Upload
bahar-paggalung
View
48
Download
3
Embed Size (px)
Citation preview
ASAM NUKLEATDNA dan RNAPolimer/PolinukleotidaMonomer : nukleotidaKomponen : gula, fosfat, basa
www.esb.utexas.edu/ mabrybio211/chapter05/ch5.htm
Tulang punggung :Fosfat-gulaBasa dalam untaiAntiparalel
Polaritas : 53 vs 35
Komplemen :Pasangan basa(C=O dan N-H basaantar polinukleotida)
Ikatan fosfodiester(antar nukleotida)
DNA
KROMOSOM VS PLASMID
SEL
DNA : menyimpan dan mentransmisi informasi
genetik
RNA : berperan dalam ekspresi informasi genetik
Protein : hasil dari ekspresi informasi genetik
memiliki fungsi tertentu
DNA vs RNA
Gula: deoksiribosaBasa: AGCTUntai ganda Prokariot: sitoplasma
Eukariot: inti
Penyimpaninformasi
Gula: ribosa
Basa: AGCU
Untai tunggal
Prokariot: sitoplasma
Eukariot: inti dansitoplasma
Hasil transkripsi
PROTEIN
Polimer
Monomer : asamamino (20 aa)
Polaritas :Ujung N - Ujung C
Ikatan peptida
RNA > Protein20 amino acids occur in nature64 different combinations of 4 nucleotides
GUUGUCGUAGUG
UAAUAGCUUCUCCUACUG
GCUGCCGCAGCG
RNA codons
Amino Acid
ASAM AMINO
FUNGSI PROTEIN
Protein struktural kolagen, keratin
Protein fungsional
motilitas : flagelin
Enzim : piruvat kinase
Kontraksi : aktin
Transport : hemoglobin
Hormon : insulin
Reseptor : asetilkolin
Imunoglobulin : antibodi
dll
Asam nukleat vs protein
Nukleotida
Polaritas 5 3
Ikatanfosfodiester
Penyimpaninformasi
Asam amino
Polaritas N C
Ikatan peptida
Hasil ekspresi DNA
SENYAWA TERAPEUTIK
PROTEIN: INSULIN, INTERFERON, STREPTOKINASE, ERITROPOEITIN, ANTIBODI MONOKLONAL, HBsAg
DNA: TERAPI GEN, DNA ANTISENS, OLIGONUKLEOTIDA, VAKSIN DNA
GENOM KROMOSOM - GEN
FENOTIP VS GENOTIP
KROMOSOM DAN DNA
GEN DAN EKSPRESI GEN ..
MENGAPA INFORMASI TENTANG TRANSKRIPSI PENTING?
PROTEIN INGIN DIPEROLEH DALAM JUMLAH BESAR
SALAH SATU STRATEGI ADALAH MENINGKATKAN EFISIENSI TRANSKRIPSI
TRANSKRIPSI
SINTESIS RNA (mRNA, rRNA, tRNA)
RNA POLIMERASE
SITOPLASMA (PROKARIOT)
PROMOTOR (KUAT vs LEMAH)
TERMINATOR (KUAT vs LEMAH)
OPERATOR (REGULASI)
SITUS AKTIVATOR (REGULASI)
mRNA
TRANSKRIPSI
TRANSKRISPI DAN BIOTEKNOLOGI
PROMOTOR DAN TERMINATOR KUAT
PROMOTOR DAN TERMINATOR DIKENALI OLEH RNA POLIMERASE INANG
TRANSKRIPSI BALIK
KEBALIKAN TRANSKRIPSI
RNA DNA (cDNA)
REVERSE TRANSKRIPTASE
VIRUS (RETROVIRUS)
TRANSLASI
SINTESIS POLIPEPTIDA CETAKAN mRNA (tRNA dan rRNATIDAK DITRANSLASI TETAPI BERFUNGSI LANGSUNG)
RIBOSOM RIBOSOM BINDING SITE (RBS) AUG (KODON START) UAA, UGA, UAG (KODON STOP)
INISIASI TRANSLASI PADA PROKARIOT
Ribosome-binding site = (RBS)
A = situs tRNA aminoasil; P = situs tRNA peptidil
Kodon stop Kodon start
TERMINASI TRANSLASI
ORGANISASI GEN PROKARIOT
Promotor
Komponen transkripsi: promotor, terminator, situs inisiasitranskripsiKomponen translasi: RBS, kodon start, kodon stop
Inisiasitranskripsi
Coding sequence
terminator
5
3
3
5
RBS
Kodon start
Kodon stop
TRANSKRIPSI (EUKARIOT)
HASIL TRANSKRIPSI: RNA PRIMER (INTRON DAN EKSON)
PENAMBAHAN CAP DAN EKOR POLI A
PENGHILANGAN INTRON (SPLICING)
RNA MATANG DIKIRIM KELUAR INTI SIAP DITRANSLASI
TRANSKRIPSI (EUKARIOT)
HASIL TRANSKRIPSI: RNA PRIMER (INTRON DAN EKSON)
PENAMBAHAN CAP DAN EKOR POLI A
PENGHILANGAN INTRON (SPLICING)
RNA MATANG DIKIRIM KELUAR INTI SIAP DITRANSLASI
MENGAPA INFO MENGENAI TRANSKRIPSI PADA EUKARIOT PENTING?
