informasi genetik dna dan rna.docx

8/18/2019 Informasi Genetik DNA dan RNA.docx

1/46

Penjelasan DNA, RNA, Sintesis Protein dan Kode Genetika - Hampir semuaproduk perdagangan disertai barcode (kode garis , untuk men!ampaikanin"ormasi tentang #arga, nama produk, #ingga jumla# stok$

%anusia juga mempun!ai &barcode&, pada manusia barcode itu berupa pro'lDNA$ Pro'l DNA dapat diperole# melalui tes pro'l DNA$ es ini dapat

digunakan untuk mengungkap suatu misteri misaln!a peristi)apembunu#an$ *ika di tempat kejadian perkara ( KP ditemukan sel, sepertisel dara#, a#li "orensik akan melakukan tes pro'l DNA$ Hasil inila# !ang akandicocokkan dengan tersangka$ *ika barcode ini cocok dengan milik tersangka,dia tidak bisa mengelak lagi$

Komponen terkecil pen!usun mak#luk #idup disebut sel$ Setiap sel memilikinukleus !ang mengandung kromosom$ Setiap mak#luk #idup memiliki

jumla# kromosom tertentu$ Dalam kromosom ditemukan DNA !ang berperanpenting dalam menentukan si"at genetik setiap indi+idu$ Si"at genetik itudapat di)ariskan kepada generasi berikutn!a$ le# karena setiap indi+idumemiliki DNA !ang k#as, maka DNA dapat digunakan untuk identi'kasimak#luk #idup$


2/46

Substansi dasar nukleus terdiri atas nukleoprotein !ang dibangun ole#sen!a)a protein dan asam nukleat$ Ada dua jenis asam nukleat !angberkaitan dengan #ereditas, !aitu DNA dan RNA$ Keduan!a bertanggung

ja)ab ter#adap sintesis protein serta mengontrol si"at-si"at keturunan$

$ DNA (Deo.!ribonucleic Acid / Asam Deoksiribo Nukleat

DNA memiliki beberapa "ungsi di antaran!a memba)a in"ormasi genetik,membentuk RNA, dan mengontrol akti+itas sel baik secara langsung maupuntidak langsung$ DNA juga berperan penting dalam proses sintesis protein$

Rumus 0angun Deoksiribosa dan 1os"at

Rumus 0angun Deoksiribosa dan 1os"at

a$ Struktur DNA

%olekul DNA pertama kali diisolasi ole# 1$ %iesc#er pada ta#un 234 dari selspermato5oa$ 6a tidak dapat mengenali si"at 5at kimia tersebut secara pasti,


3/46

kemudian men!ebutn!a sebagai nuklein$ Nuklein ini berupa sen!a)akompleks !ang mengandung unsur "os"or sangat tinggi$ Nuklein selanjutn!adikenal sebagai gabungan asam nukleat dan protein se#ingga sering disebutnukleoprotein$

Dalam kedua jenis asam nukleat ini (DNA dan RNA terdapat dua basanitrogen !aitu purin dan pirimidin$ Keduan!a ditemukan ole# 1isc#er padata#un 227$

#ttp899)))$materisma$com9:7 ;9 79penjelasan-dna-rna-sintesis-protein-kode-genetika$#tml

Rumus bangun purin

Pada penelitian selanjutn!a, Kossel menemukan dua jenis pirimidin, !aitusitosin dan timin serta dua jenis purin, !aitu adenin dan guanin$ Selain basapurin dan pirimidin, dalam asam nukleat


4/46

=$ $ Atsbur! merupakan orang pertama !ang mengemukakan gagasantentang struktur tiga dimensi DNA$ 6a men!impulkan ba#)a DNA sangatpadat, polinukleotida pen!usunn!a berupa timbunan nukleosida pipi# !angteratur tegak lurus ter#adap sumbu memanjang$ Apaka# nukleotida dannukleosida itu> ?raian berikut akan memba#as kedua #al tersebut$

Rumus bangun pirimidin

Rumus bangun pirimidin

*ames =atson dan 1rancis @rick ( 4 B mengemukakan suatu model strukturDNA !aitu double #eli. (tangga berpilin $ %enurut mereka, DNA memilikistruktur sebagai berikut$

