus %ereplikasi se(ara akurat sehingga dihasilkan

replikan anakan" yang identik dengan induknya. *ateri genetik juga

terekspresi dalam %entuk karakter ter$%ser#asi atau !en$tip.

1. +r$m$s$m

+r$m$s$m %akteri mempunyai %eratnya '25 dari %erat kering satu

sel, pada sel hapl$id pr$kari$t" %ersi!at kr$m$s$m tunggal dan tidak

%erpasangan. Ber%entuk sirkuler, panjangnya 6 1mm, %eratnya '25 dari

%erat kering satu sel, disusun sekitar 3 juta kp% DNA, makr$m$lekul yang

sangat %anyak ini dikemas agar tidak %eru%ah dalam %entuk superk$il 6

78'128 superk$il d$main" -yahrura(hman, 1993". +e%anyakan gen

pr$kari$ta terdapat pada kr$m$s$m, yang terletak dalam suatu %agian

pusat sit$plasma, yang dinamakan daerah nuklear atau nukle$id untuk

mem%edakannya dari mem%ran'pengikat nukleus pada sel eukari$tik.

:umlah nukle$id dalam sel %akteri dapat le%ih dari satu, tergantung

ke(epatan pertum%uhan dan ukuran sel. Nukle$id %erisi gen yang penting

untuk pertum%uhan %akteri.

. Plasmid

Plasmid adalah material genetik ektrakr$m$s$mal. Ukuran plasmid

le%ih ke(il daripada kr$m$s$m. Plasmid %iasanya mengk$de p$lipeptida



yang tidak penting %agi pertum%uhan se(ara langsung. Plasmid %er%entuk

sirkuler, tetapi terdapat plasmid %er%entuk linier seperti terlihat pada

Borrelia dan Streptomyces. Plasmid di%edakan menjadi , yaitu plasmid

k$njugati! dan n$n'k$njugati!. Plasmid k$njugati! adalah plasmid yangmampu did$n$rkan ke resepien, sedangkan plasmid n$n'k$njugati! tidak

dapat did$n$rkan. Plasmid n$n'k$njugati! %iasanya %erukuran kurang

dari 7,; k%p dan %iasanya %erjumlah %anyak 18'8 perkr$m$s$m".

Plasmid didistri%usikan se(ara a(ak ke sel anakan.

*eskipun plasmid tidak %erperan langsung dalam pertum%uhan, tetapi

plasmid memiliki !ungsi penting se(ara medis. <ungsi penting plasmid

se(ara medis, yaitu kemampuan plasmid mengk$de p$lipeptida resistensi

anti%i$tik, t$ksin, struktur permukaan sel untuk perlekatan dan k$l$nisasi.

Plasmid yang %erperan dalam resistensi anti%i$tika dise%ur plasmid / atau

!akt$r /.

. -4/U+4U/ DNA DAN /NA

DNA A-A* DE=+-I/IB=NU+LEA4"



DNA> +r$m$s$m %akteri le%ih %anyak diteliti dari pada kr$m$s$m

$rganisme lain. DNA %akteri mampu mengk$de 1888'2888 p$lipeptida

yang %er%eda'%eda. DNA %akteri merupakan m$lekul %erantai ganda yang

sirkuler. -truktur Dna %akteri tidak merupakan %entuk sederhana tetapimerupakan %elitan yang tidak teratur dalam sit$plasma. :ames ?ats$n

dan <ran(is @ri(k 19;2" telah menemukan struktur DNA yang %erupa dua

untai pita DNA terpilin. Penemuan ini merupakan titik a&al re#$lusi %i$l$gi

karena merupakan penemuan struktur DNA ini sangat penting untuk

mempelajari dan memahami %agaimana in!$rmasi genetik dapat

dipindahkan dari satu generasi ke generasi %erikutnya serta %agaimana

DNA dapat mengendalikan replikasinya.

/eplikasi in!$rmasi herediter di dalam sel meli%atkan sintesis m$lekul

DNA %aru yang mempunyai urutan nukle$tida sama seperti gen$m sel

inangnya. *$lekul DNA adalah makr$m$lekul yang mempunyai in!$rmasi

herediter suatu sel. DNA ini tersusun $leh su% unit'su% unit yang dise%ut

dengan nukle$tida atau de$ksiri%$nukle$tida. Urutan nukle$tida

menentukan kespesikan suatu in!$rmasi herediter dan %erisi mekanisme

untuk mengendalikan eksperi genetik.

