Kuliah 5 Struktur dan Ekspresi Gen
1 BIO 101/VII/Bahan Genetik
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
STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN
(2)
2 BIO 101/VII/Bahan Genetik
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 : Adenin (A) dan Guanin (G) Kelompok Pirimidin : Citosin (C) dan Timin (T)
(3)
3 BIO 101/VII/Bahan Genetik
Model DNA Utas Ganda
(4)
Model DNA UTAS GANDA (WATSON & CRICK, 1953)
(5)
NUKLEOTIDA
(6)
BIO 101/VII/Bahan Genetik 6
BASA NITROGEN
(7)
• 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)
(8)
Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T) dengan dua ikatan hidrogen, dan
Guanin (G) berpasangan dengan Citosin (C) dengan tiga ikatan hidrogen
(9)
9 BIO 101/VII/Bahan Genetik
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
REPLIKASI DNA
(10)
Kemungkinan Pola Replikasi DNA
Pola yang benar
(11)
Proses Replikasi DNA: Semikonservatif
Proses Replikasi DNA: Semikonservatif
(12)
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
(13)
13 BIO 101/VII/Bahan Genetik
EKSPRESI GEN
(14)
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)
(15)
15 BIO 101/VII/Bahan Genetik
Gen merupakan fragmen DNA yg Menyandikan protein/enzim.
Dalam proses Transkripsi
melibatkan RNA polimerase, DNA promotor, dan DNA terminator.
(16)
16
BIO 101/VII/Bahan Ge
netik
T
a
b
e
l
K
od
e
G
e
ne
ti
k
BasaI Basa II Basa III(17)
Kode Genetik
dalam Proses TRANSLASI(18)
Molekul yang terlibat dalam Proses TRANSLASI:
• mRNA
• tRNA-asam amino
• Ribosom (rRNA dan
Protein ribosom)
PROSES TRANSLASI
mRNA Protein
(19)
19
BIO 101/VII/Bahan Ge
netik
Proses
transkrip
si
yang dilanjutkan
d
engan
(20)
20 BIO 101/VII/Bahan Genetik
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.
(1)
15 BIO 101/VII/Bahan Genetik
Gen merupakan fragmen DNA yg Menyandikan protein/enzim.
Dalam proses Transkripsi
melibatkan RNA polimerase, DNA promotor, dan DNA terminator.
(2)
16
BIO 101/VII/Bahan Ge
netik
T
a
b
e
l
K
od
e
G
e
ne
ti
k
BasaI Basa II Basa III(3)
Kode Genetik
dalam Proses TRANSLASI(4)
Molekul yang terlibat dalam Proses TRANSLASI:
• mRNA
• tRNA-asam amino
• Ribosom (rRNA dan
Protein ribosom)
PROSES TRANSLASI
mRNA Protein
(5)
19
BIO 101/VII/Bahan Ge
netik
Proses
transkrip
si
yang dilanjutkan
d
engan
(6)
20 BIO 101/VII/Bahan Genetik
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.