REPLIKASI DNA

REPLIKASIAdalah proses perbanyakan bahan genetik.

Tujuan replikasi:- pertumbuhan sel

Ada 3 hipotesis tentang replikasi DNA

1. Replikasi secara KonservatifMolekul DNA untai ganda induk tetap bergabung, sedangkan kedua untai DNA anakan terdiri atas molekul hasil sintesis baru.

2. Replikasi secara Semi KonservatifSetiap molekul untai ganda DNA anakan terdiri atas satu untai tunggal DNA induk dan satu untai tunggal DNA hasil sintesis baru.

3. Replikasi secara DispersifMolekul DNA induk mengalami fragmentasi sehingga DNA anakan terdiri atas campuran molekul lama (berasal dari DNA induk) dan molekul hasil sintesis baru.

Pada tahun 1958 Matthew Meselson dan Franklin Stahl berhasil menunjukkan secara empiris bahwa replikasi DNA berlangsung dengan mekanisme secara semikonservatif.

Tahap-tahap replikasi DNAInisiasi sintesis DNA

Proses replikasi DNA diawali dengan pemutusan ikatan antara untai DNA yang satu dengan untaian komplementernya (secara enzimatis, dikenal sbg replisome)Original of Replication (Ori) merupakan titik khusus untuk dimulainya replikasi

Replikasi DNA sirkuler (prokariota):dimulai pada 1 titik khusus dalam lingkar DNA yang mengarahkan terbentuknya replication bubble

Replikasi DNA linier (eukariota) :dimulai pada titik spesifik di beberapa tempat (multiple sites) disepanjang DNA template melalui pembentukan replication bubble

2. Elongasi/Pemanjangan Untaian DNA DNA helicase unwinds the parental DNA by at replication fork SSBP binds to ssDNADNA gyrase is used to make sure double strandes areas outside of the replication do not supercoilPrimase makes RNA primers (short sequence of RNA) clamp and clamp loader help hold DNA polymerase in place to DNA

Replication PointDNA polymerase III catalyze the addition of new nucelotides to the growing daughter. new DNA always synthesized in 5- 3 directionsReplication of both strand occurs at the same time:- continuous synthesis occurs on the 3-5 oriented parent strand :"leading strand - discontinuous synthesis occurs on the 5-3 oriented parent strand :"lagging strand" completed in segments called Okazaki Fragment

Ligasi Fragmen OkazakiDNA polymerase III then adds short sequences of nucleotides to the primer filling the gapDNA polymerase I replace RNA primers with DNA nucleotideDNA ligase is used to ensure bonding between the fragments and replace nucleotides

3. Terminasi ReplikasiReplikasi berakhir saat DNA Polimerase mengenali daerah basa nitrogen tertentu.- Prokariot : sequens Ter - Eukariot : telomer

Total genom manusia : 3 milyar pasang basa (base pairs)

Kesalahan hanya terjadi sekitar satu dalam setiap 10-100 milyard DNA.

Proses replikasi DNA secara sempurna pada sel-sel manusia berlangsung beberapa jam.

Untuk mereplikasi DNA yang sebesar ini dalam waktu yang hanya beberapa jam, memerlukan tidak hanya satu replication fork, membentuk beberapa replication bubble dan menghasilkan beberapa segmen untai DNA yang pada akhirnya disambung-sambung membentuk DNA double heliks baru.

Perbaikan DNATerdapat dua jalur perbaikan:base excision, memperbaiki basa yang tertukar dengan cara membuangnya oleh kerja DNA glycosylase yang diikuti dengan membuang gula fosfat yang terbentuk. nucleotide excision, nukleotida disekitar daerah yang rusak dibuang sebagai oligonucleotida.

Kekosongan yang terjadi dari dua proses tersebut kemudian diisi oleh kerja secara berurutan dari DNA polymerase dan DNA ligase.

Komponen Penting dalam Replikasi

1. DNA templateyaitu molekul DNA atau RNA yang akan direplikasi2. Molekul deoksi ribonukleotidayaitu dATP, dTTP, dCTP, dGTP3. DNA helicase yaitu enzim yang membuka untai ganda DNA induk4. SSBP (single strand binding protein)yaitu molekul protein yang menstabilkan untaian DNA yang sudah terbuka.5. DNA Gyraseyaitu enzim yang memastikan area luar DNA yang sedang direplikasi tidak mengalami supercoil

6. Primaseyaitu enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA.7. clamp and clamp loader mengikat DNA Polimerase III dalam proses replikasi8. DNA Polimerase IIIYaitu enzim utama yang mengkatalisis proses polimerisasi nukleotida menjadi untaian DNA9. DNA Polimerase Iyaitu enzim yang menggantikan RNA primer dengan DNA nukleotida10. DNA ligase yaitu enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmen-fragmen DNA.

THANK YOU