*asing'masing de$ksiri%$nukle$tida terdiri dari %asa nitr$gen asam

nukleat", gula de$ksiri%$sa, dan gugus !$s!at. Basa asam nukleat terdiri

dari %asa purin terdiri 0 Adenin A" dan guanin G" yang mempunyai dua

(in(in. Dan pirimidin terdiri atas 0 timin 4" dan sit$sin @" yang hanya

mempunyai satu (in(in. Purin dan pirimidin merupakan m$lekul

heter$siklis karena mengandung dua ma(am at$m @ dan N. Basa asam

nukleat menempel pada de$ksiri%$sa mem%entuk de$ksiri%$nukle$sida.

De$ksiri%$nukle$sida ini %erga%ung dengna gugus !$s!at pada at$m @;

mem%entuk su%unit de$ksiri%$nukle$tida DNA.

/NA A-A* /IB=NU+LEA4"

Asam nukleat lainnya yang dijumpai se(ara alamiah ialah asam

ri%$nukleat /NA". Bedaanya dari DNA ialah 0

1. Biasanya %erutasan tunggal



. +$mp$nen gula pada nukl$etida yang mem%entuk /NA adalah ri%$sa,

dan %ukan de$ksiri%$se. /i%$se adalah sama dengan de$ksiri%$se ke(uali

adanya gugusan hidr$ksil pada at$m kar%$n n$m$r

2. Basa %ernitr$gen pirimidin yang dijumpai pada nukle$tida yangmem%entuk /NA ialah urasil %ukan timin.

.2 /EPLI+A-I DNA

/eplikasi DNA %erarti penggandaan. Ada 2 m$del replikasi DNA yaitu 0

1. *$del k$nser#ati!.*$del ini menyatakan %ah&a rantai DNA %ereplikasi tanpa memisahkan

rantai'rantainya.. *$del semi k$nser#ati!.

*$del ini menyatakan %ah&a rantai DNA %erpisah kemudian %ereplikasi.2. *$del dispersi.

*$del ini menyatakan %ah&a DNA terpe(ah menjadi p$t$ngan'p$t$ngan

yang kemudian %ereplikasi.

Meselson dan Stahl mem%uktikan %ah&a DNA %ereplikasi sesuai m$del

semi'k$nser#ati!./eplikasi m$del semi k$nser#ati! dimulai pada suatu situstertentu yang sudah pasti pada kr$m$s$m %akteri yang dise%ut titik

pangkal kedua utas DNA memisah pada situs ini mem%entuk struktur

%er%entuk . 4itik persimpangannya dise%ut titik tum%uh./eplikasi

%ergerak %erurutan dari titik tum%uh, %aik pada satu arah atau dua

arah.4itik asal dan titik tum%uh terikat pada mem%ran sel dan situlah

kedua utusan terse%ut diduplikasikan.*asing'masing utasan mempunyai

urutan %asa yang k$mplementer terhadap urutan %asa pada utasan'utasan DNA yang mula'mula Pel(Car, 889".



EnCim DNA p$lymerase neman%ahkan nukle$tida pada ujunghidr$ksil'2 utasan atau utasanutasan DNA yang sedang %erreplikasi, jadi

mensintenis utasan'utasan DNA dengan arah ; ke 2.-ejauh ini %elum

ditemukan p$lymerase yang mereplikasi dengan arah 2 ke ;.-intesis

DNA %ersi!at sinam%ung.-elain mekanisme replikasi DNA yang %aru saja

diuraikan, inisiasi penga&&alan" replikasi DNA mem%utuhkan suatu

pan(ing atau pemula yaitu sep$t$ng pendek /NA yang disentesis $leh

/NA p$lymerase dan k$mplementer terhadap DNA.Dengan adanyapemula ini, DNA p$lymerase dapat mulai mensisntesis

du$ksiri%$nukle$tida.-ekali pan(ingan mengena, DNA p$lymerase lalu

men(erna /NA terse%ut dapat menggantikannya dengan DNA.

Berpartisipasinya /NA se%agai pan(ing tampaknya ekstensi! karena setiap

!ragmen $kaCaki juga mengandung se%agian /NA se%agai pan(ing

*i(heal Pel(Car, 889".

Bila titik'titik tum%uh telah %ergerak di seluruh panjang m$lekul DNA,maka ter%entuk dua m$lekul DNA yang lengkap.-etiap m$lekul %erutasan

ganda mengandung salah satu dari utasan asli atau satu utasan

%aru*i(heal Pel(Car, 889".

