7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr

http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 1/5

Sandi Danar Cynthia Sari

130331811100

S2 –  Pendidikan Kimia Kelas B

SOAL LATIHAN Replikasi dan PCR

1.   Apa yang dimaksud dengan istilah-istilah berikut, jika perlu beri contohnya:

No Istilah Pengertian

a. Ekspresi gen rangkaian proses penerjemahan informasi genetik

(dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA) 

menjadi protein

b. Replikasi DNA  proses penggandaan rantai ganda DNA. Replikasi

 berfungsi agar proses pembentukan protein tidak

terhenti karena tidak ada pengurangan jumlah DNA.

c. Transkripsi  proses penyalinan “teks” DNA menjadi RNA

(transkripsi menghasilkan mRNA). Transkripsi

 berfungsi untuk membantu terbentuknya asam amino

 pada proses translasi karena asam amino dibawa oleh

tRNA sehingga kodon untuk mencetak asam amino

 juga harus berbahasa RNA.

d. Translasi  proses penerjemahan kodon/urutan nukleotida pada

molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino

yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Translasi berfungsi untuk penyusunan asam-asam

amino sehingga dapat membentuk protein yang akan

digunakan untuk metabolisme tubuh.

e. ORI (Origin of

 Replication)

Posisi pengikatan enzim helikase yang mengikat

struktur untai ganda DNA sebagai titik awal replikasi.

Pada prokariotik hanya terdapat 1 ORI, sedangkan

 pada eukariotik terdapat lebih dari satu juta ORI. 

 f. Fragmen OKAZAKI DNA pendek berbentuk fragmen (bagian-bagian)

dalam proses replikasi DNA pada bagian untaianDNA lambat (lagging strand ). Panjang fragmen

Okazaki berkisar dari ratusan sampai ribuan

nukleotida, tergantung jenis selnya.

 g. Topoisomerase Enzim yang berfungsi untuk membantu helicase untuk

memotong untaian DNA dengan mengurangi tegangan

untaian ganda DNA. Pada prokariotik, topoisomerase

dikenal dengan sebutan girase DNA

h. Helikase Enzim yang berfungsi untuk memutuskan ikatan-

ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA

sehingga terbentuk garpu/cabang replikasi.

7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr

http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 2/5

No Istilah Pengertian

i. DNA polimerase enzim penting dalam replikasi DNA maupun dalam

reparasi DNA. DNA polimerase merupakan sebuah

enzim yang mengkatalisasi reaksi polimerisasi

deoksiribonukleotida menjadi rantai DNA, dengankata lain enzim ini mengkatalisasi reaksi pembentukan

DNA. DNA polimerase membaca rantai DNA utuh

sebagai cetakan dan menggunakannya untuk

membentuk rantai baru.

 j. Ligase Enzim yang berfungsi untuk menggabungkan

fragmen-fragmen Okazaki pada untaian pengantara.

Enzim Ligase DNA dapat membentuk ikatan

fosfodiester antara gugus 3’-fosfat pada ujung DNA

yang mengalami pemanjangan dan gugus 5’-hidroksil

fragmen okazaki yang baru dibuat.

k. Primase  bagian dari agregat protein yang disebut primeosome.

Enzim ini berfungsi menempelkan primer RNA

 pendek ke untai tunggal/ single-stranded DNA untuk

 bertindak sebagai pengganti 3'OH bagi DNA

 polymerase sebagai tempat darimana memulai

sintesis.

l. PCR merupakan suatu teknik atau metode perbanyakan

(replikasi) DNA secara enzimatik tanpa menggunakan

organisme. DNA dapat dihasilkan dalam jumlah besardengan waktu relatif singkat sehingga memudahkan

 berbagai teknik lain yang menggunakan DNA.

Penerapan PCR banyak dilakukan di bidang biokimia

dan biologi molekular karena relatif murah dan hanya

memerlukan jumlah sampel yang kecil.

2.   Jelaskan:

a. 

 Mengapa dalam replikasi DNA terjadi fragmen OKAZAKIKarena sintesis DNA akan selalu bergerak dengan arah 5’ → 3’. Untai DNA awal

(leading strand ) dibaca dari ujung 5’ ke 3’ maka sintesisnya dapat dilakukan

secara kontinu, sedangkan untaian DNA lambat merupakan anti parallel

dari untaian DNA awal yang memiliki arah berkebalikan (ujung 3’ ke 5’) maka

sintesis tidak dapat dilakukan secara kontinu melainkan dibuat fragmen-fragmen

agar sintesis DNA dapat terjadi serentak. Fragmen DNA pendek yang terbentuk

 pada akhirnya akan disampung dengan enzim DNA ligase sehingga membentuk

unit yang utuh.

