BIOLOGI MOLEKULERSEMESTER IIIFAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS PANCASILA

Material genetikaInformasi genetika dari organisme dibawa dalam bentuk molekul DNA yang pada beberapa makhluk / organisme dalam bentuk RNA yang kemudian akan dipindahkan dalam bentuk protein.Untuk mendapatkan informasi genetik maka utas DNA tersebut harus dipotong terlebih dahulu menggunakan enzim restriksi tertentu sesuai dengan utas DNA yang dikenalinya.

Material GenetikaKromosom (Protein + Asam Nukleat)

Ekstra Kromosom: -. Plasmid( Pada Prokaryot)Ekstra Kromosom: -. Mitokondria -. Kloroplas (organ yang (Pada Eukaryot ) berklorofil) -.Sitoplasma

Protein

Penyusun genMerupakan rangkaian dari beberapa peptidaBagian yang penting di dalam plasmaCadangan makanan Sebagai bahan enzim (dasar penyusun enzim )Macam-macam proteinFungsional Berbagai macam enzim (katalis)Cadangan Disimpan sebagai protein cadangan

Lanjutan proteinPada dasarnya protein adalah polipeptida, setiap sel mampu mensintesis protein tertentu sesusai dengan keperluan.

Protein merupakan gabungan asam amino dengan gugus karboksil dari asam amino lain secara berurutan, Misal :Bila 2 asam amino yang bergabung maka terbentuk DIPEPTIDABila 3 asam amino yang bergabung maka terbentuk TRIPEPTIDABila terjadi penggabungan yang lebih besar maka akan dibentuk POLIPEPTIDA

ASAM AMINOAdalah suatu Molekul yang terdiri dari :Satu Gugus KarboksilSatu gugus amin (NH2)

Asam amino yang paling sederhana adalah glisinAsam amino yang terdapat di dalam tumbuhan ada 20 macam

Jenis asam amino dapat dilihat dari gugus R nya :

Glisin, Alanin, Serin, Treonin, Valin, Leusin, Isoleusin, Norleusin, Asam Aspartam, Asam Glutamat, Lisin, Arginin, Sistin, Sistein, Metionin,Fenilalanin, Tirosin, Histidin, Triptofan, ProlinDidalam Penggabungan 2 molekul asam amino akan melepaskan 1 molekul air

Sandi genetikSandi ( kode ) genetikAdalah merupakan triplet kodon ( triplet code )Merupakan gabungan dari 3 nukleotida yang menyandikan asam aminoBasa nukleotida terdiri dari A,G,C,T tetapi dalam proses alaminya triplet kodon dalam bentuk RNA ( sekuen basa mRNA A,G,C,U)Basa tunggal mRNA tidak mengkode satu asam aminopun.Basa duplet (2 basa) : 42 16 asam amino < 20 asam aminoBasa triplet (3 basa) : 43 64 asam amino >> 20 asam amino sehingga satu asam amino dapat disandikan lebih dari satu triplet kodonTriplet kodon diawali / ditentukan menggunakan pendekatan sama dengan percobaan NirenbergDari 64 kodon 61 menyandikan 20 asam amino 3 kodon yang tidak menyandikan asam amino adalah UAA UAG stop codon UGA ( nonsense codon )Asam amino pertama adalah : AUG = Metionin startcodonKode genetik selain degenerated ( universal ) : Seperangkat kodon yang sama dipakai oleh semua organisme dan tipe sel.

Sintesa/ Sumber Asam AminoMakananDari makanan dalam selHidrolisis ProteinProtein didalam sel dicerna menjadi asam aminoPeristiwa AminasiBerasal dari karbohidrat melalui proses transaminasi, sebaliknya asam amino dapat mensintesis karbohidrat melalui proses deaminasi

Tabel m RNABASA KEDUAAUG Met

Struktur Asam nukleatAsam nukleat adalah suatu senyawa yang merupaka asam inti yang terdiri dari DNA dan RNA

Merupakan rantai POLINUKLEOTIDA yaitu : Makromolekul yang tersusun oleh molekul yang lebih sederhana yang disebut Nukleotida

Nukleotida merupakan molekul yang tersusun atassatu gula, satu basa, dan satu fosfat.

