KELOMPOK 1 MK : BIOTEKNOLOGI HASPER

Genetika adalah ilmu yang mempelajari sifat keturunan. Keturunan adalah proses biologis dimana orangtua atau induk mewariskan gen kepada anaknya atau keturunannya. GENETIKA ? Istilah Genetika (kata serapan) dari bahasa Belanda : genetica, adaptasi dari bahasa Inggris : genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani : genno yang berarti "melahirkan")

DNA (Deoxyribonucleic acid) merupakan komponen yang paling penting dalam kehidupan karena sebagai pembawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi lain. DNA berkaitan dengan semua aktivitas biologis dan merupakan pusat kajian di dalam sitologi, genetik, biologi molekuler, mikrobiologi, perkembangan biologis, biokimia, dan evolusi. A. Struktur DNA Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks dan rantai nukleotida yang panjang. DNA merupakan rangkaian nukleotida dan setiap nukleotida tersusun dari substansi dasar seperti berikut. 1). Senyawa fosfat Senyawa fosfat berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengan gula yang lain. Gambar 1 Struktur fosfat

2).Gula Pentosa (deoksiribosa) Gula pentosa membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulang punggung atau kekuatan dari struktur double helix DNA. 3).Basa nitrogen Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula. Basa nitrogen dibedakan menjadi dua. Gambar 2 Struktur deoksiribosa

a. Basa Purin Basa purin dengan struktur cincin ganda yaitu Adenin (A) dan Guanin (G) seperti terlihat pada Gambar. b. Basa Pirimidin Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan Sitosin (S) seperti terlihat pada Gambar. Gambar 3 Rumus bangun purinGambar 4 Rumus bangun purin

Gula dengan basa membentuk ikatan antara C pada gula dengan N pada basa purin dan N-H pada basa pirimidin. Senyawa yang terbentuk disebut nukleosida atau deoksiribonukleosida. Rangkaian nukleosida tersebut terdiri atas empat macam, yang namanya bergantung pada jenis basa nitrogennya. Jika basanya adenin, nama nukleosidanya deoksiadenosin. Jika basanya guanin, namanya deoksiguanosin. Adapun jika basanya timin, namanya timidin, sedangkan jika basanya sitosin, namanya deoksisitidin. Untuk lebih jelasnya, perhatikanlah tabel berikut ini.

Tabel 1. Empat Basa Nitrogen, Nukleosida, dan Nukleotida dari Molekul DNA Basa Nitrogen Basa + Deoksiribosa = Deoksiribonukleosida Deoksiribosa + Asam Fosfat = Deoksiribonukleotida Singkatan dari Nukleotida Adenin (A)Deoksiadenosin Asam deoksiadenilin (deoksiadenosin monofosfat) dAMP Guanin (G)Deoksiguanosin Asam deoksiguanilin (deoksiguanosin monofosfat) dGMP Sitosin (C)Deoksisitidin Asam deoksisitidilin (deoksisitidin monofosfat dCMP Timin (T)TimidinAsam timidilin (timidin monofosfat)TMP Gabungan dari nukleotidanukleotida akan membentuk suatu DNA. Jadi, molekul DNA merupakan polimer panjang dari nukleotida yang dinamakan polinukleotida.

Gambar 5 Struktur DNA

Berdasarkan hasil analisis refraksi sinar X oleh kristal DNA, James Watson (Amerika) dan Francis Crick (Inggris) pada 1953 menyimpulkan bahwa struktur molekul DNA berbentuk heliks ganda. Gambar 6 Model melekul DNA menurut Watson dan Crick

Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa materi genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks pula, antara lain: 1.Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya. 2.Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung. 3.Melakukan sintesis protein. 4.Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri (replikasi). 5.Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa lain.

Replikasi adalah kemampuan DNA untuk dapat menggandakan diri. Proses-proses yang terjadi saat terjadinya replikasi adalah sebagai berikut. 1.Ikatan hidrogen membuka sehingga kedua pita akan memisah. 2.Pita saling memisah. Basa nitrogen pada masing- masing pita berfungsi sebagai cetakan yang mengatur pengikatan basa komplementer (basa pelengkap) pada pita baru yang dibentuk. 3.Masing-masing pita lama membentuk pita baru, sehingga menghasilkan dua pita double helix.

Proses yang terjadi tersebut dipengaruhi oleh enzim : 1. Helikase 3. Polimerase 2. Ligase

Replikasi DNA dapat terjadi melalui tiga kemungkinan: Konservatif Replikasi Dispersif Semikonservatif Replikasi

Pada sel-sel organisme prokariot dan eukariot, selain DNA terdapat pula asam nukleat lain yang penting, yaitu RNA atau asam ribonukleat. RNA dibentuk oleh DNA di dalam nukleus, melalui proses transkripsi DNA. Hasil transkripsi digunakan RNA untuk sintesis protein dalam sitoplasma sel.

A. Struktur RNA RNA merupakan seutas benang tunggal yang tersusun molekul gula ribosa, gugus fosfat, dan asam nitrogen. Basa nitrogen RNA terdiri atas golongan purin (adenin dan guanin) dan golongan pirimidin (sitosin dan urasil). Gambar 7 Struktur gula pentosa Gambar 8 Struktur uracil (U)

Gambar 10 Struktur RNA

Tabel 2 Empat Basa Nitrogen, Ribonukleosida, dan Ribonukleotida dari Molekul RNA Basa NitrogenRibonukleosidaRibonukleotida Singkatan Nukleotida Adenin (A)AdenosinAdenosin monofosfatAMP Guanin (G)GuanosinGuanosin monofosfatGMP Sitosin (C)SitidinSitidin monofosfatCMP Urasil (U)UridinUridin monofosfatUMP

B. Tipe-Tipe RNA dan Fungsinya RNA mempunyai tiga tipe berikut : 1). RNA duta (RNA-d) atau mRNA RNA duta disebut juga messenger RNA (mRNA). RNA duta merupakan RNA yang urutan basanya berpasangan dengan salah satu urutan basa rantai DNA. Rantai tunggal RNA duta cukup panjang seperti terlihat pada Gambar berikut. Gambar 11 Rantai tunggal RNA duta

2). rRNA (ribosom RNA) rRNA yaitu RNA yang terdapat dalam sitoplasma tepatnya di ribosom dan berfungsi mengatur dalam proses sintesis protein. 3). RNA transfer (tRNA) RNA transfer dibentuk oleh DNA dan terletak di dalam sitoplasma.

Perbedaan antara molekul DNA dan RNA PembedaDNARNA Letak Terdapat dalam nukleus sel, mitokondria, plastida, sentriol. Terdapat dalam sitoplasma, dan nukleus, terutama dalam ribosom. Bentuk Rantai Berupa rantai panjang dan ganda (double helix). Berupa rantai pendek dan tunggal. Kadar Kadarnya tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein. Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein. Fungsi Mengendalikan faktor keturunan dan sintesis protein Berperan dalam aktivitas sintesis protein RNA Basa nitrogen Purin : Adenin, Guanin Pirimidin : Sitosin, Timin Purin : Adenin, Guanin Pirimidin : Sitosin, Urasil Gula Komponen gulanya deoksiribosa, yaitu ribosa yang kehilangan satu atom oksigen pada atom C nomor 2. Komponen gulanya D-ribosa (pentosa).