Transcript DNA, GEN DAN SINTESIS PROTEIN - UNAIR | E

DNA, GEN DAN SINTESIS PROTEIN
Oleh
Dr. E. Bimo Aksono H, M.Kes
DNA
-Kode genetik susunan asam –asam amino dari suatu protein
disimpan dalam DNA
-DNA terdapat dalam kromosom dari inti sel,
berikatan dengan protein sederhana histon (banyak gen),
pada mitokondria molekul DNA berbentuk sirkuler
(sedikit gen)
-DNA terdiri dari dua rantai polinukleotida yang
berbentuk heliks ganda, bentuk ini dipertahankan oleh
ikatan hidrogen dari pasangan basa purin dan pirimidin
tertentu
SUSUNAN DNA : ATGC
BASA PURIN
BASA PIRIMIDIN
: Adenine (A)
Guanine (G)
: Thymine (T)
Cytosine (C)
SUSUNAN RNA : AUGC
BASA PURIN
: Adenine (A)
Guanine (G)
BASA PIRIMIDIN
: Uracyl (U)
Cytosine (C)
Umumnya materi genetik berupa DNA, beberapa virus
berupa RNA
FUNGSI DNA
-Mewariskan informasi genetik pada keturunannya
-Menyimpan informasi genetik atau kode genetik
protein-protein tubuh
-DNA dapat mengalami mutasi
evolusi
yang menguntungkan
evolusi
yang merugikan
penyakit/kelainan keturunan
(mutasi gen adalah perubahan susunan nukleotida suatu gen)
SEL MANUSIA
-Sel Somatis
-Sel Gamet
diploid (2n)
haploid (n)
Ovum
Sperma
Sel Somatis memiliki :
1 set kromoson diploid (2n) yaitu kromosan satu
dari bapak dan kromosoan satu lainnya dari ibu
Jumlah pasangan kromosom homolog adalah :
23 pasang terdiri 23 pasang dari bapak dan
23 pasang dari ibu
Dari 23 pasang tersebut terdiri atas :
22 pasang bersifat autosomal (tidak
menentukan jenis kelamin)
1 pasang bersifat kromosan sex
(XY pada pria, dan XX pada wanita)
Mitosis
-proses pembelahan dari satu sel menjadi 2 anak sel
yang sama persis dengan sel induk
-pada waktu sel akan mulai mitosis DNA
mengalami replikasi terlebih dahulu (replikasi
DNA berlangsung secara semin konservatif yaitu 1
rantai lama dan 1 rantai baru)
Meosis
-sel gamet (haploid/n) dengan jumlah 23 pasang
kromosom
-oleh karena proses pembentukkan sel gamet
melalui meiosis dengan 2 tahap yaitu meiosis I dan
meiosis II
-terjadi pertukaran materi genetik (normal
sepadan)
GENOM
Merupakan DNA satu sel (copy) beserta informasi
genetik yang dikandungnya
Genom manusia terdiri dari
genom inti dan genom mitokondria
DNA mitokondria pd sperma
Terletak pd ekor
ovum
Sperma
DNA inti : ½ dari bpk dan ½ dari ibu
DNA mitokondria : hanya berasal dari ibu
Sel akan membelah menjadi 2
4
16
dst……
Kemudian berdeferensiasi menjadi sel syaraf, sel otot, sel kulit dsbnya
Jadi semua sel somatik yang berinti dan
bermitokondria memiliki perangkat gen yang
sama dan dapat digunakan untuk pemeriksaan
DNA
Perbedaan antara sel-sel jaringan tersebut (misal
antara sel otot dan sel kulit adalah dalam hal
ekspresi gen-gen nya)
Molekul DNA pada kromosom merupakan rantai
polinukleotida rantai ganda yang panjang sekali
(namun tersusun rapi dalam kromosom) serta
mengandung banyak gen
Gen protein X
Gen protein Y
Gen protein Z
GEN
Merupakan segmen DNA yang menyimpan informasi
genetik susunan asam amino suatu