Gula dan "os"at sebagai rantai atau tangga utama$

: 0asa nitrogen sebagai anak tangga dengan pasangan tetap, !aitu8

a guanin dengan sitosin (di#ubungkan ole# tiga atom H ,

b timin dan adenin (di#ubungkan ole# dua atom H $


5/46

0erdasarkan #asil penelitian =atson dan @rick dapat disimpulkan ba#)a DNAterdiri atas gula pentosa (deoksiribosa , "os"at (P ;C , dan basa nitrogen!aitu purin meliputi guanin (G dan adenin (A serta pirimidin !ang meliputitimin ( dan sitosin (@ / @!tosin $

Struktur DNA

Struktur DNA

Rangkaian kimia antara deoksiribosa dengan purin dan pirimidin disebutnukleosida (deoksiribonukleosida $ Nukleosida tersebut akan berikatandengan "os"at membentuk nukleotida (deoksiribonukleotida $ Gabungan darinukleotidanukleotida akan membentuk suatu DNA$ *adi, molekul DNAmerupakan polimer panjang dari nukleotida !ang dinamakan polinukleotida$Per#atikan Gambar di samping$

DNA dapat menentukan si"at genetik suatu indi+idu karena setiap mak#luk#idup mempun!ai urutan pasangan basa !ang spesi'k dan berbeda dengan!ang lain$ Perbedaan urutan pasangan basa antarindi+idu dapat dili#at padasaat se uence (proses pengurutan basa dalam analisis DNA$ DNA dapatber"ungsi sebagai #eterokatalitik (mensintesis molekul lain seperti RNA dan


6/46

otokatalitik (replikasi diri $ 0erikut ini Anda akan mempelajari "ungsi DNAsebagai otokatalitik$

b$ Replikasi DNA

Replikasi DNA akan meng#asilkan DNA baru$ Ada tiga #ipotesis !angmenjelaskan terjadin!a replikasi DNA$ Hipotesis pertama men!atakan ba#)abentuk double #eli. DNA !ang lama tetap dan langsung meng#asilkandouble #eli. !ang baru disebut konser+ati"$

Hipotesis kedua men!atakan double #eli. akan terputus-putus, selanjutn!asegmen-segmen tersebut akan membentuk segmen-segmen baru !angbergabung dengan segmen lama membentuk DNA baru$ Hipotesis ini disebutdispersi"$ Hipotesis ketiga men!atakan dua pita spiral dari double #eli.memisa#kan diri dan setiap pita tunggal mencetak pita pasangann!a disebutsemikonser+ati"$

eori replikasi DNA ole# =atson dan @rick men!atakan ba#)a prosesreplikasi terjadi secara semikonser+ati"$ Hipotesis ini mendapat dukungan


7/46

kuat dari %$S$ %eselson dan 1$=$ Sta#l$ %ereka menggunakan bakteriEsc#eric#ia coli sebagai organisme percobaan$

Replikasi DNA menurut %eselson dan Sta#l

Replikasi DNA menurut %eselson dan Sta#l

E$ coli dapat #idup pada garam anorganik jika dalam garam tersebutterdapat sumber atom nitrogen untuk pembuatan protein dan asam nukleat$%eselson dan Sta#l memakai ion amonium (NH;F dalam penelitiann!a$

%eskipun isotop nitrogen !ang paling la5im ;N, tetapi merekamenggunakan ion amonium !ang mengandung isotop nitrogen !ang lebi#berat, !aitu N$ Per#atikan Gambar disamping$

Pertama-tama %eselson dan Sta#l memeli#ara E$ coli selama beberapagenerasi dalam media !ang mengandung NH;F$


8/46

Pada ak#ir periode ini, mereka menemukan DNA sel lebi# berat dari normal$

Selanjutn!a, mereka meminda#kan sel-sel itu ke media !ang mengandungion amonium normal ( ;NH;F dan membiarkan sel tersebut #an!a sekalimembela# diri$ DNA pada generasi baru ini memiliki berat di antara beratDNA normal dari DNA generasi sebelumn!a$ Hal ini menggambarkan ba#)apengaru# dari atom nitrogen dalam DNA baru !aitu ;N dan separu# N$

Namun, apabila bakteri itu dibiarkan membela# diri lagi dalam ion amoniumnormal ( ;NH;F maka terbentukla# dua jenis DNA dengan berat !angberbeda$ Separu# dari DNA mempun!ai berat normal dan separu# DNAlainn!a mempun!ai berat di tenga#-tenga#$ Hal tersebut membuktikanba#)a molekul DNA tidak mengalami pemeca#an dan pen!usunan kembalidi antara pembela#an sel-sel, tetapi tiap pita induk tidak mengalamiperuba#an saat ia membentuk pita komplementer$ 0erdasarkan uraian di

atas maka #ipotesis !ang paling tepat !aitu #ipotesis semikonser+ati"$

Selain memerlukan deoksiribonukleotida, dalam proses replikasi DNA jugamemerlukan beberapa en5im berikut$


