biomedik i struktur & fungsi as. nukleat

7/21/2019 Biomedik I Struktur & Fungsi as. Nukleat

1/57

Nukleotida

DNA

RNA


2/57

Fungsi nukleotida:

1. Monomer asam nukleat (DNA & RNA)

2. Molekul carrier untuk molekul intermediet teraktivasiyang terlibat dalam sintesis karbohidrat, lipid dan

protein.3. Komponen struktur berbagai koenzim seperti coenzim

A, FAD, NAD+, dan NADP+.

4. Energy currency di dalam sel.

5. Molekul regulator dalam berbagai jalur intermedietmetabolisme, yaitu sebagai inhibitor atau aktivatorenzim-enzim kunci dalam jalur metabolisme.


3/57

Nukleosida = basa nitrogen + gula pentosa Nukleotida = nukleosida + (mono, di atau tri) fosfat


4/57


5/57


6/57


7/57


8/57


9/57


10/57


11/57

Percobaan Frederick Griffith tahun1928

Percobaan Avery dkk tahun 1944 Percobaan Hershey dan Chase

tahun 1953

Oswald Avery 1944

Alfred Hershey and Martha Chase. 1953


12/57

Streptococcuspneumoniabentuk virulen

Streptococcuspneumoniabentuk avirulen


13/57


14/57


15/57

DNA extract from S cells

RNase or Protease

Transformation

DNase

NoTransformation

05:17


16/57

The Avery, MacLeod andMcCarty Experiment 1944

05:17


17/57

DNA is theenetic materialof all cellular

organisms

32

P DNA35

S Protein

LabeledProgeny

No LabeledProgeny

T2 Phage

05:17


18/57

Bagaimana DNA dapat menyimpan begitubanyak informasi, padahal monomer DNAhanya terdiri dari 4 macam nukleotida?

Bagaimana informasi yang terkandung didalam DNA ditransmisikan pada sel?

Bagaimana DNA bereplikasi pada prosespembelahan sel?


19/57

Struktur kristal DNA yang diperoleh oleh Rosalind Franklin, peneliti padaLaboratorium Maurice Wilkins di Kings College, London.


20/57


21/57

Kesimpulan eksperimen Erwin Chrargaff:

A = T dan G = C

A + G = T + C

A + T G + C


22/57


23/57

Karakteristik struktur DNA berdasarkaninterpretasi Watson dan Crick:

1. Double helix terdiri dari dua polinukleotida.2. Basa nitrogen berada di dalam heliks.3. Basa dari dua polinukleotida berinteraksi

melalui ikatan hidrogen.4. Ada 10 basa dalam satu putaran heliks5. Kedua rantai polinukleotida adalah

antiparalel6. Double heliks memiliki dua groove yang

berbeda, yaitu minor dan major groove7. Double heliks adalah putar kanan


24/57


25/57


26/57


27/57


28/57


29/57

DNA banyakditemukan dalambentuk sirkuler (tanpaada ujung 3 atau 5),

contoh: kromosom E.coli.

DNA sirkuler

seringkali ditemukandalam keadaansupercoil.

coil

supercoil


30/57


31/57


32/57


33/57


34/57


35/57


36/57


37/57


38/57

Sebagai molekul pembawa energi didalam sel

Sebagai kofaktor dari berbagai enzim

Sebagai intermediet dalam komunikasi sel


39/57

Hidrolisis nukleotida merupakan reaksi yangeksergonik.

Contoh: Hidrolisis 1 mol ATP menghasilkan energisebesar 31 kJ


40/57


41/57

Sel merespon lingkungannya denganmengambil hormon atau signal kimia lainnyadi sekitar medium.

Interaksi signal kimia ekstrasel (pembawa

pesan pertama) dengan reseptor padapermukaan sel seringkali menstimulasiproduksi pembawa pesan kedua di dalam sel,yang nantinya akan berperan dalammengadaptasi pesan pertama terhadapperubahan di dalam sel.

Molekul pembawa pesan kedua ini umumnyaadalah nukleotida.


42/57


43/57


44/57


45/57

Genomis informasi genetika total yang terkandung di dalamsuatu sel, organisma atau virus. Dengan kata lain genome adalahseluruh urutan DNA dalam suatu sel, organisma atau virus. Genom bakteri E. colimengandung 600,000 pb DNA Genom manusia dan tikus mengandung lebih dari 3 juta pb

DNA. Genom manusia DNA dikemas ke dalam 24 kromosom yang

berbeda. Setiap kromosom memiliki banyak gen. Gen

Unit DNA yang berperan dalam penurunan sifat. Urutan spesifik dari basa DNA yang mengandung instruksi

bagaimana protein disintesis

Hanya 2% dari genom manusia yang merupakan gen, sisanya

adalah daerah non-coding yang berfungsi dalam meregulasikapan dan berapa banyak protein harus disintesis. Genom manusia diperkirakan mengandung sekitar 30.000

hingga 40.000 gen. Peta genetika

Suatu peta yang mengidentifikasi posisi relatif gen-gen padakromosom.


46/57


47/57


48/57

Chrom. Genes Bases

1 2968 245,203,898

2 2288 243,315,028

3 2032 199,411,731

4 1297 191,610,523

5 1643 180,967,295

6 1963 170,740,541

7 1443 158,431,299

8 1127 145,908,738

9 1299 134,505,819

10 1440 135,480,874

11 2093 134,978,784

12 1652 133,464,434

13 748 114,151,656

14 1098 105,311,216

15 1122 100,114,055

16 1098 89,995,999

17 1576 81,691,216

Chrom. Genes Bases

18 766 77,753,510

19 1454 63,790,860

20 927 63,644,868

21 303 46,976,537

22 288 49,476,972

X 1184 152,634,166

Y 231 50,961,097

A chromosomeis a very long, continuous piece of DNA, which contains manygenes, regulatory elements and other intervening nucleotide sequences.


49/57

Species # of chromosomes

Fruit Fly 8

Human 46

Rye (Roggen) 14

Ape 48

Guinea Pig 16

Sheep 54

Dove (Taube) 16

Horse 64

edible snail 24

Chicken 78

Earthworm 32

Carp (Karpfen) 104

Pig 40

Butterflies ~380

Wheat 42

Fern (Farn) ~1200

Karyogram of human female


50/57


51/57


52/57


53/57

Segmen-segmen dari DNA kromosom disebutsebagai lokus.

Sebuah lokus menunjukan posisi tertentu pada

salah satu pasangan kromosom.

DNA yang terdapat pada lokus dapat memilikiberbagai bentuk yang disebut allel.

Sebuah lokus yang mengakibatkan adanya variasidalam populasi dikenal sebagai polimorfisme.


54/57

The DNA that codes for the antigens that determinean individuals ABO blood type is at a certainposition on chromosome 9. This position is the ABOlocus.

There are three major alleles at the human ABOlocus: A, B, and O. However these allelic type can besubdivided.

There are thus six genotypes: AA, AO, BB, BO, OO,and AB. Although there are only four phenotypes(ABO blood type): type A, type-B, type-O and typeAB.


55/57

More than 200complete genomes

have beensequenced


56/57

More DNA is coming


57/57

More DNA is coming

biomedik i struktur & fungsi as. nukleat

Documents