.3 E+-P/E-I GEN

4ranskripsi

4ranskripsi adalah langkah pertama dalam ekspresi genetis.DNAditranskripsi menjadi /NA. Pita DNA yang menjadi (etakan dise%ut DNA



template. +arena /NA hasil transkripsi mem%a&a Fpesan untuk

ditranslasi, maka /NA terse%ut dise%ut /NA messenger m/NA". Urutan

%asa m/NA sama dengan urutan %asa DNA n$n'template, ke(uali timin

diganti urasil. EnCim yang %erperan dalam sintesis m/NA adalah enCim/NA p$limerase. Urutan DNA yang ditranskrip dapat terdiri atas 1 gen

atau le%ih. 4ranskripsi yang multigen terjadi pada gen'gen yang

terekspresi dalam suatu paket !ungsi$nal.

4ranskripsi DNA terdiri atas 2 tahap, yaitu inisiasi, pemanjangan, dan

penghentian. Inisiasi meli%atkan pengikatan /NA p$limerase ke DNA

template. El$ngasi adalah pr$ses sintesis m/NA $leh /NA p$limerase.

Penghentian meliputi penghentian pemanjangan dan pelepasan m/NA

dari DNA template.

4ranslasi

4ranslasi, yaitu langkah %erikut nya didalam ekspresi gan adalah

pr$ses pengarahan sintensis pr$tein $leh in!$rmasi genetis yang sekarangada pad m$lekul m/NA.



Bila keempat %asa yang %er%eda'%eda pada nukle$tida'nukle$dtida

m/NA itu ditata dalam suatu deretan, maka setiap deret yang terdiri dari

2 %asa dise%ut k$d$n, mampu menetapakan suatu amin$ tertentu. +arena

ada empat ma(am %asa yang %er%eda'%eda, jumlah deret %er%asa tigaterse%ut yang mungkin ter%entuk adalah 32, atau 3 ma(am. 4riplet'triplet

%asa ini masing'masing menetapkan suatu asam amin$ tertentu,

merupakan sandi genetis.-andi ini mungkin %ersi!at uni#ersal %agi semua

spesies $rganisme hidup.

+$de

perta

ma

+$de kedua +$de

ketiga

U @ A G

U

<enilalani

n

<enilalani

n

Leusin

Leusin

-erin

-erin

-erin

-erin

4ir$sin

4ir$sin

-t$p

-t$p

-istein

-istein

-t$p

4ript$!an

U

@

A

G

@

Leusin

Leusin

Leusin

Leusin

Pr$lin

Pr$lin

Pr$lin

Pr$lin

Histidin

Histidin

Glutamin

Glutamin

Arginin

Arginin

Arginin

Arginin

U

@

A

G

A

Ileusin

Ileusin

Ileusin

*eti$nin

4re$nin

4re$nin

4re$nin

4re$nin

Asparagin

Asparagin

Lisin

Lisin

-erin

-erin

Arginin

Arginin

U

@

A

G

G

)alin

)alin

)alin

Alanin

Alanin

Alanin

Aspartat

Aspartat

Glutamat

Glisin

Glisin

Glisin

U

@

A



)alin Alanin Glutamat Glisin G

.; *U4A-I

*utasi adalah peru%ahan sp$ntan pada gen suatu makhluk

hidup>%akteri. -e%agai ($nt$h yang sederhana adalah adanya k$l$ni

%akteri -erratia mar(es(ens yang %er&arna putih diantara k$l$ni yang

%er&arna merah. :ika k$l$ni putih terse%ut diis$lasi dan kemudian diteliti

si!at'si!atnya serta di%andingkan dengan %akteri dari k$l$ni merah, maka

si!at'si!at selain pigmentasinya sama. Bakteri dari k$l$ni putih terse%ut

dikatakan mutan kadang'kadang mutan putih terse%ut dapat kem%ali

menjadi merah. Peristi&a ini dinamakan mutasi %alik

Peru%ahan'peru%ahan karena mutasi dapat di%edakan dengan

m$dikasi peru%ahan tidak menurun" yang dise%a%kan karena !akt$r

lingkungan. Dalam hal m$dikasi semua sel akan mengalami peru%ahan

!en$ti!, sedangkan pada mutasi hanya se%gian ke(il dari p$pulasi. Ada

dua ma(am mutasi yaitu mutasi selekti! dan mutasi tidak selekti! *utasi

selekti! ialah mutasi yang menguntungkan %agi kelangsungan hidup

%akteri terse%ut. *utasi ini terjadi pada keadaan lingkungan tertentu

misalnya adanya anti%i$tika.*utan terse%ut dapat tum%uh denganadanya anti%i$tika dalam d$sis tertentu yang dapat mengham%at dan

mem%unuh sel induknya.*utasi ini dinamakan juga mutasi %uatan.*utasi

tidak selekti! ialah mutasi yang tidak mempunyai si!at yang le%ih

menguntungkan atau merugikan di%andingkan dengan pertum%uhan sel

induknya.*utasi ini dise%ut juga mutasi alami, tanpa (ampur tangan

manusia.