9/46

Helikase, en5im ini ber"ungsi meng#idrolisis rantai ganda polinukleotidamenjadi dua rantai tunggal polinukleotida$

: Polimerase, ber"ungsi merangkai rantai-rantai mononukleotidamembentuk DNA baru$

B


10/46

RNA tersusun seperti DNA, !aitu molekul-molekul gula D-ribosa, gugus "os"at,tetapi basa nitrogenn!a terdiri atas basa purin (meliputi adenin (A danguanin (G serta pirimidin (meliputi urasil (? dan sitosin (@ $ Per#atikan

disamping

a$ Struktur RNA

0erbeda dengan DNA !ang memiliki rantai ganda, RNA #an!a memiliki rantaitunggal$ Setiap pita RNA merupakan polinukleotida dari RNA$

b$ ipe- ipe RNA

0erbeda #aln!a dengan DNA !ang terletak dalam nukleus, RNA ban!akterdapat dalam sitoplasma terutama ribosom )alaupun ada pula beberapa diantaran!a dalam nukleus$ Dalam sitoplasma, kadar RNA beruba#-uba#$ Halini dipengaru#i ole# akti+itas sintetis protein$

Ketika suatu protein akan disintetis, kandungan RNA dalam sel meningkatbegitu pula sebalikn!a$ RNA memiliki komponen gula berupa D-ribosa(pentosa $ RNA juga memiliki basa nitrogen !ang serupa dengan DNA, #an!asaja basa timin pada pirimidin diganti dengan urasil$


11/46

RNA mempun!ai tiga tipe berikut$

rRNA (ribosom RNA

rRNA !aitu RNA !ang terdapat dalam sitoplasma tepatn!a di ribosom danber"ungsi mengatur dalam proses sintesis protein$ rRNA dapat mencapai27 dari jumla# RNA sel$ %olekul rRNA berupa pita tunggal tidak bercabangdan eksibel$

: mRNA (messenger RNA

mRNA dibentuk dalam nukleus, merupakan RNA terbesar dan terpanjang$mRNA ber"ungsi memba)a kode genetik dari DNA ke ribosom$ mRNA seringdisebut kodon karena urutan basa N pen!usunn!a merupakan kode genetikuntuk sintesis protein$ mRNA dicetak ole# DNA dalam inti, kemudian dikirimke ribosom$ Sintesis mRNA dicetak ole# DNA saat diperlukan saja dan tidakterus-menerus dicetak melainkan tergantung pada macam protein !ang akandisintesis dalam sitoplasma$


12/46

B tRNA (trans"er RNA

tRNA merupakan RNA !ang terdapat dalam sitoplasma dengan rantaiterpendek !ang bertugas menerjema#kan kodon dari mRNA$ rRNA ber"ungsimengangkut asam amino ke tempat sintesis protein, !aitu ribosom melaluipenerjema#an kode-kode !ang diba)a mRNA$ DNA dan RNA memilikikomponen !ang #ampir sama tetapi keduan!a memiliki perbedaan struktur,"ungsi, dan beberapa materi pen!usun$ Per#atikan tabel berikut$

abel Perbandingan Struktur, 1ungsi, dan %ateri Pen!usun DNA dan RNA

DNA

RNA

$ Ditemukan dalam nukleus !aitu dalam kromosom, mitokondria, dankloroplas$


13/46

$ Ditemukan dalam sitoplasma, terutama dalam ribosom, dan juga dalamnukleus$

:$ 0erupa rantai panjang dan ganda (double #eli. $

:$ 0erupa rantai pendek dan tunggal$

B$ 1ungsin!a ber#ubungan erat dengan penurunan si"at dan sintesis protein$

B$ 1ungsin!a ber#ubungan erat dengan sintesis protein$

;$ Kadarn!a tidak dipengaru#i ole# akti+itas sintesis protein$

;$ Kadarn!a dipengaru#i ole# akti+itas sintesis protein

$ 0asa nitrogen terdiri atas purin8 adenin (A dan guanine (G , pirimidin8timin ( dan sitosin (@ $

