Struktur DNA

DNA Percobaan pada tahun 1950an menunjukkan bahwa DNA membawa sifat hereditas Pada 1953 – Watson dan Crick menemukan bahwa sturktur DNA adalah suatru rantai ganda J.D. Watson dan F.H.C. Crick Pada 1953 – Watson dan Crick menemukan bahwa sturktur DNA adalah suatru rantai ganda

Istilah nukleoprotein : Protein yang terdapat dalam inti sel nukleosida : Ikatan gula dengan basa nitrogen nukleotida : Ikatan antara fosfat, gula dan basa nitrogen replikasi : Kemampuan DNA untuk menggandakan diri menghasilkan DNA baru

Asam nukleat Nucleic Acids Dalam tubuh setiap makhluk hidup mengandung asam nukleat. Merupakan makromolekul. Bentuknya bisa berupa DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid) Beberapa organisme bersel tunggal seperti virus tubuhnya hanya terdiri dari DNA atau RNA saja

Struktur Asam Nukleat  Asam nukleat terdiri atas: Gula 5 karbon (pentosa) (DNA) Deoksiribosa (RNA) ribosa  Basa nitrogen  fosfat

Gula deoksiribosa dan Phospat

 DNA : RNA : Basa nitrogen Timin (T) Adenine (A) Sitosin (C) Guanin (G) RNA : Urasil (U) Adenin (A) Sitosin (C) Guanin (G)

Basa Nitrogen

DNA  DNA merupakan persenyawaan kimia yang membawa informasi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya.  DNA merupakan penyusun gen, sehingga secara kimia dapat dikatakan bahwa gen adalah DNA. Semua organisme memiliki DNA. (kecuali beberapa virus) DNA terdapat di nukleus terutama pada kromosom.

Gambar DNA Kedua strand dari helix saling merupakan komplemeternya masing-masing.  Setiap pentosa-nya juga terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari adenine (A), guanine (G), cytosine (C) atau thymine (T).  Gula deoksiribosa dan fosfat yg menyusun DNA terletak dibgn luar molekul, sdgkan bs purin dan pirimidin t’letak di sebelah dlm untaian (heliks)

Struktur Kimia DNA DNA terdiri atas 3 komponen dasar yaitu: a. Gugusan gula (gula pentose yang dikenal sebagai deoksiribosa) b. Asam fosfat c. Basa nitrogen ada 2 macam, :  Golongan purin, terdiri atas : Guanin (G) dan adenine (A)  Golongan Pirimidin, terdiri : Cytosine/Sitosin (C) dan Timin (T)

Fungsi DNA 1. Membawa informasi genetik dari suatu generasi kepada generasi berikutnya 2. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung dan tidak langsung. 3. Mensintesis RNA. 4. Berperan dalam proses sintesis protein.

Replikasi DNA Teori Semikonservatif . semikonservatif, sepasang rantai polinukleotida memisah kemudian masing-masing membentuk rantai polinukleotida sebagai pasangannya yang baru

Replikasi DNA Teori konservatif Pita double helix tetap dan langsung membentuk double helix yang baru.

Replikasi DNA Teori Dispersif dispersif, rantai polinukleotida induk terputus-putus kemudian memisah dan akhirnya membentuk rangkaian baru.

Replikasi DNA

2) Polimerase : merangkai rantai-rantai Proses replikasi memerlukan deoksiribonukleotida dan beberapa enzim sebagai berikut: 1) Helikase : menghidrolisis rantai ganda polinukleotida menjadi dua rantai tunggal mononukleotida 2) Polimerase : merangkai rantai-rantai mononukleotida membentuk DNA baru 3) Ligase : menyambung ulir tunggal DNA yang baru terbentuk

Struktur RNA RNA memiliki rantai tunggal  Setiap pita RNA adalah polinukleotida  RNA tersusun atas molekul-molekul berikut: a) Gula D-ribosa b) Gugus Fosfat c) Basa nitrogen yang terdiri atas:  Purin : adenin (A) dan guanin (G)  Pirimidin : urasil (U) dan cytosin (C)

