REPLIKASI, TRANSKRIPSI TRANSLASI & SINTESIS PROTEIN FACULTY OF BIOLOGY EKSPRESI GEN REPLIKASI, TRANSKRIPSI TRANSLASI & SINTESIS PROTEIN

Ekspresi gen adalah suatu proses penentuan sifat dari organisme oleh gen Suatu sifat yang dipunyai oleh suatu organisme merupakan hasil proses metabolisme yang terjadi di dalam sel Proses metabolisme dapat terjadi karena adanya enzim sebagai biokatalisator Proses BIOKIMIA ENZIM DITERJEMAHKAN DARI URUTAN NUKLEOTIDA YANG ADA PADA MOLEKUL mRNA

Dogma/KAIDAH Sentral Genetika Molekuler

Informasi Genetik Unpad/Mikro/APW/2010

Replikasi DNA Replikasi adalah sintesis molekul DNA dari DNA induk menjadi DNA anak yang memiliki deret sama persis dengan deret nukleotida DNA induk DNA pada eukariot dan prokariot direplikasi dengan cara semikonservatif, 1 dupleks induk menghasilkan 2 dupleks anak yang masing- masing mengandung 1 untai dari induk

REPLIKASI

Proses Replikasi DNA 1. Permulaan Replikasi 2. Pembentukan Untai-Untai Primer RNA

3. Pembentukan pecahaan-pecahan DNA 4. Pemindahan Primer RNA 5. Penyelesaian/Pelengkapan Untai DNA

Ringkasan Tahapan Replikasi DNA (Fragmen Okazaki)

FRAGMEN OKAZAKI (replikasi dalam potongan-potongan pendek) Tiap fragmen okazaki diawali dengan pembentukan suatu potongan primer pendek RNA yg komplementer oleh PRIMASE RNA Primer dipotong dan digantikan oleh DNA yg komplementer, yg kemudian digabung dengan untaian antara oleh LIGASE DNA Replikasi juga membutuhkan Helikasi dan DNA pengikat protein untuk membuka gulungan Polimerasi DNA I berfungsi sebagai penyunting dgn membuang nukleotida yg tidak berpasangan Polimerase DNA III memiliki aktivitas eksonuklease

TRANSKRIPSI Sintesis RNA dari DNA template

Tahapan sintesis molekul RNA oleh transkripsi dari cetakan DNA Transkripsi DNA Biosintesis RNA dg cara transkripsi DNA dibantu oleh RNA Polimerase Tahapan sintesis molekul RNA oleh transkripsi dari cetakan DNA Enzim RNA polimerase mengikat urutan spesifik dari basa, atau tanda permulaan (kaya pirimidin dan 10 nukleotida). Pengikatan ini menyebabkan terbukanya gulungan heliks rangkap DNA RNA polimerase mengkatalisasi pembentukan hub. Fosfodiester antara ribonukleosida trifosfat dan ujung 3’-OH dari untai RNA yang sedang tumbuh. Pertumbuhan untai RNA berlangsung dalam arah 5’ ke 3’ RNA atau DNA dupleks yang dihasilkan membuka kumparannya dan untai cetakan DNA membentuk kembali heliks rangkap DNA RNA disintesasi

Proses Transkripsi secara skematik

What do we need DNA for? Forensik/DNA profiling Kloning Diagnosis penyakit Sekuensing DNA Genetically modified organism (GMO) Pengujian lingkungan

RNA RNA terdiri dari benang panjang ribonukleotida, berupa untaian tunggal. Molekul ini lebih pendek dari DNA dan ditemukan dalam jumlah yang jauh lebih banyak dalam kebanyakan sel

3 Golongan Utama RNA (1). tRNA (transfer RNA) berperan untuk menerjemahkan kata-kata sandi genetik pada mRNA ke dalam urutan asam amino protein (sebagai pembawa asam amino spesifik untuk pembentukan rantai polipeptida). Setiap tRNA mengandung urutan trinukleotida spesifik (antikodon), komplementer dengan kodon dari mRNA yang menyandi asam amino tertentu

(2). mRNA (messenger RNA) = RNA Data berfungsi sebagai cetakan yang digunakan oleh ribosom untuk melangsungkan proses translasi informasi genetik menjadi urutan asam amino protein (sintesis rantai protein)

(3). rRNA (ribosom RNA) bertindak sebagai komponen asam nukleat dalam struktur ribosom, sebagai tempat dilangsungkannya sintesis protein

Hubungan t-RNA, m-RNA dan r-RNA Polisom, terdiri dari tiga ribosom yang mengadakan “scanning” untai m-RNA, dengan rantai-rantai polipeptida pada berbagai tingkat penyelesaian Asam amino 7 telah diangkut ke ribosom oleh molekulnya t-RNAnya dan diarahkan pada untai m-RNA oleh proses berpasangan kodon/antikodon Sisi A pada ribosom (aminoacylsite) mengikat molekul-molekul aminoasil t-RNA yang datang masuk, sisi P pada ribosom (peptidil) yang mengikat peptidil t-RNA)

Translasi DNA (Sintesis Protein) Translasi adalah proses dimana pesan genetik yang disandi oleh RNA ditranslasikan oleh ribosom menjadi 20 huruf alfabet pada struktur protein Molekul yang berperan pada proses ini adalah tRNA (molekul yang berperan sebagai adaptor yang bersifat triplek antikodon yang mengikat asam Amino tertentu) Translasi DNA (Sintesis Protein)

TRANSLASI

Terdiri dari 3 tahap: Inisiasi - start codon (AUG) Elongasi –ribosom bergerak sepanjang mRNA Terminasi- stop codon. Polipeptida dilepaskan dan protein baru terbentuk

Transcription proceeds through: initiation – RNA polymerase identifies where to begin transcription elongation – RNA nucleotides are added to the 3’ end of the new RNA termination – RNA polymerase stops transcription when it encounters terminators in the DNA sequence Unpad/Mikro/APW/2010

Tahap-Tahap Pemanjangan : Amino asil tRNA diikat oleh faktor pemanjangan TU yang sudah berikatan dengan GTP, kompleks itu masuk pada sisi A pada ribosom Terbentuk ikatan peptida antara asam amino yang terletak pada tempat P dan asam amino pada sisi A, dibantu oleh peptidil transferase Fmet pada sisi P dibebaskan Terjadi pergerakan asam amino dari yang kedua ke yang ketiga sepanjang mRNA

Tahap terminasi Untuk mengakhiri sintesis rantai polipeptida maka pada mRNA akan muncul triplek kodon UAG, UAA dan UGA yang dibantu oleh faktor terminasi R1, R2 dan S

KUMPULAN KODE-KODE GENETIK Kodon-kodon UAA, UAG, dan UGA merupakan isyarat pengakhir(“Stop”)

TERIMAKASIH