Met as.nukleat 2011

download Met as.nukleat 2011

of 41

  • date post

    28-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    11
  • download

    2

Embed Size (px)

description

serbaserbi

Transcript of Met as.nukleat 2011

  • dr. Ika R. SutejoLab Biokimia FK UJ2012

  • POKOK BAHASAN

  • PENDAHULUAN

  • Apakah gen itu? Bagaimana gen dapat mewariskan sifat dari generasi ke generasi?

  • KROMOSOMStruktur mirip benang dan terdapat dalam inti sel (nukleus) yg membawa gen (sifat suatu individu) Terdiri dari DNA, RNA, dan protein35% dari kromosom adalah DNA persenyawaan kimia pembawa materi genetikKromosom RNA saja: virus Hepatitis C Kromosom DNA saja: virus Hepatitis BKromosom DNA dan RNA: bakteri Escherichia coli

  • GENSepenggal DNA yg memiliki urutan basa tertentu dan berfungsi mengkode pembuatan satu macam polipeptida Gen ini mengontrol sifat khusus dengan membuat suatu protein khusus dalam jumlah tertentu mengendalikan sifat-sifat makhluk hidupGen mengontrol pembuatan polipeptida/protein:polipeptida penyusun sel (sbg protein struktural)polipeptida enzim (sbg protein fungsional)

  • DNAMakromolekul yang tersusun oleh nukleotida sebagai molekul dasarnyaBersama RNA disebut juga asam nukleat/asam inti (terdapat dalam nukleus). DNA yang terdapat di luar nukleus: kloroplas, mitokondria, dan sentriol.

  • Menyimpan informasi genetikReplikasi DNASintesis protein Transkripsi

  • MATERI HEREDITAS Percobaan thn 1950an Oswarld Avery, Colin MacLeod, dan Macyln Mc Carty DNA membawa sifat hereditasPada 1953 Watson dan Crick menemukan stuktur DNA adalah rantai ganda dua benang polinukleotida yang berpilin. DNA merupakan polimer (polynucleotides) dari nukleotida.

  • PENYUSUN AS.NUKLEAT

  • NucleotideNucleoside

  • GULA PENTOSAYaitu gula dengan 5 karbonAda 2 jenis, yaitu :Deoksiribosa (DNA) punya sebuah atom hidrogen (H) pada C no 2Ribosa (RNA) punya gugus hidroksil (OH) pada C no 2Gula pentosa + Basa Nitrogen Nukleosida

  • Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen pada C1 ikatan glikosidaIkatan gula ribosa dengan gugus fosfat pada C5Antar nukleotida diikat o/ ikatan fosfodiester hubungkan C3 & C5

  • Menghubungkan gula pd satu nukleotida ke gula pd nukleotida berikutnya dg ikatan fosfodiester membentuk punggung tanggaGugus fosfat terikat pada atom C-5 dan C-3 fraksi gulanya

    GUGUS FOSFAT

  • Macam: Purin: Guanin, AdeninPirimidin: Cytosine, Urasil, (RNA), Timin (DNA)

    DNA:Timin (T)Adenine (A)Sitosin (C)Guanin (G)

    RNA:Urasil (U)Adenin (A)Cytosin (C)Guanin (G)

    BASA NITROGEN

  • BASA NITROGENPirimidin mempunyai struktur cincin tunggal, berikatan ke gula ribosa pada atom N-1 dari struktur cincinnya.

    Purin mempunyai struktur cincin ganda, berikatan ke gula ribosa pada atom N-9 dari struktur cincinnya.

  • Perhatikan: gugus fosfatPerhatikan: basa nitrogen

  • STRUKTUR DNAStruktur molekul DNA: tangga berpilin (double helix) Basa nitrogen terletak di sisi dalam heliks, unit fosfat dan deoksiribosa berada di sisi luar.Rantai polinukleotida dihubungkan oleh ikatan hidrogen, A selalu berpasangan dengan T, diikat oleh 2 ikatan H. C selalu berpasangan dengan G,diikat oleh 3 ikatan H Chargaffs rule A:T = 1:1; G:C = 1:1 Urutan basa N menentukan spesifisitas menggambarkan suatu molekul asam nukleat cukup dengan menuliskan urutan basa (sekuens)-nya sajaMisal: satu pita 5-ATGC-3 , maka pasangan komplementernya adalah 5-GCAT-3 dan bukan 5-TACG-3

  • PENGEMASAN DNA KromosomHistonFungsi: melindungi DNA dari kerusakanMuatan positifDNAMuatan negatifBentuk kebanyakan linierSirkuler pada: virus, bakteri/prokariot, kloroplas, mitokondriaDNA mitokondria ayah tidak diturunkan pada anak

  • *KromosomKromosom terkondensasiSebagian kromosom yang teruraiSerat kromatin 30 nm terisi nukleosomKromatin dengan untaian manik (beads on a string)DNA double helixPengemasan DNA

  • Human diploid23 pasang kromosom tdd 3 miliar pb30.000-100.000 protein essensialAda gen yg tdk diekspresikan/dikodeGen yang tidak diekspresikanIntronUlangan urutan fungsi belum jelasJika bagian DNA yg berulang < 10 bp simple sequence repeated DNA/DNA satelitDNA mini & mikrosatelit (antara 1-4 bp) untuk sidik jari/finger print DNA