RNA  3 macam RNA duta(RNA-d) atau messenger RNA (m-RNA). RNA pemindah(RNA-p) atau transfer RNA (t-RNA) RNA ribosom (r-RNA)

(1)m-RNA (messenger RNA) messenger RNA (m-RNA) atau RNA duta (RNA-d) berbentuk pita tunggal dan merupakan RNA terbesar atau terpanjang m-RNA terdapat didalam nukleus dibuat(dicatak) oleh DNA Setelah m-RNA selesai dicetak (setelah menerima informasi genetikdari DNA),m-RNA keluar dari nukleus menuju Ribosom didalam sitoplasma Didalam ribosom m-RNA berfungsi sebagai cetakan untuk membentuk mensintesis protein .Fungsi mRNA adalah sebagai pembawa kode-kode informasi genetik yang berasal dari DNA, sehingga disebut kodon. .

(2)RNA transfer (t-RNA)  Dibuat didalam nukleus sebelum masuk dalam sitoplasma. Merupakan RNA terpendek yang bertugas menerjemahkan kodon dari m-RNA.  Fungsi t-RNA adalah mengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein di dalam ribosom. setiap asam amino memerlukan t-RNA khusus. Pada t-RNA terdapat bagian yang mengandung 3 basa yang dapat berbeda susunannya dibanding t-RNA lainnya. 3 Basa tersebut dinamakan antikodon. Antikodon akan berpasangan dengan 3 basa yang terdapat pada m-RNA yang disebut kodon  Berbentuk seperti daun semanggi

Transfer RNA (tRNA) .

(3)rRNA (RNA ribosom)  rRNA (RNA ribosom)  rRNA terdapat dalam ribosom  Fungsi mengatur dalam proses sintesis protein  jumlahnyamencapai 80% dari jumlah RNA sel  Molekul rRNA berupa pita tunggal tidak bercabang dan fleksibel

Perbedaan DNA dan RNA DNA RNA LetakDalam inti sel, mitokondria, kloroplas, senriol. Dalam inti sel, sitoplasma dan ribosom. 1.Berbentuk rantai panjang dan ganda ( doublehelix) 1.. Bentuknya rantai pendek dan tunggal 2. . Fungsinya berhubungan dengan penurunansifat dan sintesis protein 2. Fungsinya berhubungan erat dengan sintesis protein 3. Kadarnya tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein 3. . Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas protein 4. . Basa nitrogennya terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) serta Pirimidin (Timin dan Sitosin) 4. Basa nitrogennya terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) serta Pirimidin (Urasil dan Sitosin) 5. Komponen gulanya deoksiribosa, yaitu ribosa yang kehilangan satu atom oksigennya 5. Komponen gulanya Ribosa (pentosa)

Istilah Kodon : Urutan basa nitrogen pada rantai RNA duta yang mempunyai arti khusus dalam sintesis polipeptida Antikodon : Urutan basa nitrogen pada rantai RNA transfer yang sesuai dengan urutan basa nitrogen pada kodon

Protein  Merupakan suatu rantai asam amino yang dibentuk oleh elemen C, H, N, O.  Terdapat 20 jenis Asam amino  Rantai asam amino kemudian bergabung dan berlipat-lipat menjadi bentuk tiga dimensi

Asam Amino 11. Treonin 1. ALanin 12. Sistein 2. Valin 13. Asparagin 14. Glutamin 15. Tirosin 16. Asam Aspartat 17. Asam Glutamat 18. Arginin 19. Lisin 20. Histidin 1. ALanin 2. Valin 3. Triptofan 4. Metionin 5. Isoleusin 6. Prolin 7. Leusin 8. Fenil Alanin 9. Serin 10. Glisin

sintesis protein 1  DNA template mencetak RNA duta untuk membawa informasi pembentukan protein berdasarkan urutan basa nitrogennya. RNA duta bergerak meninggalkan inti sel menuju ke sitoplasma tepatnya pada ribosom.  RNA transfer bergerak menuju ke ribosom sambil membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa RNA duta

sintesis protein 2 RNA transfer menggabung dengan RNA duta sesuai dengan pasangan basa nitrogennya. Asam-asam amino akan berderet dalam urutan sesuai dengan kode yang dipesan sehingga terbentuk protein yang diharapkan.

