Prof. Drs. Sutarno, MSc., PhD. Pendahuluan Prof. Drs. Sutarno, MSc., PhD.

Genetika Genetics: “The science of heredity”  Cabang biologi yang mempelajari hereditas dan variasi (Klug and Cummings, 1996). Melibatkan studi tentang: sel, individu, keturunan dan populasi dimana organisme itu hidup.

Genetics

Mendelian Genetics (Genetika Mendel) PENEMUAN PRINSIP-PRINSIP GENETIKA Gregor Mendel (Austria) (1822-1884),  penemu dasar ilmiah dari genetika. Eksperimen menggunakan kacang ercis (1857-1865), hasilnya dipublikasikan pada ‘Proceedings of the Brunn Society for the study of Natural Science’. Mengajukan prinsip: induk suatu tumbuhan selalu memiliki 2 “faktor”, tetapi hanya 1 faktor (separoh) dari masing-masing induk yang diturunkan kepada masing2 individu keturunannya. Saat ini, “faktor” yg dikemukakan Mendel adalah: gen (gene, gena)

Modern era 1910: Fruit fly, TH Morgan 1953: Watson & Crick – “double helix” 1985: PCR, Kary Mullis

Pusat perhatian genetika dalam sel? Pada eukaryot: inti  mengandung materi genetik, pada prokaryot  daerah nukleoid, pada virus?  coat protein

Elemen-elemen Genetika : Struktur yang mengandung informasi genetika. 1. Kromosom: membawa informasi yang diperlukan bagi kehidupan. Didalam kromosom inilah informasi genetika tersusun dalam gen. 2. Elemen non-kromosomal: mitochondria & chloroplast DNA, plasmid, virus, dan transposable element (elemen loncat). Mitochondria dan chloroplasts mengandung DNA, tetapi tidak dapat berdiri sendiri, bekerjasama dengan DNA inti Plasmids merupakan double stranded DNA, sirkuler, memiliki titik Ori (origin of replication) sendiri, kemungkinan dapat memberikan keuntungan selektif (mis: resistensi thd antibiotik). Virus: elemen genetik non-cellular, mengandung protein dan asam nukleat (ds/ss DNA or RNA), memerlukan sel khusus untuk replikasinya

Materi genetik?  DNA atau RNA? Gen? Unit fungsional dari hereditas Susunan nukleotida secara linier Unit penyimpan informasi yg dapat melakukan replikasi, mutasi dan ekspresi.  kompleks Kromosom? Suatu struktur yang terdiri dari molekul DNA linier yang berasosiasi dengan suatu protein.

Sumber variasi genetik? mutasi kromosom (duplikasi, delesi, rearrangement segmen kromosom) mutasi gen:  perubahan pada DNA (substitusi, duplikasi, delesi nukleotida penyusun DNA). Bentuk alternatif dari gen karena mutasi  allel. Variasi genetik  perubahan dalam beberapa sifat/ ciri organisme (fenotipe) Bagaimana DNA menyimpan informasi genetika?  4 nukleotida  kode genetika yg menunjukkan struktur kimia dari protein.  mempelajari turun-temurunnya sifat orang tua kepada keturunannya.  Merupakan ilmu pengetahuan dasar bagi pemuliaan/ seleksi tanaman maupun hewan dalam usaha untuk memperoleh bibit unggul.

METODE DALAM MEMPELAJARI GENETIKA Penyilangan eksperimental Organisme yang cocok untuk penyilangan eksperimental: Pendek siklus hidupnya Besar jumlah keturunannya Terdapat variasi sifat menurun yang dipelajari Kepraktisan dan ekonomi  eg. Drosophila melanogaster, kacang ercis/ Pisum sativum Analisis statistik  terhadap hasil persilangan, atau dengan pembuatan peta silsilah (pedigree). Sitologi  mempelajari tentang sel secara terperinci,  genetika  bentuk-bentuk kromosom Genetika biokimiawi.

PEWARISAN SIFAT Diturunkan melalui GEN Gen terletak di dalam KROMOSOM yang terdapat di dalam INTI SEL (Nukleus). Penurunan terjadi pada saat FERTILISASI (pembuahan) antara sel telur dan sel sperma. Pembentukan sel telur dan sel sperma (gametogenesis) terjadi pada gonad, terjadi dengan pembelahan MEIOSIS (REDUKSI)

Genes are typically thought of as encoding RNAs that in turn produce proteins, but some RNAs are functional themselves (e.g. rRNA, tRNA, snRNAs); thus some genes only encode RNAs, not proteins. The transcribed strand of DNA is sometimes called the positive, plus, or sense strand. The template strand for the mRNA is sometimes called the negative, minus, or antisense strand