PEMICU 2INI SIAPA? ITU SIAPA?KELOMPOK 10

Kelompok 10Ketua: Alyssa Aldila (405120165)Penulis: Michelle Valeria Fredy (405120171)Sekretaris: Yashica Lorencia (405120155)Wijaya (405110122)Yinvill (405120025)Stephanie Natalia (405120028)Shinta (405120044)

Tjok Gde Ag Anggadhika (405120081)Kenny Gozal (405120083)Vanessa Priscillia (405120091)Gracia Yovita Khaliem (405120115)Yogiswara Wiwardhana A.S (405120169)

Tutor: Krisnha Lestadi, dr.

Dengan semakin banyaknya bencana alam dan kecelakaan yang terjadi, proses identifikasi mayat menjadi suatu hal yang teramat penting terutama untuk keluarga yang ditinggalkan. Banyak cara yang dilakukan untuk proses identifikasi ini seperti antropometri, catatan rekam medis terutama gigi geligi dan DNA fingerprint.Apa yang dapat dipelajari dari pemicu ini khususnya DNA sebagai pembawa sifat dan bagaimana sifat itu diturunkan dari orang tua ke anaknya?

1. KLASIFIKASI KATA-KATA ASINGAntropometri = Studi pengukuran tubuh manusia dalam hal dimensi, tulang, otot, dan jaringan lemak sehingga kita dapat mengetahui tinggi, berat, dan ukuran tubuh manusia.DNA Fingerprint = Teknik mengidentifikasi individu dengan menggunakan DNA untuk mendapatkan kepastian dan kecocokan dengan meneliti DNA dari orang yang sama, berhubungan, atau tidak berhubungan.Gigi geligi = Rekaman struktur dan susunan gigi.Catatan rekam medis = Riwayat pemeriksaan kesehatan seseorang berupa pelayanan, identitas kesehatan pasien, pemeriksaan, dan pengobatan.

2. IDENTIFIKASI MASALAH3. ANALISIS PENDAPATDalam kondisi apa gigi geligi digunakan untuk mengidentifikasi mayat?Dalam kondisi ketika tidak dpt di-identifikasi dgn cara lain (dengan catatan orang tersebut sudah pernah memiliki rekaman catatan medis)Cara yg digunakan untuk mengidentifikasi DNA dalam DNA fingerprinting?DNA fingerprint: elektroforesisBagaimana keakuratan antropometri dan DNA fingerprint dalam membuktikan kecocokan DNA?Keakuratan DNA fingerprint > keakuratan antropometriMetode yg digunakan dalam antropometri?Metode antropometri: - pengukuran (lingkar kepala, panjang tulang, dll) - membandingkan data yg didpt dgn data yg sudah ada

4. REVIEWBIOLOGI MOLEKULERDNAPengertianFungsiStrukturRNAPengertianStrukturFungsi & jenis

PROTEINREPLIKASITRANSKRIPSITRANSLASIIDENTIFIKASI

5. TUJUAN PEMBELAJARANMenjelaskan istilah Dogma Central dalam Biologi Molekuler.Menjelaskan struktur dan fungsi DNA dan RNA.Menjelaskan Replikasi, Transkripsi, dan Translasi.Menjelaskan faktor-faktor yang mempengaruhi Replikasi, Transkripsi, dan Translasi.Mempelajari DNA Fingerprint.

6. BELAJAR MANDIRI

1. Menjelaskan Istilah Dogma Central dalam Biologi Molekuler

Dogma CentralDogma central dalam biologi molekuler merupakan suatu konsep yang menjelaskan cara suatu informasi genetik diturunkan melalui proses biologi.DNA dapat disalin kembali menjadi DNA melalui proses replikasi DNA. Sebagian informasi DNA dapat pula digunakan untuk membentuk RNA melalui proses transkripsi, yang kemudian akan membentuk protein melalui proses translasi.Pada penemuannya, Francis Crick mengemukakan bahwa dalam central dogma terdapat 3 bagian.