$ 0asa nitrogen terdiri atas purin8 adenin (A dan guanin (G , pirimidin8 urasil(? dan sitosin (@ $


14/46

3$ Komponen gulan!a deoksiribosa, !aitu ribose !ang ke#ilangan satu atomoksigen pada atom @ nomor :$

3$ Komponen gulan!a D-ribosa (pentosa $

B$ Sintesis Protein

Pada uraian mengeni DNA tela# disebutkan ba#)a DNA ber"ungsi sebagai#eterokatalis (mensintesis molekul lain $ ?raian berikut merupakan sala#satu conto# "ungsi DNA tersebut$ DNA !ang terletak di dalam nukleusmerupakan suatu cetakan kode genetik !ang meng#asilkan in"ormasigenetik$ Kode genetik disusun ole# urutan basa nitrogen (A, , G, dan @ $Dalam sintesis protein, kode-kode genetik dalam DNA disalin menjadi mRNA$Proses ini disebut transkripsi$

Proses ini dia)ali dengan melekatn!a RNA polimerase pada molekul DNAse#ingga sebagian rantai double #eli. DNA membuka$ Akibatn!a, sala# saturantai DNA !ang membuka tersebut mencetak RNA$ Rantai DNA !angmengandung kode-kode genetik (kodon dan dapat mencetak mRNA disebutrantai sense$ Rantai DNA !ang tidak mencetak mRNA disebut rantaiantisense$ %isaln!a urutan basa N pada rantai DNA terdiri atas A@, G@ ,


15/46

@GA, dan @ A maka urutan basa N pada rantai mRNA !aitu A?G, @GA, G@?,dan GA?$ Per#atikan susunan DNA dan RNA berikut$

susunan DNA dan RNA

susunan DNA dan RNA

Setela# disalin, mRNA keluar dari nukleus menuju sitoplasma$ mRNA tidakdapat mengenali suatu asam amino secara langsung$ le# karena itu,diperlukan tRNA untuk dapat membaca kode-kode !ang diba)a mRNA$ Didalam sitoplasma ban!ak terdapat tRNA, asam amino dan en5im amino asilsintetase$ Asam amino tersebut diakti"kan menggunakan A P (Adenosin

ri"os"at dan en5im amino asil sintetase se#ingga di#asilkan Amino asilAdenosin mono"as"at (AA-A%P dan "os"at organik$

Selanjutn!a Aminoasil Adenosin mono"os"at diikat ole# t-RNA dan diba)a keribosom$ Setiap tRNA memiliki tiga basa N dan asam amino, tiga basa NtRNA akan berpasangan dengan tiga basa N mRNA !ang sesuai$ mRNA

merupakan susunan kodon !ang panjang$ Setiap tRNA akan menerjema#kantiga basa$


16/46

Setela# tRNA pertama melepaskan diri, datang tRNA selanjutn!a, begituterus-menerus sampai kodon pada mRNA #abis$ Asam amino !ang terbentukselama penerjema#an ole# tRNA akan membentuk suatu ikatan$ 0agian basa

N pada tRNA !ang menerjema#kan kode !ang diba)a mRNA disebutantikodon$

Sementara itu, tiga bagian basa N pada mRNA tersebut di atas !ang memilikikode untuk menspesi'kasikan asam amino disebut kodon$ Prosespenerjema#an kode !ang diba)a mRNA ole# tRNA disebut translasi$ Asamamino-asam amino akan berjajar membentuk urutan sesuai dengan kode!ang diba)a mRNA se#ingga terbentukla# protein$ Protein tersebutmerupakan en5im !ang ber"ungsi mengatur metabolisme sel$

;$ Kode Genetik

Anda tela# mengeta#ui ba#)a dalam DNA terdapat empat basa nitrogenmeliputi adenin (A , timin ( , sitosin (@ , dan guanin (G $ Anda juga tela#mengeta#ui RNA mengandung ; basa nitrogen tersebut, tetapi urasil (?menggantikan timin ( $


17/46

Nirenberg dan %att#aei ( 437 mengadakan percobaan untuk memeca#kanmasala# kode genetik dengan mencampurkan urasil dengan en5impembentuk RNA$ Dari percampuran ini di#asilkan RNA !ang #an!a terdiriatas urasil dan dinamakan poli-?rasil (poli-? $ Apabila poli-? dimasukkan kedalam campuran berbagai asam amino, akan terbentuk rangkaian"enilalanin, !aitu protein !ang terdiri atas satu macam asam amino$