rantai
polipeptida/protein
Molekul DNA dlm inti
banyak gen
Molekul DNA dlm mitokondria
sedikit gen
Molekul DNA ibarat suatu buku resep
Gen merupakan satu lembar resep
Nukleotida merupakan satu huruf
Replikasi DNA adalah
suatu proses pembelahan sel dimana kedua rantai
DNA akan lepas dan akan terbentuk pasangannya
masing-masing dengan susunan yang sama
seperti rantai pasangannya semula
Ekspresi Gen
DNA (gen)
mRNA
Transkripsi
1 gen
Protein
Translasi
1 rantai polipeptida/protein
lebih tepat
sebab ada protein yang terdiri lebih dari satu jenis
rantai polipeptida/protein (contohnya Hb dewasa :
α2 ß2)
Gen rantai α pada kromosom 16
Gen rantai ß pada kromosam 11
Urutan asam amino rantai α tidak sama dengan rantai ß
Oleh karena Gen rantai α tidak sama dengan Gen rantai ß
Tiap gen memiliki tempat/urutan/lokus tertentu pada
rantai DNA
Peta Gen
DNA
menunjukkan letak gen-gen pada rantai
Gen protein X
Gen protein Y
Gen protein Z
transkripsi
mRNA
translasi
Rantai polipeptida
/protein Y
3’
5’
RIBOSOM
Ekspresi Gen
a.
b.
c.
d.
5’…….ACT
GCC……..3’
DNA (Gen)
3’…….TGA
CGG…….5’
5’…….ACU
GCC…….3’ mRNA
3’…….UGA…5’ antikodon pd tRNA
= Thr yaitu asam amino yg
dibawa
Utas Coding (Utas Sense)
- urutan nukleotida disini menentukan urutan
asam amino pada rantai polipeptida yang
dibentuk
-kode genetik : 3 nukleotida sama dengan
1 asam amino
-urutan basa N ditulis/dibaca dari 5’
3’
Utas Template =Utas Acuan=Utas Cetakan
-sebagai cetakan ditulis/dibaca 3’
5”
Sintesis Protein Dalam Ribosom
Asam amino yang diangkut oleh tRNA diaktifkan terlebih
dahulu sebelum sintesis di ribosom dimulai.
Tahap :
1.Inisiasi
- pembentukkan formylmethionin
- pembentukkan kompleks 30 S dilanjutkan dengan
pembentukan 70S dari 30 S yang bergabung dengan 50S
- kodon inisiasi : AUG atau GUG (RNA) / ATG atau
GTG (DNA)
2.Elongasi
- pengikatan aminoacyl-tRNA (pengenalan kodon)
- pembentukkan ikatan peptida
- translokasi
3.Teminasi
- seringkali polipeptida hasil dari translasi
mRNA belum merupakan hasil akhir tetapi masih
perlu modifikasi
- peran stop kodon : UAA, UAG atau UGA (RNA) /
TAA, TAG atau TGA (DNA)
DNA
(Double Helix)
RNA
(Utas Tunggal)
5’
3’
A
T
G
C
T
A
C
G
3’
5’
3’
A
U
G
5’
-Lebih Pendek
-Ribosa
-Lebih Panjang
-Deoksiribosa
Ikatan hidrogen
C
RNA
Terbagi atas :
mRNA merupakan messenger RNA
- terdiri atas satu rantai polinukleotida (single
strand)
- berisi kodon asam amino yang dirangkai
tRNA merupakan transfer RNA
- umumnya merupakan komplemen atau antikodon dari
kodon asam amino yang dibawa oleh mRNA
- bertugas membawa asam amino yang akan dirangkai
rRNA merupakan ribosomal RNA
- umumnya sebagi penyusun ribosom
- terdiri atas 2 subunit yaitu 30 S dan 50 S (E.coli) sedangkan
pada mamalia (40S dan 60 S)
Urutan 3 nukleotida pada gen
1 asam amino
DNA = Kode genetik; mRNA = Kodon
1 kodon
3 nukleotida
1 asam amino
kode genetik bersifat universal
kodon yang sama berlaku untuk
asam amino yang sama pada semua makluk hidup