Jenis transferContoh General transfer : terjadi hampir di semua sel dengan pengecualian pada retikulosit pada mamalia yang mungkin melewatkan satu atau lebih proses ini.DNA ke DNA / replikasi DNADNA ke RNARNA ke Protein* pada gambar ditandai dengan panah yang bergaris tegasSpecial transfer : proses ini tidak terjadi pada semua sel, tetapi terjadi dalam kondisi khusus seperti pada sel yang terkena virus.RNA ke DNA / reverse transcription : umum terjadi pada sel yang terkena infeksi retro virus seperti HIV.RNA ke RNA : banyak terjadi, terutama sebagai penggandaan virus. Dibantu oleh enzim RNA-dependent RNA polymerase DNA ke Protein : dibuktikan pada percobaan dengan bakteri E-Coli yang tidak utuh tetapi mengandung Ribosom, percobaan ini membuktikan DNA asing yang diberikan dapat diekspresikan dalam bentuk protein diikuti munculnya neomycin dalam proses pembentukannya.*pada gambar ditandai dengan panah yang bergaris putus-putus

Jenis transferContoh Unknown transfer: Belum diketahui, belum ditemukan adanya kemungkinan terjadinya proses transfer sekalipun sel tersebut telah terinfeksi virus.Protein ke RNAProtein ke DNAProtein ke Protein

2. Menjelaskan Struktur dan Fungsi DNA dan RNA

DNA (DEOXYRIBONUCLEIC ACID))Merupakan materi herediter pada makhluk hidup yang berperan dalam proses replikasiDNA terdapat pada:Nucleus (Nuclear DNA)Mitochondria (Mitochondrial DNA)Terdiri atas:4 Basa Nitrogen :Purine: Adenine (A), Guanine (G)Pirimidine: Thyminine (T), Cytosine (C)Gugus fosfatGugus deoksiribosa

STRUKTUR DNANukleosida= basa nitrogen + gulaNukleotida= basa nitrogen + gula + fosfat2 utaian yang berpilin membentuk double helixAntiparallel: orientasi rantai nukleotida pada 1 untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya.Gugus fosfat dan gula pentosa beselang-seling melalui ikatan fosfodiesterA berikatan dengan melalui 2 ikatan Hidrogen TG berikatan dengan melalui 3 ikatan Hidrogen C Fungsi: tempat penyimpanan informasi genetik untuk sintesis molekul protein sel dan organisme, serta sifat-sifat yang diturunkan bagi sel anak.

Watson & Crick

STRUKTUR DNA

STRUKTUR DNA

STRUKTUR DNA

RNA (Ribonucleic Acid)Merupakan materi herediter yang berperan sebagai pembawa bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetikPolimer yang tersusun dari sejumlah nukelotida dengan untaian tunggal Berfungsi dalam peyimpanan bahan genetik dan pengontrolan ekspresi genTerdiri atas:4 basa nitrogen: Adenine (A), Guanine (G), Cytosine (C), Uracil (U) Gugus fosfat Gugus gula ribosa

Jenis-jenis RNA (Ribonucleic Acid)

JenisPenjelasanmRNA (messenger RNA)Berfungsi membawa informasi genetik dari DNA ke ribosom

tRNA (transfer RNA)Berfungi dalam menentukan urutan kode genetik dengan asam amino yang sesuaiTerdiri atas: D-loops, anticodon loops, TC loopsAnticodon akan berikatan dengan codon mRNArRNA (ribosomal RNA)Merupakan komponen RNA pada ribosomBerfungsi dalam mekanisme penguraian mRNA menadi asam amino dan berinteraksi dengan tRNA pada saat proses translasi

Struktur RNA

Struktur tRNA

Perbedaan antara DNA & RNA

NoObjekDNARNA1LetakInti sel Inti sel, sitoplasma, ribosom2BentukPita spiral gandaPita tunggal3Komponen GulaDeoksiribosaRibosa4UkuranSangat panjangPendek5Basa NitrogenPurin: Adenin (A) dan Guanin (G); Pirimidin: Sitosin (C) dan Timin (T)Purin: Adenin (A) dan Guanin (G); Pirimidin: Sitosin (C) dan Urasil (U)6KadarTidak dipengaruhi oleh kecepatan sintesis proteinBerubah-ubah menurut kecepatan sintesis protein7FungsiMengendalikan faktor keturunan dan sintesis proteinSintesis protein

Gula Deoxiribosa dan Gula Ribosa

Pewarisan sifat

3. Menjelaskan Replikasi, Transkripsi, dan Translasi

REPLIKASI DNA

Cara replikasiGambarReplikasi Konservatif = Dua untai DNA langsung menggandakan diri secara langsung.Replikasi Semi-Konsevatif = Dua untai DNA berpisah dan membuat pasangan barunya.Replikasi Dispersif = Tiap segmen untai DNA terpotong-potong kemudian menciptakan pasangannya dan berikatan membuat DNA.