Hal ini merupakan cara manusia pertama kali mampu memeca#kan peristi)ake#idupan melalui tabung reaksi kimia$ Sampai saat ini pun manusia terusmelakukan penelitian untuk mengeta#ui proses-proses !ang terjadi dalamsel mak#luk #idup$ Rumitn!a susunan tubu# mak#luk #idup menunjukkan

betapa pandain!a sang Pencipta$ Kita #endakn!a bers!ukur kepada u#ankarena diberi akal se#ingga mampu mengungkap ra#asia ke#idupan$

Kode genetik !ang dipakai saat ini !aitu kode !ang tersusun ole# B basa N!ang disebut kodon triplet$ Kodon triplet ini merupakan bagian B basa N !angterdapat pada mRNA$ Apabila suatu urutan tiga basa memberikan kodeuntuk satu asam amino, akan terjadi ;B/ 3; kemungkinan kombinasi daribasa se#ingga dapat memperinci 3; macam kode genetika$


18/46

Asam amino !ang dikenal sampai saat ini seban!ak :7 macam$ Adan!a 3;macam kodon dan :7 macam asam amino men!ebabkan satu asam aminodapat memiliki lebi# dari satu kodon$ Kodon !ang sesuai untuk setiap asamamino dapat dili#at dalam tabel berikut$

abel Kodon 0eberapa Asam Amino

0asa Pertama

0asa Kedua

0asa Ketiga

?

@

A

G


19/46

?

???

??@

??A

??G

P#e

P#e


20/46

?@G

Ser

Ser

Ser

Ser

?A?

?A@

?AA

?AG

!r

!r

erm

erm


21/46

?G?

?G@

?GA

?GG

@!s

@!s

erm

r!p

?

@

A

G


22/46

@

@??

@?@

@?A

@?G


23/46

@@G

Pro

Pro

Pro

Pro

@A?

@A@

@AA

@AG

His

His

GluN

GluN


24/46

@G?

@G@

@GA

@GG

Arg

Arg

Arg

Arg

?

@

A

G


25/46

A

A??

A?@

A?A

A?G

6leu

6leu

6leu

%et

A@?

A@@

A@A


26/46

A@G

#r

#r

#r

#r

AA?

AA@

AAA

AAG

AspN

AspN


27/46

AG?

AG@

AGA

AGG

Ser

Ser

Arg

Arg

?

@

A

G


28/46

G

G??

G?@

G?A

G?G

Ial

Ial

Ial

Ial

G@?

G@@

G@A


29/46

G@G

Ala

Ala

Ala

Ala

GA?

GA@

GAA

GAG

Asp

Asp

Glu

Glu


30/46

GG?

GG@

GGA

GGG

Gl!

Gl!

Gl!

Gl!

?

@

A

G


31/46

Keterangan 8

? / ?rasil

G / Guanin

Ala / Alanin

@!s / @!stein

His / Histidin

Pro / Prolin

r!p / r!pto"an

@ / Sitosin

erm / Kodon terminasi


32/46

Arg / Arginin

GluN / Glutamin

6leu / 6soleusin

%et / %et#ionin kodon start

Ser / Serin

!r / !rosin

A / Adenin

AspN / Aspargin

Gl! / Gl!cine


33/46

#r / #reonin

Ial / Ialin

Glu / Glutamat acid

Kode genetik berlaku uni+ersal, artin!a kode !ang sama berlaku untuksemua organisme$ 0ila terjadi kesala#an penerjema#an, protein !angdisusun juga keliru se#ingga en5im !ang di#asilkan tidak sesuai$ Hal ini akanmengakibatkan terjadin!a gangguan metabolisme$ Kekeliruan tRNAmena"sirkan kode-kode genetik !ang diterima dari DNA juga merupakansala# satu mekanisme mutasi gen$ )))$materisma$com

Pengertian DNA J RNA

Asam nukleat adala# polinukleotida !ang terdiri dari unit-unitmononukleotida, jika unit-unit pembangunn!a dioksinukleotida maka asamnukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA dan jika terdiri dari unit-unitmononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA $

DNA dan RNA mempun!ai sejumla# si"at kimia dan 'sika !ang sama sebabantara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan !ang sama !aitu melalui

jembatan "os"odiester antara posisi B suatu mononukleotida dan posisi pada mononukleotida lainn!a(Harpet, 427 $


