A. Joko Susilo NIM :
Mitokondria ditemukan pada sel eukariotik. Peran utama mitokondria adalah sebagai pabrik energi sel yang menghasilkan energi dalam bentuk ATP. Mitokondria dapat melakukan replikasi secara mandiri (self replicating) seperti sel bakteri. Mitokondria memiliki DNA tersendiri, yang dikenal sebagai mtDNA. mtDNA memiliki ciri seperti DNA bakteri, sehingga berkembang teori yang menyatakan bahwa mitokondria dulunya merupakan makhluk hidup independen yang bersimbiosis dengan organisme eukariotik. Teori ini dikenal dengan teori Endosimbion.
Dimanakah letak DNA di dalam mitokondria? Bagaimanakah proses penyusunan DNA di dalam mitokondria? Gen apa yang disandi oleh DNA mitokondria? Bagaimanakah peta genom mitokondria?
Mengetahui letak DNA di dalam mitokondria. Mengetahui proses penyusunan DNA di dalam mitokondria. Mengetahui gen yang disandi oleh DNA mitokondria. Mengetahui peta genom mitokondria.
DNA mitokondria berbentuk sirkuler, berpilin ganda, dan tidak terlindungi membran inti (prokariotik), dan terdapat di dalam matriks mitokondria. Selain terdapat mtDNA di dalam matriks mitokondria juga mengandung ribosom, enzim daur Krebs, enzim untuk sintesa asam nuklet dan protein, asam lemak-Ko A sintetase, dan enzim-enzim oksida lainnya, fosfat inorganik serta ion-ion seperti magnesium,kalsium dan kalium.
Pada makhluk tingkat tinggi, DNA mitokondria yang diturunkan kepada anaknya hanya berasal dari betinanya (mitokondria sel telur). Mitokondria jantan tidak ikut masuk ke dalam sel telur karena letaknya yang berada di ekor sperma. Ekor sperma tidak ikut masuk ke dalam sel telur sehingga DNA mitokondria jantan tidak diturunkan. mtDNA tidak mengalami rekombinasi serta berkembang sepuluh kali lebih cepat dari DNA inti. Hal ini membawa mtDNA sebagai alat studi yang sangat penting dalam ilmu genetika populasi molekul dan sistematika terutama hubungan filogeni.
mtDNA berupa molekul DNA lingkar dan replikasinya berlangsung secara indepeden, tidak tergantung pada replikasi kromosom. Organisasi gen pada mitokondria lebih mirip dengan organisasi gen pada bakteri sehingga diduga mitokondria merupakan jasad prokaryot endosimbion yang dalam proses evolusi berkembang menjadi bagian struktur sel eukaryot.
Walaupun memiliki genom sendiri, kebanyakan protein mitokondria dikode di nukleus, dibuat di sitoplasma dan diimpor ke mitokondria
Molekul mtDNA, organisasi gennya sangat kompak yang tersusun atas tiga belas gen penyandi protein (tiga subunit sitokrom oksidase (CO I-III), tujuh subunit NADH-dehidrogenase (ND 1-6 dan ND 4L), dua subunit ATPase (6 dan 6L), dan sitokrom b (Cyt b), dua gen rRNA (12S dan 16S), serta 22 gen tRNA. Sedangkan mtDNA pada manusia terdiri dari nukleotida dan 37 gen yang terdiri dari 22 gen untuk tRNA, 2 gen untuk rRNA (12S, 16S) dan 13 gen untuk enzim fosforilasi oksidatif.
Mitochondrial code
Struktur genom mitokondria akan berbeda pada setiap spesies berkisar kb. Genom mitokondria terdiri dari gen-gen yang digunakan pada proses resprasi rantai protein, protein ribosom, rRNA dan tRNA. Genom mitokondria memiliki dua bagian umum yaitu bagian pengkodean (coding region) dan bagian kontrol (control region).
mtDNA berbentuk sirkuler,berpilin ganda, dan tidak terlindungi membran (prokaryot) dan terdapat di matriks mitokondria. Penyusunan mtDNA, organisasi gennya lebih mirip dengan organisasi gen pada sel prokaryot (bakteri). Gen yang disandi mtDNA meliputi 13 gen penyandi protein, 7 subunit NADH-dehidrogenase, 2 subunit ATPase, sitokrom b (Cyt.b), 2 gen rRNA dan 22 gen tRNA. Sedangkan mtDNA manusia terdiri nukleotida dan 37 gen yang terdiri dari 22 gen untuk tRNA, 2 gen untuk rRNA dan 13 gen untuk enzim fosforilasi oksidatif.
Walaupun memiliki genom sendiri, sebagian besar protein mitokondria dikode di nukleus, dibuat di sitoplasma dan diimpor ke mitokondria. Genom mitokondria adalah DNA mitokondria (mtDNA) yang terletak dalam matriks mitokondria. mtDNA pada organisme uniseluler bervariasi dalam ukuran, bentuk dan susunan gennya,sedangkan pada organisme lebih tinggi, strukturnya sangat uniform.