ASAM NUKLEAT
Berupa Deoxyribonucleic acid (DNA) Ribonucleic acid (RNA)
Struktur DNA: Basa-Gula-Fosfat Basa Nukleotida= Purin (Adenine dan
Guanine); Pirimidin (Cytosine dan Thymine) Gula (deoxyribosa) DNA
MATERI YANG DAPAT DITRANSFORMASI
Basa Pirimidin dan Purin
Gula dan Fosfat
DNA DOBEL HELIK
REPLIKASI DNA
DNA DOBEL HELIK Model ini ditemukan oleh J Watson dan H.C. Crick
(Noble Prize th.1962) DNA dobel helik dengan tulang punggung
gula-fosfat di luar dan pasangan basa di dalam Ikatan complementary
base pairing A dan T: dua ikatan hidrogen lemah; C dan G: tiga
ikatan hidrogen lemah FUNGSI DNA DALAM SINTESIS PROTEIN, TAHAP
TRANSKRIPSI Transkripsi = DNA mRNA RNA merupakan nukleotida, linier
(urutan tunggal), gulanya ribosa, basa urasil menggantikan thymin
Transkripsi DNA, hanya mengkopi sebagian dari DNA (satu gen saja)
dengan enzim RNA-polimerase RNA-polimerase akan mengenali titik
promoter (sequence DNA spesific) DNA dobel helix akan terbuka
membentuk DNA single stranded TRANSKRIPSI
RNA polymerase memulai proses transkripsi setelah berikatan
dengan promoter Sebagain DNA helix akan terbuka, membnetuk single
stranded DNA sDNA sebagai template akan berpa-sangan membntuk RNA
baru RNA transkrip akan dimodifikasi sebelum keluar dari nukleus
Pada ujung 5 diberi cap dan ujung 3 diberi poly A sebagai tail cap
merupakan nukleotida yang membantu ribosom menentukan tempat mulai
translasi dan poli A (tail), mencegah degradasi mRNA mRNA juga
mengalami pemotongan (splicing) oleh spliceosome RNA transkrip
terdiri dari ekson (coding sequence) dan intron (uncoding sequence)
Intron akan dihilangkan membentuk mRNA pendek yang akan dikeluarkan
dalam cytoplasma. Selain mRNA juga dibentuk tRNA dan rRNA tRNA
berfungsi mentransfer asam amino ke ribosomrRNA bersama-sama dengan
protein lain membentuk ribosom
Kode Genetika
Kode genetika utk masing2 asam amino (20 macam) disebut codon,
terdiri dari 3 basa Kebanyakan asam amino (aa) lebih dari 1 codon
spt leucine, ini dpt melindungi thd efek merugikan dari mutasi Tiap
triplet codon hanya mempunyai satu arti Kode genetika mempunyai
start dan stop signal. Hanya satu start signal tapi ada tiga stop
signal Semua codon mengkode aa kecuali stop codon Tiap codon
terdiri dari tiga DNA nucleotide, genetic code adalah triplet.
RIBOSOMAL RNA (rRNA)
Dihasilkan oleh DNA template dlm nukleus rRNA dengan protein
disusun menjadi subunit ribosom besar kecil Masing-masing subunit
keluar melalui pori-pori pada nukleus, menuju sitoplasma dan akan
bergabung bila mulai translasi Ribosom mempunyai bidang site thdp
tRNA dan mRNA Ribosom menempel ke mRNA di dalam sitoplasma, tRNA
datang, asam amino bergabung membentuk polipeptida Pada terminasi,
ribosom terurai menjadi 2 subunit besar dan kecil, mRNA terlepas
kembali TIGA LANGKAH TRANSLASI Sintesa protein tddr tiga step
(Initiation, Elongation, dan Termination) Inisiasi; ribosom subunit
kecil melekat pada mRNA pada start codon (AUG). Initiator tRNA
berpasangan dengan kodon tsb, dan subunit besar bergabung. Ribosom
mempunyai 2 binding site untuk tRNA; P site dan A site, tRNA dpt
berikatan pada P site membawa aa metionine. A site utk tRNA
berikutnya
P site (peptidil-tRNA binding site); A site (aminoacyl-tRNA
binding site. ELONGASI: tRNA lain membawa aa yg sesuai pada codon A
site Elongasi faktor memfasilitasi komplemen basa berpasangan
antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA Polipeptida dihubungkan
oleh ikatan peptida pada asam amino berikutnya Proses ini dibantuk
dengan enzim ribozim dan energi tRNA P-site lepas, tRNA dari A-site
pindah ke P-site yg sudah kosong. dst Terminasi Terminasi terjadi
setelah membaca kodon stop (UAA, UAG, UGA) Polipeptida dilepas
secara enzimatik dari tRNA terakhir oleh release factor tRNA,
polipeptida meninggalkan ribosom, dan ribosom terdisosiasi menjadi
2 sub unit kembali Protein yang terbentuk, diproses menjadi protein
struktural atau protein fungsional, yang penting dalam sel
Pada bakteri mRNA polisistronik (lebih dari 1 jenis protein),
pada eukariota mRNA monosistronik (hanya 1 jenis protein).