PROTEIN DARI EUKARIOT BANYAK DIGUNAKAN SEBAGAI PROTEIN TERAPEUTIK
INFORMASI PADA PROTEIN TERLETAK PADA mRNA MATANG TANPA INTRON
MULAI BEKERJA DARI mRNA MATANG DNA
Transkripsi balik
Masalah pada eukariot adalah genmengandung intron dan ekson
Sintesis DNA menggunakan mRNA sebagai cetakan
DNA hasil sintesis disebut cDNA(tidak mengandung intron)
Katalisis oleh reverse transkriptase
REPLIKASI DAN
POLYMERASE CHAIN REACTION (PCR)
Central Dogma of Molecular Biology
Replikasi
Replikasi adalah penggandaan DNA
Sintesis 2 molekul DNA dari 1 molekul DNA
Konsep pasangan basa
Arah 5 ke 3 pada untai yang disintesis
Dikatalisis oleh DNA polimerase
Mulai pada origin of replication (ori) Protein DnaA mengenali pertama kali Protein pengikat DNA untai tunggal Helikase (pembuka untai) Girase (merelakskan super kumparan) Primase (RNA polimerase) DNA polimerase DNA ligase (menyambungkan fragmen
Okazaki)
Komponen komponen Replikasi DNA
REPLIKASI DNA
Gap filling & DNA repairPol-Replikasi pada mitokondriaPol-Replikasi leading strandPol-Gap filling & DNA repairPol-Replikasi lagging strandPol-
EukariotReplikasiPol IIIGap filling & DNA repairPol IIGap filling & DNA repairPol I
FungsiProkariot
DNA POLIMERASE
PCR :
Polymerase Chain Reaction
(Karry Mulis, 1985)
Perbanyakan DNA in vitro, hanya ditabung reaksi, tidak di dalam sel
Dasar : Struktur DNA
* Ikatan kovalen antara satu nucleosida dan yang lain
*Ikatan hidrogen antara kedua buah strand
PCR
Perbanyakan karena adanya pembentukancopy DNA
Komponen yang diperlukan:
* template DNA
* oligonukleotida pendek (primer)
* DNA polymerase & buffer
* dNTP
PCR Step 1 Thermal Denaturation
PCR Step 2 Annealing of Primer to DNA
DNA
Primer
PCR Step 3 DNA PolymerizationPrimer Extension
DNA
PrimerDNA Polymerase
End of 1st PCR Cycle Double-Stranded DNA Copy (Amplicon)
of the Target Sequence
DNA
Amplicon
PCR End of Second Cycle
cDNA
Amplicon
Biotin
Biotin
Typical PCR cycles
94 oC
55 oC
72 oC
Cycle 1 Cycle 2 Cycle 3
T
Time (seconds)
Perbanyakan DNA:
eksponensial
2
4
8
16
220
KEISTIMEWAAN PCR?
* DNA Polymerase :
enzim termostabil :Taq Polymerase
* Tidak perlu penambahan enzym di setiapsiklusnya
* Enzym tetap bekerja setelah proses denaturasi
(94oC)Dalam 1 mesin saja
Tahap PCR
* siapkan PCR di dalam tabungreaksi: template DNA, primers, TaqDNA polymerase, dNTP
* reaksi PCR dalam mesin
* perancangan primer
0.5 kb
deteksi
Kontrol PCR
Kontrol positif: DNA templat; harus +
Kontrol negatif: tanpa DNA templat
Kontrol internal: DNA yang ada dalamreaksi
PCR product
PCR KUALITATIF
1400 pbs
500 pbs
PCR KUANTITATIFlisis
PCR
denaturasi
hibridisasisubstrat
deteksi kolorimetri molekul target sinyal
Deteksi kolorimetri
Produk PCRBiotin
Avidin
Horse radish peroxidase
H2O2
TMB
Pelacak
PCR konvensional vsPCR real-time
PCR konvensional: amplifikasidilanjutkan dengan deteksi(konsekutif)
Real-time PCR: amplifikasi langsungdeteksi (simultan)