BIOLOGI DASAR MODUL 1 STRUKTUR DNA Dr. Djoko Agus Purwanto, Apt., MSi

(Deoksiribonucleic Acid) DNA (Deoksiribonucleic Acid) Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, panjang satu unit nukleotida 3,3 Å Jumlah pasangan basa per sel sebanyak 6 x 109 Jumlah sel dalam tubuh 1013 Jadi total ukuran panjang DNA dalam tubuh manusia adalah : ( 3,3 x 10-9 m) x ( 6 x 109 ) x (1013 ) = 2.0 × 1013 meters = 70 kali jarak bumi ke Matahari

STRUKTUR DNA DNA terbentuk dari NUKLEOTIDA Double strand, komplementer, arah pembacaan yg berlawanan Satu NUKLEOTIDA terdiri dari fosfat, gula deoksiribose dan basa DNA. Basa DNA : Adenin (A) Timin (T) Guanin (G) Cytosin (C) G = C dan A = T

DGTP Basa DNA 5’ 1’ 4’ Fosfat 2’ 3’ 2’-deoksiribose

DATP

DCTP 5’ 3’

Gambar DNA dilihat dengan mikroskop elektron

GC : 3 ikatan hidrogen AT : 2 ikatan hidrogen

Urutan 5’-3’ CAG

Pembacaan 5’  3’ Double heliks putar kanan

Double helix DNA Putar kanan

Perubahan DNA dari double strand menjadi single strand Denaturasi Renaturasi

Pengaruh temperatur pada single/ double strand DNA

Dogma Central Crick & Watson Transkripsi Replikasi Translasi Reverse Transkripsi

REPLIKASI DNA Teori Konservative Teori Semikonservative Teori Dispersive SYNTHESIS DNA Replikasi semikonservative (untuk perbanyakan DNA) Unscheduled DNA Synthesis (untuk perbaikan DNA)

REPLIKASI KONSERVATIF Induk menghasilkan 1 anak, induk dan anak BERBEDA

REPLIKASI SEMIKONSERVATIF Induk pisah menjadi 2, masing2 pisahan membentuk anak induk dan anak SAMA

REPLIKASI DISPERSIF Induk menghasilkan anak yang berselang seling dengan induk, induk dan anak SAMA

SINTESIS DNA Enzim yang berperan membuka double heliks DNA 1. Helicase : membuka double heliks 2. SSBP (Single Strand Binding Protein) : menjaga single strand agar tidak ter-anneal lagi. SSBP Helicase

TERBENTUKNYA FRAGMEN OKASAKI Arah sintesis berlawanan dengan arah membuka DNA 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ Fragmen OKASAKI

Penyambungan Fragment OKASAKI Dihubungkan dengan enzim ligase

SYNTHESIS DNA Replikasi semikonservative (untuk perbanyakan DNA) Unscheduled DNA Synthesis (untuk perbaikan DNA) -Endonuklease : memotong bagian DNA yg rusak -Eksonuklease : menghancurkan bagian DNA yg rusak (+ 10 nukleotida) -Polimerase : mensintesis DNA baru berdasarkan cetakan (template) strand yg lain. -Ligase : menyambung ujung DNA yang telah disintesis

BIOLOGI DASAR MODUL 2 BIOSINTESIS PROTEIN

Biosintesis Protein Transkripsi DNA ke RNA - RNA polimerase mengurai untai DNA secara transien (sekejap) - Hanya satu strand DNA yang ditranskrip - mRNA disintesis dari DNA template (strand anti sense). - Transkripsi RNA adalah proses conservative sedang replikasi DNA adalah proses semiconservative

- Adenin (A) pada template akan membentuk ikatan dengan urasil (U) - Cytsosin ( C )akan membentuk ikatan dengan Guanin ( G ) dan sebaliknya Urutan pembentukannya dari 5’ --> 3’ pada leading strand - Transkripsi dimulai dari pembentukan kompleks yang stabil antara RNA polimerase dan kontrol sekuen (promoter) Sintesis mRNA dikatalisa oleh RNA polimerase Sintesis mRNA dihentikan oleh Transcription terminators. - Ada 2 transcription terminator yaitu rho-dependent dan rho independent terminator. - Pada saat mRNA akan melepaskan diri dari DNA rho bergerak sepanjang RNA dari 5’ menuju 3’ terminal

BIOLOGI DASAR MODUL 3 MUTASI

MUTASI 1. Mutasi DNA a. Point Mutation - Transisi (bs.purin diganti bs. Purin A  G) (bs.pirimidin diganti pirimidin T  C) - Transversi (bs. Purin diganti bs.pirimidin dan sebaliknya A  T/C, C  G/A)

Insersi : penambahan pasangan basa DNA b. Insersi dan delesi Insersi : penambahan pasangan basa DNA Delesi : penghilangan pasangan basa DNA c. Inversi Penghilangan bagian dari heliks DNA diikuti dengan insersi pada posisi yang sama tetapi urutannya terbalik (C:G menjadi G:C) ( A:T menjadi T:A)

2. Mutasi pada tingkat GEN a. Silent Mutation Merubah kodon tetapi tidak merubah asam amino (genotip berbeda, fenotipnya sama) TTA --> leu berubah menjadi TTG --> leu b. Missense mutation Merubah kode asam amino GGA --> gly berubah menjadi AGA --> arg

Merubah kodon menjadi kodon terminasi c. Nonsense mutation Merubah kodon menjadi kodon terminasi maka sintesis asam amino terhenti TTA --> leu berubah menjadi TGA--> stop d. Frameshift mutation Insersi atau delesi sehingga perubahan pembacaan total insersi G GGA GCT CTA TTA --> GGG AGC TCT ATT A gly ala leu leu gly ser ser ileu

3. MUTASI PADA TINGKAT KROMOSOM a. Delesi : Hilangnya suatu fragmen DNA dalam satu kromosom b. Insersi : Bertambahnya suatu fragmen DNA dalam suatu kromosom c. Duplikasi : fragmen DNA/gen yang diperbanyak menjadi 2 atau lebih baik dalam satu kromosom atau pada kromosom lain. D. Translokasi : berpindahnya suatu fragmen DNA dari suatu tempat pada kromosom ke tempat lain. E. Inversi : sepasang fragmen DNA atau gen yang bertukar tempat dalam kromosom.

4. Mutasi pada tingkat organisme a. Lethal mutation Mutasi yang menyebabkan kematian sel atau organisme b. Auxotrophic mutant Mutan yang kehilangan kemampuan men- sintesis protein tertentu. Contoh E. Coli yang tidak dapat mensintesis triptopan. Kebalikannya = Prototroph

C. Conditional-lethal mutant mutan yang dapat hidup pada kondisi tertentu saja misalnya suhu kurang dari 30 oC. Lethal, auxotroph dan conditional-lethal mutant dapat merupakan produk gen termutasi yang tidak terinaktifasi total, mungkin penurunan fungsi atau justru penaikan fungsi Mutan dapat kembali menjadi wild-type melalui second site reversion.

BIOLOGI DASAR MODUL 4 PEMBELAHAN SEL

MITOSIS

Sekian Terima Kasih