DNA Replication Mechanism

Replication STEPS

Macam-macam DNA Polymerase

Prokaryote(E. coli)Eukayote(Mamalia)FunctionIGap filling and synthesis of lagging strandIIDNA proofreading and repairingDNA repairMithocondrial DNA synthesisIIIProcessive, leading strand synthesis

TRANSKRIPSI

StepsPenjelasan1. Inisiasi Complex TFIID dengan komponen basal TBP, mengikat pada TATA box.

TFIIA mengikat dan mengstabilkan TFIID.

TFIIB mengikat pada TFIID untuk pengerahan RNA polymerase II dan TFIIF .

RNA polymerase II mengenali multi-protein complex dan kemudian mengikat pada bersamaan dengan TFIIF, TFIIE & TFIIH.

ATP digunakan untuk memulai elongasi.

Steps Penjelasan 2. Elongasi TFIIF, TFIIE & TFIIH dilepaskan ketika RNA polymerase II mulai meninggalkan promoter.

Sintesis RNA dimulai .

Capping: 7-methyl guanosine cap ditambahkan pada ujung 5 untuk proteksi dari enzim endonuclease.3. Terminasi Sintesis RNA berhenti ketika menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon stop.

Capping: Poly A tail ditambahkan pada ujung 3 untuk proteksi dan regulator.

Transkripsi

TranslasiPreinisiasiInisiasiElongasiTerminasiPost-translational modification

TranslasiSintesis protein dari templat mRNA3 nukleotida diterjemahkan menjadi 1 asam aminoSTEP:

StepsPenjelasan InisiasiSmall ribosomal subunit berikatan dengan mRNARibosom bergeser ke arah 3 (kozak scanning) hingga menemukan kodon start AUG [fMet tRNAfMet].

Steps Penjelasan Elongasi1. Large ribosomal subunit menempel berikatan dengan small ribosomal subunit menghasilkan dua tempat yang terpisah. 2. tRNA pertama, yang anticodonnya berkomplementer dengan kodon start AUG menempati p-site (peptidil) pada large ribosomal subunit3. tRNA kedua yang berkomplementer dengan kodon selanjutnya menempati A-site (aminoacyl) pada large ribosomal subunit4. Asam amino pada P-site ditransfer ke asam amino pada A-site seiring dengan bergesernya ribosom5. tRNA pada A-site berpindah ke P-site dan tRNA pada P-site berpindah keluar.

StepsPenjelasan Terminasi 1. A-site bertemu dengan kodon stop UAA/UAG/UGA2. Release factor (RF) menempati A-site, melepaskan rantai polipeptida yang terbentuk dari tRNA yang terakhir.3. Ribosom pecah menjadi small ribosomal subunit dan large ribosomal subunit

4. Menjelaskan Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Replikasi, Transkripsi, dan Translasi

Molekul deoksi ribonuklease: dATP, dTTP, dCTP, dGTP.Enzim DNA polimerase: enzim utama yang mengkatalisa polimerisasi nukleotida menjadi untaian DNA.Faktor-faktor Replikasi

Prokaryote(E. coli)Eukayote(Mamalia)FunctionIGap filling and synthesis of lagging strandIIDNA proofreading and repairingDNA repairMithocondrial DNA synthesisIIIProcessive, leading strand synthesis

Enzim Primase: mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA.Enzim Helikase: pembuka ikatan untaian DNA induk. Dibantu oleh Enzim Girase.Protein SSB (Single Strand Binding Protein): menstabilkan untaian DNA yang sudah terbuka.