34/46

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA dan asamribonukleat (RNA memberikan dasar kimia bagi peminda#an keterangan didalam semua sel$ Asam nukleat merupakan molekul makro !ang memberiketerangan tiap asam nukleat mempun!ai urutan nukleotida !ang unik samaseperti urutan asam amino !ang unik dari suatu protein tertentu karenaasam nukleat merupakan rantai polimer !ang tersusun dari satuan monomer!ang disebut nukleotida(Dage, 44: $

Dua tipe utama asam nukleat adala# asam dioksiribonukleat(DNA dan asamribonukleat(RNA $ DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakanpengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirin!adengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itudalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengera#kan sintesismolekul RNA, satu tipe RNA, !aitu messenger RNA(mRNA , meninggalkan intisel dan mengara#kan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organismeitu sesuai dengan kode DNA-n!a("essenden, 447 $

%eskipun ban!ak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaandengan DNA, antara lain !aitu(Poedjiati, 44; 8

$ 0agian pentosa RNA adala# ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adala#dioksiribosa$

:$ 0entuk molekul DNA adala# #eliks ganda, bentuk molekul RNA beruparantai tunggal !ang terlipat, se#ingga men!erupai rantai ganda$

B$ RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidakmengandung timin, sebagai gantin!a RNA mengandung urasil$

;$ *umla# guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin,demikian pula jumla# adenin, tidak perlu sama dengan urasil$


35/46

Selain itu perbedaan RNA dengan DNA !ang lain adala# dalam #al(Sur!o,44: 8

$ ?kuran dan bentuk

Pada umumn!a molekul RNA lebi# pendek dari molekul DNA$ DNA berbentukdouble #eli., sedangkan RNA berbentuk pita tunggal$ %eskipun demikianpada beberapa +irus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidakterpili# sebagai spiral$

:$ Susunan kimia

%olekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaann!a denganDNA !aitu8

a$ Gula !ang men!usunn!a bukan dioksiribosa, melainkan ribosa$

b$ 0asa pirimidin !ang men!usunn!a bukan timin seperti DNA, tetapi urasil$


36/46

B$


37/46


38/46

1uc#sin sul"urous acid akan ber)arna mera# dengan DNA, dan tidak denganRNA$ Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNAdidalam bagian-bagian sel$

;$ Secara Spektroskopi

Pengaukuran absorbsi ca#a!a ole# RNA dan DNA pada :37nm dimanaspektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal$

iga bentuk utama RNA !ang terdapat didalam sel adala# mRNA(messengerRNA , rRNA(ribosa RNA , dan tRNA(trans"er RNA $ iap bentuk RNA inimempun!ai berat molekul dan komposisi !ang berlainan, tetapi k#as untuktiap macam bentuk RNA$ Semua RNA terdiri dari rantai tunggalpoliribonukleotida$ Pada sel bakteri, #ampir semua RNA ada di dalamsitoplasma$ Disel #ati kira-kira terdapat dalam nukleus(terutama

mRNA , sekitar dalam mitokondria, lebi# dari 7 dalam ribosom, dankira-kira :; dalam strosol

RNA (Asam Ribonukleat

Struktur RNA

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA$ RNA merupakan polimer !angtersusun dari sejumla# nukleotida$ Setiap nukleotida memiliki satu gugus


39/46


40/46

(miRNA !ang terlibat dalam Lperedaman gen& atau gene silencing dansmall-inter"ering RNA (siRNA !ang terlibat dalam proses perta#ananter#adap serangan +irus$

1ungsi RNA

Pada sekelompok +irus (misaln!a bakterio"ag , RNA merupakan ba#angenetik$ 6a ber"ungsi sebagai pen!impan in"ormasi genetik, sebagaimana

DNA pada organisme #idup lain$ Ketika +irus ini men!erang sel #idup, RNA!ang diba)an!a masuk ke sitoplasma sel korban, !ang kemudian ditranslasiole# sel inang untuk meng#asilkan +irus-+irus baru$

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada "ungsin!a sebagaiperantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena iniberlaku untuk semua organisme #idup$ Dalam peran ini, RNA diproduksisebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi$Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk Mtriplet , tiga urutan basa N,!ang dikenal dengan nama kodon$ Setiap kodon berelasi dengan satu asamamino (atau kode untuk ber#enti , monomer !ang men!usun protein$


