Download as PDF, PPTX
DOGMA SENTRAL
- 1. Dogma Sentral dr. HelsyJunaidi, M.Biomed BLOK 1.2 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 1
- 2. PRE-TEST 1. Sebutkan danjelaskan komponen-komponen penyusun DNA 2. Jelaskan serta gambarkan bagaimana struktur DNA 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan ikatan phosphodiester dan ikatan hydrogen dalam struktur DNA 4. Jelakan apa yang dimaksud dengan replikasi semi konservatif 5. Jelaskan apa yang dimaksud dengan dogma sentral 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 2
- 3. GENOM Keseluruhan informasi genetik dalamsuatu organisme KROMOSOM Struktur materi genetik suatu organisme yang terlihat di dalam inti sel pada siklus sel tahap metafase KROMATIN Materi genetik berupa benang-benang pada saat sel tidak membelah DNA Struktur kimia asam nukleat yang terdiri dari gugus gula deoksiribosa, fosfat, dan basa nitrogen Bagian DNA yang mengkode suatu informasi genetik Human Genome: Gene Structure GEN 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 3
- 4. Mikromolekul Komponen jasad hidup Molekulkecil dengan berat molekul <1000 Cth : Asam animo leusin Nukleotida (ATP) Monosakarida (glukosa) Makromulekul Molekul dengan berat molekul sangat tinggi ( 104 - 1012 ) Cth : Protein Asam Nukleat Polisakarida (amilum) Penting Protein merupakan polimer asam—asam amino (polisakarida) dengan berbagai fungsi: • Biokasalisator • Pengangkut molekul kecil dan ion • Sistem pergerakan yang terkoordinasi • Sistem kekebalan Tubuh • Pengatur ekspresi genetic • Penerus impuls saraf Jumlah asam amino adlh 20 macam Protein Asam Nukleat merupakan polimer nukleotida yang berperan dalam penyimpanan serta pemindahan informasi genetiK. Tersusun atas 3 komponen 1. Cincin Purin atau Pirimidin 2. Molekul gula dengan 5 atom C (pentosa) 3. Gugus fosfat terikat pada atom C no 5 Asam Nukleat 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 4
- 5. 20 asam amino beserta singkatan 28/10/19 dr.Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 5
- 6. •DNA merupakan polimerasam nukleat yang tersusun secara sistematis dan merupakan pembawa informasi genetic yang diturunkan kepada generasi berikutnya. •Informasi genetic disusun dalam bentuk kodon •kodon terdiri dari 3 pasang basa nukleotida yang menentukan bentuk, struktur fungsi suatu MH James Watson and Francis Crick , 1953 struktur DNA untai ganda (double helix) Struktur DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 6
- 7. DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 7
- 8. Struktur DNA 28/10/19 dr. HelsyJunaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 8
- 9. Dua Ikatan Hidrogen Tiga Ikatan Hidrogen IkatanA-T berupa dua ikatan hydrogen, G-C berupa 3 ikatan hydrogen sehingga lebih kuat Ă komplementaritas Proporsi basa A-T, G-C selalu sama, sehingga komposisi DNA dinyatakan dengan : Komposisi G+C (G+C content) Hukum Chargoff Kerangka gula deoksiribosa dan fosfat Ă bagian luar molekul Basa purin pirimidin Ă bidang datar dan tegal lurus dengan aksis Struktur DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 9
- 10. Kedua rantai DNAtersusun secara antiparallel à konversi dalam penulisan orientasi DNA Masing-masing rantai DNA ada: • Ujung 5’-fosfat (5’P) • Ujung 3’-OH ATGCAATTCCGG P-5’-ATGCAATTCCGG-3’-OH 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 10
- 11. Struktur DNA 28/10/19 dr. HelsyJunaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 11
- 12. CODON Deretan nukleotida padamRNA yg terdiri atas kombinasi 3 nukleotida berurutan yg menyandi suatu asam amino mRNA Merupakan hasil transkripsi DNA. Tugas utama mRNA adl “pembawa pesasn” kode dari DNA ke rRNA untuk ”dibaca” dan diterjemahkan (translasi) menjadi urutan protein. tRNA tRNA merupakan molekul RNA khusus dengan tujuan yang sangat spesifik untuk membawa subunit protein ke ribosom rRNA GEN Bagian DNA yang mengkode suatu informasi genetik Definisi gen, codon, asam amino, mutasi, mRNA, tRNA, rRNA rRNA merupakan bagian dari ribosom terdiri dari subunit kecil dan subunit besar. Kemudian bergabung membentuk ribosom 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 12
- 13. ASAM AMINO Senyawa organicyang memiliki gugus karboksil fungsional (-COOH) dan amina (-NH2) MUTASI Perubahan yang terjadi pada bahan genetic (DNA maupun RNA), mutasi bisa terjadi pada taraf gen maupun kromosom, 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 13
- 14. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 14
- 15. Central Dogma From DNAto RNA to Protein T T C A G T C A G DNA template strand Transcription Codon Codon Codon Translation DNA mRNA A A G U C A G U C Messenger RNA Protein Lysine Serine Valine Polypeptide (amino acid sequence) 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 15
- 16. Central Dogma From DNAto RNA to Protein RNA dapat digunakan sebagai template untuk sintesis DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 16
- 17. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 17
- 18. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 18
- 19. PROTEIN YANG BERPERANDALAM REPLIKASI DNA Helicase unwinds parental double helix Binding proteins stabilize separate strands DNA polymerase III binds nucleotides to form new strands Ligase joins Okazaki fragments and seals other nicks in sugar- phosphate backbone Primase adds short primer to template strand DNA polymerase I (Exonuclease) removes RNA primer and inserts the correct bases Topoisomerase, strat to unwind DNA double helix ks 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 19
