Sub Pokok Bahasan : 1. SIFAT BAHAN GENETIK STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN Sub Pokok Bahasan : 1. SIFAT BAHAN GENETIK 2. REPLIKASI 3. EKSPRESI GEN Tujuan Instruksional Khusus: 1. Menjelaskan sifat kimia gen (DNA dan RNA) 2. Menjelaskan proses replikasi DNA 3. Menjelaskan proses ekspresi gen: transkripsi dan translasi BIO 101/VII/Bahan Genetik 1

SIFAT KIMIA DAN MOLEKUL PENYUSUN DNA (Deoxyribonucleic acid / Asam deoksiribonukleat): • merupakan molekul sangat besar, sangat panjang dan langsing • tersusun dari 4 jenis molekul NUKLEOTIDA • Nukleotida selalu terdiri dari 3 komponen: Fosfat, Gula Pentosa , dan Basa Nitrogen • Fosfat dan Gula Pentosa selalu sama yaitu Ester fosfat dan Deoksiribosa • BASA NITROGEN terdiri dari 2 kelompok & 4 jenis : Kelompok Purin Kelompok Pirimidin : Adenin (A) dan Guanin (G) : Citosin (C) dan Timin (T) BIO 101/VII/Bahan Genetik 2

(James WATSON & Francis CRICK, 1953) Model DNA Utas Ganda (James WATSON & Francis CRICK, 1953) BIO 101/VII/Bahan Genetik 3

Model DNA UTAS GANDA (WATSON & CRICK, 1953)

NUKLEOTIDA

BASA NITROGEN BIO 101/VII/Bahan Genetik 6

STRUKTUR DNA • terdiri dari dua sulur/rantai Polinukleotida yang bersifat Antiparalel (5’P - 3’OH // 3’OH - 5’P) • antar sulur nukleotida berikatan pada basa-N secara Komplementer (A=T) dan (G=C)

Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T) dengan dua ikatan hidrogen, dan Guanin (G) berpasangan dengan Citosin (C) dengan tiga ikatan hidrogen

Karakteristik DNA sebagai bahan Genetik REPLIKASI DNA Karakteristik DNA sebagai bahan Genetik • Diwariskan • Harus tetap/sama antar generasi DNA harus dapat menggandakan diri (Replikasi) sebelum diwariskan Kemungkinan Pola Replikasi DNA: Semikonservatif Konservatif Dispersif BIO 101/VII/Bahan Genetik 9

Kemungkinan Pola Replikasi DNA Pola yang benar

Proses Replikasi DNA: Semikonservatif

DNA (Gen) dengan Protein (Enzim) HUBUNGAN ANTARA DNA (Gen) dengan Protein (Enzim) • DNA berada di inti sel (nukleus) dan tidak dijumpai di sitoplasma • Protein yang berperan dalam metabolisme ada di sitoplasma dan tidak ada di inti. Perlu adanya penghubung antara DNA dengan Protein, yaitu molekul yang dijumpai di inti maupun di sitoplasma Penghubung antara DNA dengan Protein adalah RNA

EKSPRESI GEN BIO 101/VII/Bahan Genetik 13

TRANSKRIPSI • Heliks/ulir DNA digunakan sebagai model cetakan, dan enzim RNA Polimerase sebagai katalisator • Sintesis/transkripsi RNA hanya dari salah satu utas DNA (dari utas DNA cetakan , tidak dari utas DNA pendamping) • Sintesis RNA dengan arah 5’P 3’OH (antiparalel dari utas DNA Cetakan)

Gen merupakan fragmen DNA yg Menyandikan protein/enzim. Dalam proses Transkripsi melibatkan RNA polimerase, DNA promotor, dan DNA terminator. BIO 101/VII/Bahan Genetik 15

Tabel Kode Genetik Basa II Basa I Basa III BIO 101/VII/Bahan Genetik 16

Kode Genetik dalam Proses TRANSLASI

PROSES TRANSLASI mRNA Molekul yang terlibat dalam Proses TRANSLASI: Protein Molekul yang terlibat dalam Proses TRANSLASI: • mRNA • tRNA-asam amino • Ribosom (rRNA dan Protein ribosom)

Proses transkripsi yang dilanjutkan dengan translasi BIO 101/VII/Bahan Genetik 19

1. DNA terdiri dari dua sulur/utas polinukleotida Ringkasan 1. DNA terdiri dari dua sulur/utas polinukleotida yang bersifat antiparalel. Antar sulur/utas nukleotida berikatan pada basa N: Ikatan H. 2. Agar dapat diwariskan dari satu generasi ke generasi, DNA harus melakukan replikasi atau penggandaan DNA. 3. Gen merupakan fragmen DNA yang menyandikan protein/enzim. Ekspresi gen meliputi proses transkripsi dan translasi. BIO 101/VII/Bahan Genetik 20