41/46

Suatu gejala !ang baru ditemukan pada peng#ujung abad ke-:7 adala#adan!a mekanisme peredaman (silencing dalam ekspresi genetik$ Kodegenetik !ang diba)a RNA tidak diterjema#kan (translasi menjadi protein

ole# tRNA$ 6ni terjadi karena sebelum sempat ditranslasi, mRNAdicerna9di#ancurkan ole# suatu mekanisme !ang disebut sebagaiLinter"erensi RNA&$ %ekanisme ini melibatkan paling sedikit tiga substansi(en5im dan protein lain $ Gejala ini pertama kali ditemukan pada nematoda@aenor#abditis elegans tetapi selanjutn!a ditemukan pada #ampir semuakelompok organisme #idup$

DNA (Asam Deoksiribonukleat

Asam deoksiribonukleat, lebi# dikenal dengan DNA (ba#asa 6nggris8deo.!ribonucleic acid , adala# sejenis asam nukleat !ang tergolongbiomolekul utama pen!usun berat kering setiap organisme$ Di dalam sel,DNA umumn!a terletak di dalam inti sel$

Secara garis besar, peran DNA di dalam sebua# sel adala# sebagai materigenetikO artin!a, DNA men!impan cetak biru bagi segala akti+itas sel$ 6niberlaku umum bagi setiap organisme$ Di antara perkecualian !ang menonjoladala# beberapa jenis +irus (dan +irus tidak termasuk organisme seperti H6I(Human 6mmunode'cienc! Iirus $

Karateristik Kimia

DNA merupakan polimer !ang terdiri dari tiga komponen utama,


42/46

$ gugus "os"at

:$ gula deoksiribosa

B$ basa nitrogen, !ang terdiri dari 8

$ Adenina (A

:$ Guanina (G

B$ Sitosina (@

;$ imina (

DNA as structure

DNA as structure

Sebua# unit monomer DNA !ang terdiri dari ketiga komponen tersebutdinamakan nukleotida, se#ingga DNA tergolong sebagai polinukleotida$

Rantai DNA memiliki lebar ::-:; , sementara panjang satu unit nukleotidaB,B Q: $ =alaupun unit monomer ini sangatla# kecil, DNA dapat memiliki


43/46

jutaan nukleotida !ang terangkai seperti rantai$ %isaln!a, kromosomterbesar pada manusia terdiri atas ::7 juta nukleotidaQB $

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus "os"at dan gula !ang berselang-seling$ Gula pada DNA adala# gula pentosa (berkarbon lima , !aitu :-deoksiribosa$ Dua gugus gula ter#ubung dengan "os"at melalui ikatan"os"odiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atomkarbon kelima pada gula lainn!a$ Sala# satu perbedaan utama DNA dan RNAadala# gula pen!usunn!aO gula RNA adala# ribosa$

DNA terdiri atas dua untai !ang berpilin membentuk struktur #eliks ganda$Pada struktur #eliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada satu untaiberla)anan dengan orientasi nukleotida untai lainn!a$ Hal ini disebutsebagai antiparalel$ %asing-masing untai terdiri dari rangka utama, sebagaistruktur utama, dan basa nitrogen, !ang berinteraksi dengan untai DNAsatun!a pada #eliks$ Kedua untai pada #eliks ganda DNA disatukan ole#ikatan #idrogen antara basa-basa !ang terdapat pada kedua untai tersebut$Empat basa !ang ditemukan pada DNA adala# adenin (dilambangkan A ,sitosin (@, dari c!tosine , guanin (G , dan timin ( $ Adenin berikatan#idrogen dengan timin, sedangkan guanin berikatan dengan sitosin$

Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan nukleotidapada DNA !ang digandakan$

Replikasi

Replikasi merupakan proses pelipatgandaan DNA$ Proses replikasi inidiperlukan ketika sel akan membela# diri$ Pada setiap sel, kecuali sel gamet,pembela#an diri #arus disertai dengan replikasi DNA supa!a semua selturunan memiliki in"ormasi genetik !ang sama$ Pada dasarn!a, prosesreplikasi meman"aatkan "akta ba#)a DNA terdiri dari dua rantai dan rantai!ang satu merupakan Lkonjugat& dari rantai pasangann!a$ Dengan kata lain,dengan mengeta#ui susunan satu rantai, maka susunan rantai pasangandapat dengan muda# dibentuk$ Ada beberapa teori !ang mencoba


