kuliah asam nukleat sebagai materi genetik

22-Oct-12 1

Asam nukleat

sebagai materi genetik

Mirfat

Bagian Anatomi-Biologi FKUY

polimer asam nukleat

DNA & RNA

Gen terdiri atas DNA

Asam Nukleat Menyimpan dan menghantarkan informasi

herediter

Untaian asam nukleat merupakan polimer nukleotida

Masing-masing nukleotida terdiri atas 3 bagian:

Basa nitrogen

pentosa (gula berkarbon lima)

Gugus fosfat

Basa Nitrogen?

Basa nitrogen Purin memiliki cincin enam

anggota yg terdiri dari atom karbon dan atom nitrogen yg menyatu dengan cincin lima anggota

adenin dan guanin

Pirimidin memiliki cincin enam anggota

sitosin, timin (hanya dalam DNA), dan urasil (hanya dalam RNA)

Basa nitrogen DNA: Timin (T) Adenine (A) Sitosin (C) Guanin (G)

RNA : Urasil (U) Adenin (A) Sitosin (C) Guanin (G)

Pentosa pentosa yang berikatan dengan basa

nitrogen adalah ribosa pada nukleotida RNA dan deoksiribosa pada DNA

Gugus fosfat

Untuk melengkapi nukleotida, gugus fosfat dilekatkan ke karbon 5 pada gula

Molekul nukleosida monofosfat = nukleotida

DNA

Deoxyribonucleic acid : molekul yang terdapat dalam sel semua makhluk hidup.

bakteri - manusia memiliki DNA.

Cetak biru kehidupan

Mengandung perintah-perintah yang memberitahu sel bagaimana harus

bertindak

Menentukan bagaimana sifat organisme diturunkan dari suatu generasi ke

generasi berikutnya

Sebagai bahan gen

Sumber : Indonesian Biotechnology Information Centre

Kromosom

http://www.accessexcellence.org/RC/VL/GG/genes.php

STRUKTUR DNA

DNA sel terdiri atas dua polinukleotida yg membentuk

spiral di sekitar suatu sumbu

imajiner untuk membentuk

heliks ganda

James Watson dan francis Crick, 1953 double

helix DNA

Kedua tulang belakang gula fosfatnya berada di luar

heliks, dan basa nitrogen

dipasangkan di bagian dlm

heliks academic.brooklyn.cuny.edu/biology/bio4fv/pag...

Figure 4-3. DNA and its building blocks. DNA is made of four types of nucleotides, which are linked covalently into a

polynucleotide chain (a DNA strand) with a sugar-phosphate backbone from which the bases (A, C, G, and T) extend.

A DNA molecule is composed of two DNA strands held together by hydrogen bonds between the paired bases. The

arrowheads at the ends of the DNA strands indicate the polarities of the two strands, which run antiparallel to each

other in the DNA molecule. In the diagram at the bottom left of the figure, the DNA molecule is shown straightened out;

in reality, it is twisted into a double helix, as shown on the right. For details, see Figure 4-5.

2002 by Bruce Alberts, Alexander Johnson, Julian Lewis, Martin Raff, Keith Roberts, and Peter Walter.

Heliks ganda

pita pada diagram

menunjukkan tulang

belakang gula-fosfat

dari dua untai DNA

kedua untaian diikat bersama oleh ikatan

hidrogen diantara basa

nitrogen yang berpa-

sangan di bagian dalam

heliks ganda www.nature.com/scitable/topicpage/Discovery-o...

Perpasangan basa

Adenin hanya dapat

berpasangan dengan timin

Guanin hanya dapat

berpasangan dengan

sitosin

Pasangan basa nitrogen

pada heliks ganda DNA

diikat oleh ikatan hidrogen

(digambarkan dengan garis

titik-titik

Base pairing

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://members.cox.net/amgough/gene_exon_intron-01_01_10.jpg&imgrefurl=

http://members.cox.net/amgough/Fanconi-genetics-genetics-primer.htm&h=240&w=460&sz=62&tbnid

Fungsi DNA

1. Replikasi dan reparasi DNA

2. Ekspresi gen

5' and 3' ends

http://www.google.co.id/imgres?imgurl=http://members.cox.net/amgough/gene_exon_intron-01_01_10.jpg&imgrefurl=

http://members.cox.net/amgough/Fanconi-genetics-genetics-primer.htm&h=240&w=460&sz=62&tbnid=

_JLhHP0Z7HQN4M:&tbnh=67&tbnw=128&prev=/images%3Fq%3Dexon%2Bintron%2Bimages&usg=

__-n5sOzAC3iacsI4-J6eQg12ol_I=&ei=ymZlSvyOGI3W6gP_sPQb&sa=X&oi=image_result&resnum=2&ct=image

19

Struktur RNA

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA

RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida

Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus gula ribosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N).

Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus gula ribosa dari nukleotida yang lain.

http://www.google.co.id/imgre

s?imgurl

Macam macam RNA

Messenger (mRNA),

Ribosomal (rRNA) dan

Transfer (tRNA)

snRNA spliosom

SRP RNA

21

Fungsi RNA

Sebagai perantara antara

DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik berlaku untuk semua organisme

hidup.

Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi

Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon.

Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein.

22

Fungsi RNA

Sebagai penyimpan informasi genetik

pada sekelompok virus (misalnya

bakteriofag)

Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA

yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel

korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel

inang untuk menghasilkan virus-virus

baru.

23

Perbedaan DNA dan RNA

RNA DNA

Single-Stranded Double-Stranded

Has Uracil as a base Has Thymine as a base

Ribose as the sugar Deoxyribose as the sugar

Notes: DNA stores the genetic information, where as RNA uses the information

to help the cell produces the protein.

24

DNA sebagai materi genetik

Dua bukti percobaan yang menunjukkan bahwa DNA adalah materi genetik

Percobaan transformasi

Bukti bahwa DNA dapat mentransformasi bakteri

Percobaan Frederick Griffith (1928)

Percobaan infeksi bakteriofaga Percobaan Hershey-Chase

25

Percobaan Frederick Griffith

Bakteri Streptococcus pneumoniae strain S,

yang terlindung dari sistem kekebalan tubuh

tikus dengan adanya kapsul, bersifat patogen

Strain R, tidak berkapsul, nonpatogen

Sel-sel S yang telah dibunuh dengan panas tidak berbahaya

Pencampuran antara sel sel S

yang dibunuh dengan panas

dengan sel-sel R hidup

menyebabkan pnemonia dan

kematian

26

Percobaan Frederick Griffith

Griffith menyimpulkan bahwa bakteri R yang hidup telah ditransformasi menjadi

bakteri S patogenik oleh suatu zat

terwariskan yang belum diketahui dari sel-

sel S yang mati yang memungkinkan sel-

sel R membuat kapsul

27

Percobaan Hershey-Chase

DNA merupakan materi genetik dari suatu faga yang dikenal sebagai T2

T2 : salah satu faga yang menginfeksi bakteri Escherichia coli, yang umumnya

hidup di dalam usus mamalia


http://www.bio.miami.edu/~cmallery/

150/gene/c16x2hershey-chase.jpg

fag berlabel radioaktif dicampur dg bakteri. Fag menginfeksi sel bakteri

Campuran diblender agar bagian2 fag di luar bakteri terlepas dari sel

Campuran disentrifugasi sehingga bakteri membentuk pelet. Fag tetap tersuspensi dalam

cairan


Ketika protein dilabeli, radioaktif tertinggal di luar sel. Namun saat DNA dilabeli radioaktif ditemukan

dalam sel

DNA fag memasuki bakteri, namun protein fag tidak

DNA, dan bukan protein yang berfungsi sebagai materi genetik fag

http://www.bio.miami.edu/~cmallery/150/gene/c16x2hershey-chase.jpg

31


Hershey-Chase menyimpulkan bahwa DNA dari virus ini masuk ke dalam sel

inang, sementara sebagian besar protein

tetap berada di luar. Masuknya DNA

menyebabkan sel-sel tersebut

memproduksi DNA dan protein virus yang

baru

Asam nukleat, bukannya protein, merupakan materi herediter, setidaknya

untuk virus

DAFTAR ACUAN

Alberts. B. et. al. 2009. Molecular

Biology of The Cell. Fourth edition.

Garland Science Taylor & Francis

Group

Brown,T. A. 2002. Genomes. Second Edition. BIOS Scientific Publishers Ltd

Campbell, Reece-Mitchel. 2002. Biology. Edisi Kelima-jilid 1 Penerbit

Erlangga. Jakarta

Continued on

NEXT TOPIC

kuliah asam nukleat sebagai materi genetik

Documents