Faktor-faktor Transkripsi

Three Classes of Transccription Factors Involved in mRNA Gene TranscriptionGeneral MechanismsSpecific ComponentsBasal componentsTBP, TFIIA, B, E, F, and HCoregulatorsTAFs (TBP + TAFs) = TFIID; Mediator, Meds Chromatin modifiers Chromatin remodelersActivatorsSP1, ATF, CTF, AP1, etc.

a Also known as sII or RAP38b Also known as NPI

Some representative RNA polymerase II transcription factorsFactorCharacteristicsTFIIABinds to TFIID; can interact with TFIID in the absence of DNATFIIBInteracts with RNA polymerase IITFIIDRNA polymerase II initiation factorTBPTATA-binding protein; subunit of TFIIDTAFsTBP-associated factors, many subunitsTFIIEInteracts with RNA polymerase IITFIIHRequired for initiation; helicase activity; couples transcription to DNA repairTFIISaBinds to RNA polymerase II; elongation factorTFIIFBinds to RNA polymerase II; two subunits-RAP30 and RAP 74SPIBinds to GC-rich sequenceCTFbFamily of different proteins that recognize the core sequence CCAAT

Faktor-faktor Translasi

PeranProkariotaEukariotaInisiasiIF-1, IF-2, IF-3eIF-1, eIF-1A, eIF-2, eIF-2B, eIF-3, eIF-4A, eIF-4B, eIF-4E, eIF-4G, eIF-5ElongasiEF-Tu, EF-Ts, EF-GeEF-1, eEF-1, eEF-2

TerminasiRF-1, RF-2, RF-3eRF-1, eRF-3

LO 5: MEMPELAJARI DNA FINGERPRINT

DNA FingerprintStruktur kimia DNA setiap orang sama. Yang membedakan adalah urutan pasangan basanya.Dengan urutan pasangan basa dalam DNA inilah kita dapat mengidentifikasi dan menentukan diantara 2 sampel DNA apakah berasal dari orang yang sama, berhubungan, atau sama sekali tidak berhubungan.Digunakan dalam:Pembuktian orang tuaIdentifikasi DNA dan forensikIdentifikasi personal.Metode DNA Fingerprint:Membuat Southern BlotMelakukan pemeriksaan radioaktifMembuat reaksi hibridisasiVNTRs

Membuat Southern BlotMengisolasi DNA dari materi-materi nukleus lainnya. Hal ini dapat dilakukan secara kimia (menggunakan bahan pencuci) maupun secara mekanik (menambahkan tekanan tinggi).Memotong-motong DNA menjadi beberapa potongan dengan ukuran yang berbeda-beda menggunakan enzim restriksi.Menyusun potongan DNA berdasarkan ukurannya dengan gel electrophoresis. DNA digabungkan dengan gel seperti agarosa dan muatan listrik (muatan positif di bagian bawah dan muatan negatif di bagian atas).Karena DNA memiliki bagian yang sedikit negatif, potongan-potongan DNA akan tertarik ke bagian bawah gel. Potongan-potongan yang lebih kecil akan mampu bergerak lebih cepat dan akan semakin ke bagian bawah dari potongan-potongan yang lebih besar.Denaturasi DNA sehingga seluruh bagian DNA menjadi single stranded dengan pemanasan maupun secara kimia di dalam gel.Memindahkan DNA. Gel dengan potongan DNA ditambahkan ke lembaran nitroselulosa, kemudian dipanggang sehingga menempel secara permanen. Southern Blot siap dianalisis.

Melakukan Pemeriksaan RadioaktifMenambahkan DNA Polimerase. Meletakkan DNA ke dalam tabung sehingga menjadi radioaktif.

Melakukan pemotongan secara horisontal di sepanjang untai ke dalam DNA yang ingin diradioaktifkan. Pada saat yang bersamaan, tambahkan nukleotida radioaktif.

Tambahkan DNA Polimerase ke dalam tabung juga potongan DNA-nukleotida. DNA Polimerase secara langsung akan berinteraksi dengannya dan memasang DNA dimulai dari ujung 5 ke ujung 3.

DNA Polimerase memulai pemasangan potongan DNA. Hal ini merusak semua ikatan yang ada dari depan dan tempat nukleotida baru, digabungkan dari potongan nukleotida yang dicampur ke dalam tabung. Ketika basa G terbaca di bagian bawah, basa radioaktif akan ditempatkan di untaian baru.