44/46

menjelaskan bagaimana proses replikasi DNA ini terjadi$ Sala# satu teori!ang paling populer men!atakan ba#)a pada masing-masing DNA baru !angdiperole# pada ak#ir proses replikasiO satu rantai tunggal merupakan rantaiDNA dari rantai DNA sebelumn!a, sedangkan rantai pasangann!amerupakan rantai !ang baru disintesis$ Rantai tunggal !ang diperole# dariDNA sebelumn!a tersebut bertindak sebagai Lcetakan& untuk membuatrantai pasangann!a$

Proses replikasi memerlukan protein atau en5im pembantuO sala# satu !angterpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, !ang merupakan en5impembantu pembentukan rantai DNA baru !ang merupakan suatu polimer$Proses replikasi dia)ali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA$ Proses pembukaan rantai DNA inidibantu ole# en5im #elikase !ang dapat mengenali titik-titik tersebut, danen5im girase !ang mampu membuka pilinan rantai DNA$ Setela# cukupruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerasemasuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA !ang suda# terbuka secaralokal tersebut$ Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertaidengan pergeseran DNA polimerase mengikuti ara# membukan!a rantaiganda$ %onomer DNA ditamba#kan di kedua sisi rantai !ang membukasetiap kali DNA polimerase bergeser$ Hal ini berlanjut sampai seluru# rantaitela# benar-benar terpisa#$

Proses replikasi DNA ini merupakan proses !ang rumit namun teliti$ Prosessintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme !ang mencega#terjadin!a kesala#an pemasukan monomer !ang dapat berakibat "atal$Karena mekanisme inila# kemungkinan terjadin!a kesala#an sintesis amatla#kecil$

Penggunaan DNA Dalam e#nologi$

$ DNA dalam "orensik


45/46

6lmu)an "orensik dapat menggunakan DNA !ang terletak dalam dara#,semen, kulit, liur atau rambut !ang tersisa di tempat kejadian keja#atanuntuk mengidenti'kasi kemungkinan tersangka, sebua# proses !ang disebut'ngerprinting genetika atau pemro'lan DNA (DNA pro'ling $ Dalampemro'lan DNA panjang relati" dari bagian DNA !ang berulang seperti s#orttandem repeats dan minisatelit, dibandingkan$ Pemro'lan DNAdikembangkan pada 42; ole# genetika)an 6nggris Alec *e re!s dari?ni+ersitas


46/46

dik#ususkan untuk riset DNA disebut database genomik, dam #arusmenangani sejumla# tantangan teknis !ang unik !ang di#ubungkan denganoperasi pembandingan kira-kira, pembandingan urutan, mencari pola !angberulang, dan pencarian #omologi$

B$ Sejara#

NA pertama kali ber#asil dimurnikan pada ta#un 232 ole# ilmu)an S)iss1riedric# %iesc#er di ubingen, *erman, !ang menamain!a nucleinberdasarkan lokasin!a di dalam inti sel$ Namun demikian, penelitianter#adap peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada a)al abad :7,bersamaan dengan ditemukann!a postulat genetika %endel$ DNA danprotein dianggap dua molekul !ang paling memungkinkan sebagai pemba)asi"at genetis berdasarkan teori tersebut$

Dua eksperimen pada dekade ;7-an membuktikan "ungsi DNA sebagaimateri genetik$ Dalam penelitian ole# A+er! dan rekan-rekann!a, ekstrakdari sel bakteri !ang satu gagal men-trans"orm sel bakteri lainn!a kecuali

jika DNA dalam ekstrak dibiarkan utu#$ Eksperimen !ang dilakukan Hers#e!dan @#ase membuktikan #al !ang sama dengan menggunakan pencari jejakradioakti" (radioacti+e tracers $

%isteri !ang belum terpeca#kan ketika itu adala#8 bagaimanaka# strukturDNA se#ingga ia mampu bertugas sebagai materi genetik> Persoalan inidija)ab ole# 1rancis @rick dan kolegan!a *ames =atson berdasarkan #asildi"raksi sinar-. DNA ole# %aurice =ilkins dan Rosalind 1ranklin$ @rick,=atson, dan =ilkins mendapatkan #adia# Nobel Kedokteran pada 43: ataspenemuan ini$ 1ranklin, karena suda# )a"at pada )aktu itu, tidak dapat

dianugera#i #adia# ini$

Kon'rmasi ak#ir mekanisme replikasi DNA dilakukan le)at percobaan%eselson-Sta#l !ang dilakukan ta#un 4 2$

informasi genetik dna dan rna.docx

Documents