REPLIKASI DNA Berlangsung saat akan dilakukan

reproduksi sel

SIKLUS REPRODUKSI SEL EUKARIOT

Kromosom telah digandakan menjelang mitosis

Mitosis

G1 11j

S 6j

G24j

M 1j

Replikasi DNA

MODEL REPLIKASI DNAA. Terdapat Titik Asal Replikasi (Ori)

Hanya DNA yang mempunyai titik Ori yang dapat bereplikasi

B. Pola SemikonservatifPada setiap pembentukan heliks ganda DNA hanya satu utas yang dibentuk baru sedangkan yang lain berasal dari utas lama

C. Sintesis DNA bergerak Dwiarah atau Uniarah dengan pertumbuhan 5-3

• DNA akan disintesis mulai dari titik Ori ke dua arah• Nukleotida baru ditambahkan pada ujung 3’OH

D. Replikasi Berjalan secara bertahap (fragmen Okazaki)

Replikasi DNA dimulai pada TITIK ORI

• Titik Ori adalah runtunan basa pada kromosom atau bahan genetik lainnya yang menjadi titik asal proses replikasi

– Titik ini menjadi tanda (signal) bagi Polimerase DNA untuk mengkatalisis proses replikasi

– Pada E. coli ada satu protein (DnaA) komponen Polimerase DNA yang berfungsi mengenali titik Ori pada proses replikasi

• Hanya DNA yang mempunyai titik Ori yang dapat bereplikasi, – Titik ori tersebut harus cocok dengan polimerse DNA dari sel tempat

replikasi– DNA dari spesies asing (misal virus) dapat bereplikasi pada suatu

sel spesies yang lain hanya bila Ori dari DNA spesies asing dapat mengenali Polimerase DNA dari sel tersebut

– Agar dapat bereplikasi DNA hasil teknologi rekombinan harus disisipkan dengan ori dari sel inang

TITIK ORI PADA PROSES REPLIKASI

Autoradiografi

Eukariot (banyak titik ori)

Ori

Bakteri (hanya 1 titik ori)

Contoh ORI beberapa organisme

Pola Semikonservatif pada Replikasi DNA• Dua utas DNA membentuk struktur antiparel

Setiap utasan menjadi model negatif untuk utas pasangannya. Dalam replikasi setiap utasan menjadi model untuk DNA genersi berikutnya

• Pada pola semikonservatif hanya hanya satu dari dua utas DNA yang disintesis baru, sedangkan satu utas lainnya mengambil dari DNA generasi sebelumnya.

• Dalam proses replikasi heliks ganda DNA akan diudar menjadi utasan tunggal, kemudian pada utasan tersebut disintesis utasan baru, dengan utasan lama menjadi modelnya

Lama

BaruLama

Lama

Baru Lama

Generasi-015N

Generasi-114N-15N

14N-15N 14N 14N 14N-15NGenerasi-2

Hanya satu utas yang disintesis baru, yang lain dari generasi lama

Pengudaran heliks ganda dan sintesis utas baru

Sintesis DNA mempunyai arah 53 Ujung 5’P

Ujung 3’OH

Nukleotida baru ditambahkan di ujung 3

5 3

533 5

Utas leading: sintesis berjalan kontinu

Utas lagging:

sintesis berjalan

bertahapFragmen Okazaki

Replikasi Berjalan

secara bertahap

Tahapan Replikasi DNA serta Protein & Enzim yang terlibat

1. Pengudaran Heliks Ganda– Helikase : Berfungsi mengudar heliks ganda– Girase : Menghilangkan tegangan pada pangkal

percabangan replikasi– Protein PPUT : Mencegah utas tunggal bergabung

membentuk kembali heliks ganda

2. Sintesis Utas Baru– Polimerase RNA : Sintesis RNA primer– Polimerase DNA III : Sintesis perpanjangan utas DNA

baru– Polimerase DNA I : Pengisian celah antara dua fragmen

Okazaki dan membuang RNA primer– Ligase : menyambung dua fragmen Okazaki

Utas leading

Polimerase DNA III

Protein & enzim yang berperan dalam replikasi

Polimerase DNA I

3 5

5 3

3 5

Primer RNA

PPUT

Helikase

Ligase

Mekanisme Replikasi Berbagai Jenis DNA Bahan Genetik

1. Kromosom Eukariot : Berjalan dwiarah, dimulai dari banyak titik Ori, terbentuk percabangan replikasi,

2. Kromosom bakteri sirkular (Model ) : Berjalan dwiarah atau uniarah, membentuk percabangan replikasi, mulai dari satu titik Ori

3. Plasmid atau virus sirkular Model : Tidak membentuk percabangan replikasi, mulai dari satu titik ori berjalan uniarah

4. DNA mitokondria: Setiap utasan DNA mempunyai satu titik Ori, dari masing-masing Ori dimulai sintesis utas baru berjalan uniarah

MODEL REPLIKASI KROMOSOM EUKARIOT (Dwiarah, Ori-ganda)

SISTEM KOREKSI DALAM REPLIKASI DNA

1. Sistem pembacaan ulang oleh Polimerase DNA, saat replikasi– Polimerase DNA (Bakteri) mempunyai kemampuan

aktivitas eksonuklease 3-5 yang berfungsi membuang nukleotida yang salah pada saat replikasi.

2. Sistem koreksi pasca replikasi.– Setelah replikasi selesai terdapat protein/enzim yang

dapat mengenali pasangan basa DNA yang tidak serasi. Basa yang tidak tepat akan diganti dengan yang seharusnya

STRUKTUR POLIMERASE DNAMenjamin ketepatan yang tinggi dalam Replikasi

REPLIKASI RNA GENOM VIRUSA. Replikasi RNA berlangsung dalam perbanyakan virus

RNAB. Replikasi RNA mengikuti Model KonservatifC. Virus RNA utas tunggal (ut) (-) akan membentuk RNA

utas (+) sebagai model cetakan replikasiD. Virus RNA ut (+) akan membentuk utas (-) sebagai

model cetakanE. Virus RNA utas ganda akan membentuk utas (+) sebagai

model cetakanF. Replikasi RNA disentesis oleh enzim ReplikaseG. Replikase virus Qmengandung empat polipeptida, dan

hanya satu yang berasal dari virus (bagian dari virion), yang lainnya dari inang

REPLIKASI RNA Contoh Utas +

(+)

(+)(-)

(-)

(+)(+)

(+)(+)

(+)(+)(+)

RNAVirion

Bentuk Replikatif

RNA turunan

Terima Kasih