Terjadinya mutasi pada gene, menyebabkan kelainan protein kelainan
metabolisme Protein yang terbentuk adalah: protein STRUKTURAL dan
protein FUNGSIONAL Penempatan Protein
REPLIKASI DNA Replikasi DNA adl proses pemebntukan copy
(replika) molekul DNA Pada organisme hidup, sebelum sel membelah,
diawali duplikasi DNA nya Proses duplikasi DNA disebut replikasi
DNA. DNA strand sbg cetakan (template) dikopi menjadi daughter
DNA
Langkah-langkah Replikasi Unwanding: dengan enzim helicase
menyebabkan ikatan helix DNA menjadi terbuka Complementary base
pairing: nukleotida baru akan berpasangan dengan basa lama (parent)
sebagai template Joining: complmtary nucleotida bergabung menjadi
daughter DNA
Langkah 2 dan 3 diperantarai oleh enzym DNA-polimerase Kedua
strand DNA merupakan anti paralel untuk terjadinya complimentary
base pairing. Satu strand DNA berjalan dari 3 ke 5, dan lainnya
dari 3 ke 5 pada arah berlawanan Selama replikasi, DNA-polimerase
mensintesa daughter strand dari 5 ke 3 DNA polimerase hanya bisa
menggabung kan nukleotida pada 3 bebas, juga tidak dapat memulai
sintesa rantai DNA Enzim helicase membuka DNA satu parental strand
berjalan dari 3 ke 5 Untuk daughter strand yg dibentuk dari 5 ke 3
disebut leading strand yg disintesa secara kontinyu ke arah fork
Parental strand satu lagi dari 3 ke 5 menjauhi fork. Daughter
strand harus mulai pada fork, sehingga tidak dapat kontinyu dalam
bentuk fragmen-fragmen disebut Okazaki. Oleh enzim DNA-ligase,
fragmen ini disambung satu dengan lainnya Replikasi pada Prokariota
Bakteri mempunyai single DNA loop atau circular Replikasi bergerak
sekeliling molekul DNA dalam satu arah dapat juga dari dua arah
sekaligus (arah dari 5 ke 3) Replikasi DNA berjalan cepat sekali
sekitar 10 juta bp/menit Replikasi seluruh kromosom selesai dalam
40 menit Pembelahan sel bakteri terjadi dalam 40 menit Pembelahan
sel bakteri terjadi dalam 20 menit, diduga DNA-sirkuler baru sudah
mulai membelah sebelum replikasi slesai Replikasi pada prokariota
dapat terjadi dalam dua arah sekaligus karena kromosom sirkuler,
bahkan Pada eukariota terjadi pada beberapa replication fork,
kemudian saling bertemu Replikasi pada Eukariota Replikasi DNA
dapat dimulai pada bagian- bagian sepanjang kromosom dan disebut
replication bubbles Bubbles ini akan saling bertemu Replikasi
dimulai pada bentu V yg disebut replication fork Kecepatan
replikasi DNA relatif lambat antara 500 5000 bp/menit Sel eukariota
menyelesaikan replikasi DNA dalam beberapa jam
Kesalahan Replikasi Gen merupakan bagian tertentu dari DNA
dengan rangkaian basa tertentu pula Mutasi menyebabkan perubahan
pada rangkaian basa Mutasi bisa terjadi pada kesalahan selama
replikasi DNA Kesalahan mismatched menyebabkan replikasi berhenti
(pause), selanjutnya akan terjadi pemotongan pada daughter strand
dan diganti dengan nucleotida yangbenar Mutasi dpt juga disebabkan
karena terjadi perubahan spontan melalui deaminasi pada cytosine
menjadi uracyl Mutasi juga karena kerusakan DNA oleh faktor
lingkungan: antioksidan, UV, zat kimia dalam tembakau, pestisida,
polutan, fluktuasi suhu, dll Mutasi tidak selalu mempunyai efek
merugikan DNA Repair Mutasi DNA pada sel manusia setiap hari ,
hanya beberapa perubahan saja yang stabil dalam satu tahun Adanya,
DNA repair sequence mengeliminasi atau memperbaiki perubahan
tersebut Pembuangan sequence yang salah dan digantikan dengan yang
benar. DNA-polimerase membentuk sequence baru setelah membuang
sequence yang salah oleh enzim nuklease DNA-ligase berfungsi
menempelkan Paling sering terjadi pada DNA adl: depurinasi
(hilangnya basa purin secara spontan) Proses repair juga penting
menyangkut enzim DNA-glycosilase = uracyl DNA glycosylase
U-DNA-glycosilase memotong basa yang salah Enzim nuclease lainnya
memotong bagian yang mengandung basa yang salah DNA-polimerase dan
DNA-ligase, membentuk sequence DNA yangbenar dan menempelkannya
kembali DNA repair telah memperbaiki mutasi