Perangkat yang dibutuhkan dalam sintesis protein DNA (deoxyribonucleic acid ) Ribosom, RNA-d (RNA duta) / m-RNA (RNA messangger) RNA-p (RNA pemindah) / t-RNA (RNA transfer) RNA-r (RNA ribosom) Enzim RNA polimerase Bahan baku : Asam amino 20 as. amino SumberEnergi : ATP

Sintesis protein merupakan proses penyusunan protein yang berlangsung di dalam intisel dan ribosom, dengan menggunakan asam amino.

Kodon pemula pada proses translasi adalah AUG, yang akan mengkode pembentukan asam amino metionin. Oleh karena itu, antikodon tRNA yang akan berpasangan dengan kodon pemula adalah UAC. tRNA tersebut membawa asam amino metionin pada sisi pembawa asam aminonya.

:Keterangan : a. tRNA membawa antikodon AAA & asam amino (fenilalanin) b. antikodon AAA berpasangan dengan kodon mRNA c. pembentukan ikatan peptida d. pemanjangan rantai polipeptida & ribosom siap menerima tRNA selanjutnya.

3) Terminasi Proses translasi berhenti setelah antikodon yang dibawa tRNA bertemu dengan kodon UAA, UAG, atau UGA. Dengan demikian, rantai polipeptida yang telah terbentuk akan dilepaskan dari ribosom dan diolah membentuk protein fungsional.

Langkah sintesis protein -Transkripsi dan Translasi  - Tempat berlangsung  - Ribosom  - Perancang jenis protein  - DNA - Pelaksana proses sintesis  - RNA-d, RNA-t, dan RNA-r  - Sumber energi  - Adenosin Tri Phosphat (ATP)  - Bahan sintesis protein - asam amino  Enzim yang diperlukan untuk transkripsi - RNA polimerase

Sintesis protein Sintesis protein diatur oleh gen (DNA). Sintesis protein terjadi di ribosom  Secara garis besar, sintesis protein melalui 2 tahap yaitu :  transkripsi dan  translasi.

penterjemahan kode-kode genetik yang Tahap Transkripsi, :  pencetakan mRNA (kode genetik) dari salah satu pita DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Tahap Translasi : penterjemahan kode-kode genetik yang dilakukan oleh tRNA kepada kode-kode genetik yang dibawa oleh mRNA.

Translasi.1  3 tahapan  Inisiasi (permulaan), peletakan subunit ribosom kecil dan molekul tRNA met, diujung mRNA. Saat tRNA met (asam amino metionin) telah diletakkan diatas potongan kodon AUG pertama oleh mRNA, maka subunit ribosom besar diikat, membentuk sisi A dan sisi P. Akhirnya sintesis protein dimulai.

Translasi.2 Elongasi (pemanjangan), sisi A dilingkupi oleh tRNA dengan melengkapi antikodon ke kodon mRNA. Terjadi pertumbuhan/pemanjangan polipeptida, metionin dipindah ke asam amino yang masuk. Ribosom menggerakkan 3 nukleotida ke kanan.

Translasi.3 Terminasi (penghentian), tRNA mempunyai antikodon yang merupakan pasangan  dari salah satu dari 3 kodon pemberi sinyal penghenti, misalnya kodon UGA.

urutan singkat sintesis protein adalah sebagai berikut : DNA membentuk mRNA untuk membawa kode sesuai urutan basa N-nya. mRNA meninggalkan inti, pergi ke ribosom dalam sitoplasma. tRNA datang membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa  oleh mRNA. tRNA ini bergabung dengan mRNA sesuai dengan kode pasangan basa N-nya yang seharusnya. Asam-asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kode sehingga terbentuklah protein yang diharapkan. Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme sel dan reproduksi.

 Dari ke 64 kodon tsb, hanya 61 yang mengkode AA.  1 start kodon = Metionin (AUG)  3 termination kodon UAG, UGA, UAA BIOSEL 2010