Melakukan Pemeriksaan Radioaktif

Kemudian dipanaskan, dibagi menjadi dua untai bagian DNA yang membentuk radioaktif single-stranded dan potongan yang tidak radioaktif. Bagian yang radioaktif disebut probe yang siap digunakan.

Melakukan Pemeriksaan Radioaktif

Membuat Reaksi HibridisasiHibridisasi merupakan pengikatan kedua urutan bagian genetik yang terjadi karena ada ikatan hidrogen diantara pasangan-pasangan basa

DNA pertama-tama didenaturasi dengan cara pemanasan atau secara kimia agar ikatan hidrogen double-stranded putus dan menghasilkan single-stranded sehingga basa-basanya dapat mengikat hidrogen.

Probe dapat digunakan untuk melihat apabila DNA yang didenaturasi mengandung urutan yang sama dengan urutan DNA radioaktif. DNA yang didenaturasi dimasukkan ke dalam sebuah kantong plastik bersama probe dan cairan saline, dikocok. Jika probe menemukan kecocokan maka DNA akan terikat.

Kecocokan probe-DNA tidak pasti. Urutan yang sama dapat menempel pada DNA bahkan jika tidak terlalu cocok. Semakin tidak cocok, ikatan hidrogen probe-DNA akan terdenaturasi. Kemampuan probe yang tidak terlalu cocok masih dapat mengikat DNA dapat dimanipulasi oleh suhu lingkungan reaksi hibridisasi atau memvariasikan jumlah garam dalam dalam sloshing mixture.

VNRTs Tiap untai DNA memiliki bagian exon dan intron. Intron mengandung pengulangan pasangan-pasangan basa yang disebut Variable Number Tandem Repeats (VNRTs).Setiap manusia memiliki beberapa VNRTs. Untuk membuktikannya Southern Blot dibuat, di-probe melalui sebuah reaksi hibridisasi dengan radioaktif. Hal ini disebut DNA Fingerprint.VNRTs dapat dimiliki oleh individu dari orang tuanya (sendiri-sendiri atau gabungan).Semakin lebih digunakan probe VNRTs untuk menganalisis pola VNRTs seseorang, semakin khas dan individual pola, DNA Fingerprint semakin efektif.Kendala yang timbul dalam DNA Fingerprint:Menghasilkan kemungkinan yang lebih besar.Masalah-masalah dalam kemungkinan penentuan (genetika populasi dan kesulitan-kesulitan teknik).

DAFTAR PUSTAKABrinton K, Lieberman K-A. Basics of dna fingerprinting [INTERNET]. Washington; [cited 2012 Oct 20]. Available from: http://protist.biology.washington.edu/fingerprint/dnaintro.htmlThe central dogma of molecular biology [INTERNET]. USA; [cited 2012 Oct 20]. Available from: http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/central.phpNational Institutes of Health: U.S. National Library of Medicine. What is dna? [INTERNET]. USA; [uploaded 2012 Oct 15; cited 2012 Oct 20]. Available from: http://ghr.nlm.nih.gov/handbook/basics/dnaDNA to RNA transcription [INTERNET]. USA; [cited 2012 Oct 21]. Available from: http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/organic/transcription.htmlOphardt CE.DNA replication [Internet]. Virtual Chembook Elmhurst College; [uploaded 2003; cited 2012 Oct 21]. Available from: http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/582dnarep.htmlOphardt CE.Types of RNA [Internet]. Virtual Chembook Elmhurst College; [uploaded 2003; cited 2012 Oct 21]. Available from: http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/583rnatypes.htmlMurray R, Bender D, Botham KM, Kenelly PJ, Rodwell V, Well PA. Harpers illustrated biochemistry. 29th Ed. University of Toronto, Ontario: McGraw-Hill Companies, Inc; 2012 Feb 7.Textbook Of Medical Physiology (Guyton 11th ed)http://profiles.nlm.nih.gov/ps/access/SCBCCH.pdf

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan: dari pemicu ini kami telah mempelajari bahwa central dogma menjelaskan ttg bagaimana sintesis protein berlangsung. Dna rna dan protein merupakan komponen penting untuk mengidentifikasi perbedaan ciri fisik setiap individu.Saran: jika kita ingin mengidentifikasi seorang individu, cara yg paling cepat dan akurat adalah dgn DNA fingerprint.

TERIMA KASIH ^.^V

*