Nukleosida adalah kombinasi suatu gula pentosa yang dihubungkan dengan basa purin atau pirimidin melalui ikatan C - N

NukleotidaProtein yang bergabung dengan asam nukleat .Nukleotida dalam sitoplasma dan dalam inti adalah sama tetapi jenis asam nukleatnya berbeda.

Nukleotida tersusun atas : 1 Basa DNA 1 Gula Komponen yang essential 1 Fosfat RNAGula Ribosa & DeoksiribosaBasa Adenin, Guanin, Timin, Sitosin

Polinukleotidaadalah Ikatan antara 2 nukleotida dari 2 gugus fosfat yang terikat pada 2 pentosa ikatan Fosfodiester Tiap struktur DNA / RNA merupakan suatu polinukleotida yang ujung-ujungnya C3 & C5

Nukleotida & Nukleosida

STRUKTUR MOLEKUL DNA DAN RNABahan dasar penyusun molekul asam nukleat

DNA (Double)2 rantai DNA yang membentuk helix saling berikatan antara hydrogen dengan basa nitrogen dari utas DNA yang berhadapanBackbone fosfat terletak dibagian luar helixBasa nitrogen menghadap ke dalam Ke-2 utas DNA berlawanan arah 53 \ A-T35 / G-CKe-2 rantai double helix DNA komplementerInformasi yang disandikan DNA menentukan sifat dan organisme

Model Molekul DNABerdasarkan gagasan W.T Atsbury (1940)DNA memiliki struktur 3 dimensi berdasarkan hasil kristalografi sinar X. DNA sangat padat maka nukleotida yang menyusun poli nukleotida berbentuk pipih yang masing-masing tegak lurus terhadap sumbu memanjang dan tiap-tiap nukleoti da mempunyai jarak 3.4 Wilkins Melanjutkan penelitian W.T Atsbury dan diperoleh serabut- serabut DNA yang kemudian oleh Rosalind franklin berhasil membuat foto melalui difraksi sinar X dan molekul DNA mem punyai struktur spiral.

. Model Watson dan Crick Kesimpulan Watson dan Crick

Deretan Polinukleotida DNA mempunyai bentuk sebagai spiral teratur Spiral mempunyai diameter kira-kira 20 dan lebar spiral tetap Spiral mempunyai satu putaran lengkap (10 X putaran ) jarak antara nukleotida 3.4 . Jadi 1 putaran lengkap 34 .Molekul DNA sangat padat , maka spiralnya Duplex.Molekul DNA berbentuk 2 pita spiral yang saling berpilin (Double Helix) bagian luar deretan gula fosfat (tulang punggung double helix/ backbone fosfat berada dibagian luar)Pada bagian dalam terdapat basa purin dan pirimidin2 Polinukleotida yang berhadapan dihubungkan oleh H+

Model Double Heliks ( Watson & Crick) 2 jenis struktur DNA : Struktur a dan bSetiap molekul tersusun oleh 2 rantai polinukleotidaKe 2 rantai nukleotida bersifat komplementer & antipararel Komplementer : Basa purin - Basa pirimidin A T G C

Antipararel : 5! P 3! OH

3! OH 5! PKe 2 rantai polinukleotida berputar membentuk pilinan mengelilingi satu sumbu perputaran kearah kananIkatan Hidrogen : antara pasangan basaIkatan fosfodiester : antara 2 nukleotidaGugus fosfat : Hidrofilik Gugus basa-basa : Hidrofobik

Struktur DNA

RANTAI INFORMASI GENETIKBAGAN PROSES TRANSFER INFORMASI

DNA Replikasi Transkripsi

RNA Protein

Hubungan gen dengan Protein

Gen mengendalikan sifat morfologi / sifat fisiologi melalui pembentukan enzim atau protein Penyakit yang diwariskan menunjukkan adanya perubahan struktur protein, misalnya : Alkaptonuria,AnemiaMutasi pada suatu gen menyebabkan terjadinya perubahan pada struktur enzim atau proteinRNA merupakan perantara gen dengan protein

Keparalelan Protein dengan Gen

Gen merupakan rangkaian nukleotida Protein merupakan rangkaian asam amino Rangkaian nukleotida gen menentukan rangkaian asam amino protein

Bukti : Perubahan Nukleotida gen menyebabkan perubahan asam amino protein.