DNA Sbg Bahan Genetik:

1
DNA Sbg Bahan Genetik
BAB IV. STRUKTUR DAN EKPRESI GEN (mekanisme
pengaturan sifat) SECARA MOLEKULAR
1. STRUKTU GEN

• Bahan Genetik organisme pd umumnya adalah DNA.
• GEN (faktor keturunan) terletak pd KROMOSOM.
• KROMOSOM tersusun atas DNA dan PROTEIN.
• INFORMASI GENETIK terletak dlm DNA dan tidak dlm
  protein.

2
STRUKTUR DNA Spiral Ganda (Double Helix)

• Watson dan Crick (1953)
• DNA berstruktur Spiral Ganda (Doble Helix)
  yakni DNA terdiri atas 2 pita polinukleotida yg
  saling melilit dlm bentuk spiral. Gula-fosfat sbg
  tulang punggung dan di bagian dalam terdpt BASA-N.

3
DNA Polinukleotida (Gabungan mononukelotida-2)
MONONUKLEOTIDA
4
Komponen Mononukletida DNA

• Gula Pentosa deoksiribosa
• Basa Nitrogen (basa N) Pirimidin (C, T) dan
  Purin (A, G)
• Gugusan fosfat (asam fosfat)

5
STRUKTUR POLINUKLEOTIDA pada DNA

• Polinukleotida gabungan NUKLEOTIDA-2

• penggabungan NUKLEOTIDA-2 melalui ikatan
  fosfodiester

Gugus Fosfat melekat pada

1. C5 deoksiribosa suatu nukleotida dan
2. C3 deoksiribosa nukleotid berikutnya

Maka terbtk rangkaian panjang 5-3.
6
PASANGAN BASA DNA

• Pasangan basa komplementer (AT dan CG) mrpk
  sifat terpenting dari struktur DNA.
• Struktu DNA dinyatakan dlm pasangan basa.
• Contoh DNA (gambar samping) mempunyai struktur
• 5-ATGAC-3
• 3-TACTG-5
• Pasangan basa ini berperan dlm
• Pewarisan Sifat (replikasi DNA)
• Pengaturan Sifat (ekspresi gen)

7
PENGERTIAN GEN SECARA MOLEKULAR

• Secara molekular, Gen adalah segmen DNA yang
  mengkode mRNA atau polinukleotida/ protein.

• Pada proses eksresi genetik, gen mengkode
  pembentikan RNA, selanjutnya mengkode pembentukan
  protein.

8
a. Pengertian Ekspresi Genetik
2. MEKANISME PENGATURAN SIFAT
(EKSPRESI GENETIK)

• EKSPRESI GENETIK pengungkapan faktor genetik
  (gen) menjadi fenotipe
• EKSPRESI GENETIK Penejemahan urutan nukleotida
  (basa-N) DNA menjadi urutan asam amino protein

DIAGRAM EKSPRESI GENETIK
9
Diagram EKPRESI GENETIK PADA PROKARIOT
10
b. EKPRESI GENETIK SBG PENGATURAN SIFAT
(METABOLISME) MAKHLUK HIDUP

• Pertumbuhan/perkembangan organisme ditentukan
  serangkaian reaksi biokimia dg katalisator ENZIM
  (disebut METABOLISME)

• Pengaturan sifat/fenotipe/metabolisme oleh faktor
  genetik berlangsung melalui kontrol pembentukan
  protein enzim (EKSPRESI GENETIK).

11
FENOTIPE DITENTUKAN PRODUK GEN-2
DNA
RNA
PROTEIN
FENOTIPE
TRANS-KRIPSI
TRANS-LASI
JALUR BIOKIMIA

• SATU GEN SATU ENZIM/PROTEIN/POLIPEPTIDA

12
c. MEKANISME EKSPRESI GENETIK (TRANSKRIPSI DAN
TRANSLASI)
Mekanisme ekspresi genetik mengikuti DOGMA
SENTRAL BIOLOGI MOLEKULAR aliran (transfer)
informasi genetik dari urutan nukleotida DNA
manjadi urutan asam amino protein.
Ekspresi genetik mencakup dua proses pokok

1. TRANSKRIPSI pembentukan RNA pd DNA cetakan dg
   bantuan Enzim RNA polimerase.
2. TRANSLASI penterjemahan urutan nukleotida mRNA
   dan menghasilkan urutan as. amino dlm SINTESIS
   PROTEIN

13
1). TRANSKRIPSI (SINTESIS RNA)
proses pembentukan RNA dg menggunakan DNA sbg
pola cetakan untuk menentukan urutan nukleotida
RNA dan dikatalisis ensim RNA polimerase.

• Hanya ? 7 DNA yg ditranskripsi pd suatu waktu
• Transkripsi melibatkan pemilihan daerah pita
  DNA yg ditranskripsi sesuai kebutuhan.

DIAGRAM TRANSKRIPSI
14
Mekanisme Dasar Transkripsi

• (1) INISIASI (berlangsung di daerah promoter)
• Diawali penempelan dan pengikatan RNA polimerase
  pada daerah tertentu DNA
• Pembukaan rantai ganda DNA
• Perangkaian nukleotida pertama (di Titik START)

• (2) PEMANJANGAN
• Pemanjangan untai RNA berlansung dg arah 53

• (3) TERMINASI
• Sintesis RNA berakhir, komplek sintesis RNA (RNA
  polimerase dan untai RNA yg terbentuk) terlepas
  dari untai DNA (di daerah TERMINATOR)

15
2). TRANSLASI

• penerjemahan urutan nukleotida mRNA menjadi
  rangkaian asam amino suatu polipeptida/protein

• Penerjemahan tsb berdasar kode genetik (KODON).
• KODON kode genetik yg terdiri atas 3 nukleotida
  berurutan yg mengkode suatu asam amino, Misal
• GUG mengkode violin
• UUG mengkode leusin

• Rangkaian nukleotida mRNA dibaca tiap tiga
  nukleotida sbg satu kodon unt. satu as. amino,
  mulai dari kodon inisaiasi (AUG) hingga kodon
  terminasi (UAA, UAG, AGA)

16
KODE GENETIK (KODON) kode genetik yg berupa
3 nukleotida yg berurutan (triplet) pada mRNA yg
mengkode satu asam amino.
17
Translasi Berlangsung Di Ribosom

• Penyusun ribosom molekul rRNA molekul-2
  protein
• Ribosom terdiri 2 unit unit besar unit kecil

DIAGRAM RIBOSOM
18
Makanisme Dasar Translasi

• Berlangsung 3 tahap
• Inisiasi
• pemanjangan
• Terminasi
• Diperlukan tRNA yg berfungsi membawa as. amino
  spesefik.
• tRNA mempunyai urutan nukleotida (ANTI-KODON) yg
  mampu mengenal KODON pd mRNA

DIAGRAM TRANSLASI