  • GENOM EUKARIOT & PROKARIOTUkuran lebih kecil &pendekSatu molekul DNA sirkularGen tambahan disebut plasmid sifat ketahanan terhadap antibiotiktidak ada intron & infrequency of repetitive sequences

    molekul DNA linear di dalam kromosom & genom sirkular di mitokondriaGenom prokariotGenom Eukariot

  • REPLIKASI DNAPemindahan informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnyaTerjadi pada saat sel akan membelah (fase S pada siklus sel)Hipotesis mekanisme replikasi:

  • REPLIKASI DNA Replikasi semikonservatif Masing-masing rantai menjadi cetakan pembentukan DNA baruDari 5 ke 3DNA yang akan mengalami replikasi harus dalam keadaan terpisah (disosiasi) terlebih dulu Disosiasi tidak terjadi pada seluruh molekul DNA ada beberapa lokasi terbentuk gelembung replikasi.

  • TAHAPAN REPLIKASI

  • Protein inisiator : heliks ganda sedikit membuka. Enzim helikase: meneruskan pembukaan heliks ganda SSBs: molekul protein spesifik yang menstabilkan rantai tunggal DNA Sintesis DNA pada proses replikasi diawali dengan pembentukan primer RNA oleh primase. Deoksiribonukleotida pertama akan terikat pada C-3 dari primer RNA deoksiribonukleotida kedua dan seterusnya akan masuk dengan cara yang sama sesuai dg DNA cetakan, sehingga terjadi pemanjangan rantai (polimerisasi) dikatalisis oleh enzim DNA polimerase III. Rantai DNA yang baru, sebagian disintesis dalam bentuk rantai yang tidak terputus (leading strand)

  • Sebagian berbentuk fragmen kecil dg 1.000 nukleotida: fragmen Okazaki (terikat primer RNA). DNA polimerase I: pelepasan primer RNA DNA ligase: menyambung fragmen-fragmen yang telah terbentuk.Rantai DNA baru yang terbentuk: lagging strand.

  • REPLIKASI DNA

  • RNARNA (Ribonucleic acid) merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA polimer yang lebih pendek dibandingkan DNA.Sebagian besar ditemukan di sitoplasma & ribosom. Struktur RNA pita tunggal. Bisa terdapat bagian yang komplementer dan antiparalel sehingga bagian tersebut membentuk heliks. Tiap pita RNA merupakan polinukleotida yang tersusun atas banyak ribonukleotida gula ribosa, basa nitrogen, dan asam fosfat.

  • RNABasa nitrogen: purin (adenin dan guanin), serta pirimidin (sitosin dan urasil). C G, A URNA berperan penting dalam sintesis protein.Jenis; mRNA, tRNA, rRNA

  • MRNADisintesis dari cetakan DNA di nukleus urutan basanya komplementer (berpasangan) dengan urutan basa rantai DNA cetakan. Berbentuk pita tunggal linier mRNA bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Panjang mRNA berhubungan dengan panjang rantai polipeptida yang akan disusun. Urutan asam amino yang menyusun rantai polipeptida itu sesuai dengan urutan kodon yang terdapat di dalam molekul mRNA yang bersangkutan. Fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai akan dihancurkan dalam sitoplasma

  • mRNA Eukariota matang: Pada ujung 5 terdapat topi 7-metil guanosintrifosfat (7-mGTP) untuk tempat pengenalan bagi ribosomPada ujung 3 digabungkan dengan polimer dari adenilat yang berjumlah 20-250 nukleotida (ekor poli A) mempertahankan stabilitas intraseluler mRNATidak punya intron

  • TRNADibentuk di nukleus sitoplasma. Rantai tunggal , tdd 70-90 nukleotida dengan BM 25.000. Berbentuk seperti daun semanggi Bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam amino di sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom. Jumlah 20 macam

  • TRNABagian tRNA yang berhubungan dengan kodon dinamakan antikodon berikatan dengan mRNA.Lengkung TC berikatan dengan ribosomLengkung DHU pengenalan dengan enzym amino asil tRNA transferase

  • RRNADibuat di nukleus ribosomBersama protein membentuk 30-46% dari ribosomPaling banyak (70-80 % RNA) & paling stabil. Fungsi: sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak satu arah sepanjang mRNA.Eukariota: ribosom subunit kecil (40S): rRNA 18Sribosom subunit besar (60S): rRNA 5S; 5,8S; 28SProkariota: ribosom subunit besar (50S): rRNA 23S dan 5S ribosom subunit kecil (30S): rRNA 16S

  • PERBEDAAN DNA & RNA

    DNARNAStrukturrantai panjang, ganda, dan berpilinberbentuk rantai pendek dan tunggalLetaknukleus, mitokondria, kloroplas, sentriolnukleus, ribosom, sitoplasmaFungsipenurunan sifat dan penyusunan proteinpenyusunan protein.Jumlahkadar DNA tidak dipengaruhi oleh aktivitas penyusunan protein tetapkadar RNA dipengaruhi oleh aktivitas penyusunan protein berubahbasa nitrogen purin (A dan G) dan pirimidin (T dan C)purin (A & G) dan pirimidin (U & C)Jumlah basaPurin = pirimidinPurin pirimidingula ribosadeoksiribosa ribosa

  • ***