b.   Buktikan dengan suatu contoh bahwa replikasi suatu DNA untai ganda akan

menghasilkan 2 untai DNA untai ganda yang persis sama dengan DNA awal

7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr

http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 3/5

Proses replikasi dimulai ketika enzim DNA polimerase memisahkan dua untai

DNA heliks ganda, seperti ritsleting terbuka. Kemudian, setiap untai DNA yang

“lama” akan berfungsi sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di

sepanjang untai DNA komplementer baru yang bersesuaian dengan cara

mendeteksi basa komplemennya. Setelah mendapatkan pasangan yang sesuai,nukleotida yang baru tersebut disambung satu sama lain untuk membentuk tulang

 punggung gula-fosfat untai DNA yang baru. Jadi, setiap molekul DNA terdiri atas

satu untai DNA “lama” dan satu untai DNA “baru”. Sekarang, terdapat dua

molekul DNA yang sama persis dengan satu molekul DNA induk. Enzim DNA

 polimerase memiliki fungsi lain, yaitu mengoreksi DNA yang baru terbentuk,

membetulkan setiap kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang rusak.

Adanya fungsi tersebut menjadikan rangkaian nukleotida DNA sangat stabil dan

mutasi jarang terjadi.

3. 

 Dengan bukti percobaan yang bagaimana dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA

bersifat Semikonserfatif, bukan konservatif

Dengan Percobaan Meselson-Stahl dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA

 bersifat Semikonserfatif, bukan konservatif. Pada tahun 1958 Matthew Meselson dan

Franklin Stahl berhasil menunjukkan secara empiris bahwa replikasi DNA

 berlangsung dengan mekanisme secara semikonservatif. Meselson dan Stahl

melakukan eksperimen untuk mengetahui mekanisme replikasi DNA dengan

menggunakan bakteri Escherichia coli.

Pertama kali, bakteri E.coli ditumbuhkan dalam medium yang mengandung

nitrogen “berat” yaitu isotop15

 N selama beberapa generasi. Dengan cara demikianmaka molekul DNA induk mempunyai label berupa isotop berat sehingga molekulnya

mempunyai densitas yang lebih tinggi dibanding DNA normal. Sel-sel yang molekul

DNA-nya sudah berlabel tersebut kemudian dipindahkan ke medium baru yang

mengandung isotop nitrogen yang “ringan“, yaitu 14 N.

Pada selang waktu tertentu setelah dipindahkan ke medium baru, sampel sel

dipanen dan DNA-nya diisolasi. DNA hasil isolasi tersebut kemudian disentrifugasi

dengan ultrasentrifugasi gradien CsCl untuk menentukan densitas molekul DNA-nya.

Pada pengukuran densitas DNA yang diisolasi pada generasi pertama diketahui bahwa

semua DNA mempunyai densitas molekul hibrid, yaitu densitas yang dihasilkan oleh

gabungan molekul DNA yang mengandung 15 N dan 14 N. Sebelum dipindahkan ke

medium yang mengandung 14 N ( yaitu generasi ke 0), kedua untaian DNA induk

mengandung isotop 15 N. Pada generasi kedua, densitas molekul DNA terdiri atas dua

kelompok yaitu yang mempunyai densitas molekul hibrid dan yang mempunyai

densitas lebih rendah dibanding dengan densitas molekul hibrid. Kelompok kedua

tersebut terdiri atas molekul DNA yang kedua untaiannya mengandung isotop 14 N.

Hasil eksperimen Meselson dan Stahl tersebut menunjukkan bahwa molekul

DNA anakan terdiri atas satu untai DNA induk dan satu untai DNA hasil sintesis baru

sehingga sesuai dengan model replikasi secara semikonservatif. Hasil eksperimen

tersebut kemudian dikonfirmasi lagi dengan eksperimen kedua. Dalam eksperimen

ini, molekul DNA hibrid didenaturasi dengan pemanasan pada suhu 1000C, kemudian

7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr

http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 4/5

disentrifugasi dalam gradien CsCl. DNA yang sudah didenaturasi tersebut

menghasilkan dua pita DNA yang terdiri atas untai tunggal DNA yang mengandung15 N dan untai-tunggal DNA yang mengandung 14 N. Berdasarkan atas eksperimen

dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA berlangsung secara semikonservatif.

4.   Bedakan dengan sedikitnya 4 macam perbedaan antara: Replikasi (di dalam sel) dan

 PCR

Replikasi DNA PCR

Teknik replikasi DNA dalam organismeyang terjadi sebelum pembelahan sel

organisme.

Teknik atau metode replikasi DNAsecara enzimatik tanpa menggunakan

organisme.

replikasi di dalam sel terjadi di dalam

tubuh manusia/hewan/tumbuhan

teknik PCR dilakukan di laboratorium

(alat PCR)

Terjadi secara alamiah pada DNA

organisme

Membutuhkan cetakan DNA, yaitu

sampel DNA yang berisi urutan target.

Tahapan replikasi antara lain

 pembukaan untai, pemanjangan,

terminasi

Tahapan PCR antara lain denaturasi,

anealing, elongasi

7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr

http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 5/5