*ekanisme terjadinya mutasi mutagenesis".-el yang mengalamimutasi mutan" mengalami peru%ahan urutan nukle$tida dari DNA

nya.Bagian DNA yang mengalami peru%ahan terse%ut dinamakan mut$n.

Peru%ahan ini akan mempengaruhi se%agian dari akti#itas sel, misalnya

susunan asam amin$ dari p$lipeptida> pr$tein. Ditinjau dari peru%ahan

nukle$tida atau %asa DNA maka dapat dikenal ma(am'ma(am

peru%ahannya, yaitu mutasi titik. Pertukaran, pengurangan, pengisian,

pem%alikan



*utasi titik adalah mutasi yang dise%a%kan peru%ahan'peru%ahan

atau pengurangan satu %asa DNA saja.*isalnya adenin diganti dengan

guanin atau timin diganti dengan sit$sis.Pengaruh dari peru%ahan

terse%ut tergantung dari letak %asa DNA pada gen. Peru%ahan terse%utdapat tidak dipengaruhi pr$duksi pr$tein atau mempengaruhi urutan

asam amin$ dari pr$tein atau tidak menghasilkan pr$tein tertentu. :ika

peru%ahan %asa DNA tidak mempengaruhi pr$duksi pr$tein atau gejala

!en$ti! lain maka mutasi inya dinamakan mutasi %isu. *utasi ini

kemungkinan karena peru%ahan k$d$n yang terjadi tetap mengk$de asam

amin$ yang samaPr$ses pertukaran, pengurangan, penam%ahan dan

pem%alikan dapat %erlangsung se(ara sederhana artinya meliputi satu

atau %e%erapa %asa DNA saja atau men(akup %eratu'ratus

DNA.*utagenesis dapat terjadi karena adanya senya&a mutagen, sinat

ultra #i$let, (at akredin dan se%agianya.Ada %e%erapa ma(am mekanisme

mutasi yaitu0

1. *utasi -p$ntan*utasi sp$ntan dapt terjadi setiap 18'189 pasangan DNA dan diper$leh

satu mutan. *utasi ini dise%a%kan karena terjadi kerusakan sik pada

DNA, terjadi perpindahan p$sisi DNA , kesalahan $leh enCim pada &aktu

terjadi replikasi. -ehingga urutan DNA, maupum pasangan %asa %eru%ah

atau %er%eda %entuk yaitu dari %entuk amin$ menjadi imine, yang dise%ut

taut$mer.. *utagenesis dengan %asa anal$gBasa anal$g adalah senya&a yang mirip dengan %asa pada DNA, tetapi

susunannya %erdeda.2. *utagenesisi kimia

-enya&a mutagen adalah agenesia yang mampu meningkatkan !rekuensimutasi.+arena senya&a mutagen %ereaksi dengan satu %asa atau le%ih

%asa DNA.-enya&a mutagen dapat %erupa asam nitrit, hidr$ksilamin, etil,

sul!$nat, dan lain'lain.3. *utagenesisi karena peru%ahan p$la pem%a(aan reading !rame shiJ"Akredin merupakan (at yang dapat menye%a%kan terjadinya mutasi

karena senya&a akredin mempunyai %entuk sama dengan %asa DNA,

sehingga m$lekul ini dapat disisipkan diantara dua pasangan %asa DNA

dan menghilangkan se%agian %asa, lalu akan terjadi p$la pem%a(aan.;. *utagenesis karena radiasi



*ikr$%ia %ila ditum%uhkan dalam k$ndisi alam dan terkena sinar ultra

#i$let dapat menye%a%kan peru%ahan DNA, sehingga menim%ulkan

mutasi.

DA<4A/ PU-4A+A

Pel(Car, *i(hael dan @han. 818. Dasar'dasar *ikr$%i$l$gi. :akarta0 UI Press.

-uharni, 4ri 4heresia, dkk. 88. Mikrobiologi Umum. $gyakarta0 Uni#ersitas

Atma :aya

-yahrura(hman, Agus. 1993. Mikrobiologi kedokteran ed.re#isi. :akarta0 Bina

/upa Aksara

http0>>(ahs(ient.les.&$rdpress.($m>88>8>teKt%$$k'mikr$%i$l$gi.d$(

http://cahscient.files.wordpress.com/2008/08/textbook-mikrobiologi8.doc

http://cahscient.files.wordpress.com/2008/08/textbook-mikrobiologi8.doc

Makalah Bio Kelompok

Documents

Transcript of Makalah Bio Kelompok