- 20. Enzim-enzim dalam replikasiDNA • bertanggung jawab dimulainya pembukaan double heliks DNA • Menghilangkan gulungan supercoil. Topoisomerase • Menyempurnakan proses pembukaan double heliks. • Aktivitas helicase memerlukan energi dalam bentuk ATP untuk memisahkan untai DNA menjadi 2 Helicase 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 20
- 21. DNA Polymerase Mengkatalisis pembentukanikatan hydrogen antara nukleotida baru dengan nukleotida lama yang bertindak” sebagai “template strand” Mengkatalisis reaksi antara 5’ phosphate pada nukleotida baru dan 3 OH’ bebas pada polinukleotida yang akan dibentuk (ikatan phosphodiester) Untai DNA hanya dapat bertambah panjang pada arah 5' ke 3' ikatan phosphodiester dibentuk antara gugug 3'OH pada gula dengan gugus 5' Phosphate dari nukleotida baru Enzim-enzim dalam replikasi DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 21
- 22. • Berrfungsi menempelkanprimer RNA pendek ke untai tunggal. • Primer RNA akan dibuang oleh RNase à terdapat gap/ bolong Primase • Mengkatalisis pembentukan ikatan phosphodiester antara 3’OH dan 5’ phosphate yang berdekatan. • Berfungsi menyambungkan gap akibat primer RNA dibuang oleh RNase Ligase • Menjaga kestabilan dari replication fork • Singgle stranded DNA sangat labil à sehingga perlu diikat oleh protein agar stabil. Singgle stranded binding protein (SSB) Enzim-enzim dalam replikasi DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 22
- 23. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 23
- 24. PROTEIN YANG BERPERANDALAM REPLIKASI DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 24
- 25. Replikasi bahan geneticditentukan oleh beberapa komponen utama, yaitu : 1. DNA Template, yaitu molekul DNA atau RNA yang akan di replikasi. 2. Molekul deoksi ribonukleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP dan dGTP. Deoksiribonukleotida terdiri atas tiga komponen, yaitu : basa purin atau pirimidin, gula 5-karbon (deoksiribosa) dan gugus fosfat. 3. Enzim DNA polymerase, yaitu enzim utama yang mengkatalisis proses polimerasi nukleotida menjadi untaian DNA. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 25
- 26. 4. Enzim primase,yaitu enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA. 5. Enzim pembuka ikatan untaian DNA induk, yaitu enzim helicase dan enzim lain yang membantu proses tersebut, yaitu enzim gyrase. 6. Molekul protein yang menstabilkan untaian DNA yang sudah terbuka, yaitu protein SSB (single strand binding protein) 7. Enzim DNA ligase, yaitu suatu enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmen-fragmen DNA. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 26
- 27. Tiga macam DNApolymerase : DNA polimerasi I DNA polymerase II DNA polymerase III 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 27
- 28. • Ketika molekultersedia molekul primer--> suatu molekul yang digunakan untuk mengawali proses polimerisasi untai DNA • Kemudian rantai DNA terpisah membentuk garpu reprikasi (replication fork) • Garpu replikasi akan membuka secara bertahap dimulai open reading frame (ORI) • Pemisahan untai ganda DNA dilakukan oleh enzim DNA helicase à masing2 untai DNA menjadi template DNA baru • Orientasi sintesis DNA 5’P à 3’OH Kapan sintesis DNA dimulai? 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 28
- 29. • Untai DNAmenjadi 2 à leading strand dan lagging strand • Lagging strand à berlawanan dengan arah geometris dengan arah ORI , sehingga sintesis dilakukan bertahap (diskontinu) • Leading strand à searah ORI, sintesis berjalan tanpa terputus. • Sintesis DNA bertahap à fragmen okazaki à ligase Kapan sintesis DNA dimulai? 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 29
- 30. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 30
- 31. Helicase protein bindsto DNA sequences called origins and unwinds DNA strands. Binding proteins prevent single strands from rewinding. 5’ 3’ 5’ 3’ Primase protein makes a short segment of RNA complementary to the DNA, a primer. 3’ 5’ 5’ 3’ Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 31
- 32. Overall direction of replication 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ DNApolymerase enzyme adds DNA nucleotides to the RNA primer. Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 32
- 33. DNA polymerase enzymeadds DNA nucleotides to the RNA primer. 5’ 5’ Overall direction of replication 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 3’ DNA polymerase proofreads bases added and replaces incorrect nucleotides. Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 33
- 34. 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ Overall direction of replication Leadingstrand synthesis continues in a 5’ to 3’ direction. Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 34
- 35. Replication 3’ 5’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ Overall direction ofreplication Okazaki fragment Leading strand synthesis continues in a 5’ to 3’ direction. Discontinuous synthesis produces 5’ to 3’ DNA segments called Okazaki fragments. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 35
- 36. 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ Leadingstrand synthesis continues in a 5’ to 3’ direction. Discontinuous synthesis produces 5’ to 3’ DNA segments called Okazaki fragments. Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 36
- 37. 3’ 5’ 3’ 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ 5’ 3’ Leadingstrand synthesis continues in a 5’ to 3’ direction. Discontinuous synthesis produces 5’ to 3’ DNA segments called Okazaki fragments. Replication 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 37
- 38. 5’ 3’ Exonuclease activity ofDNA polymerase I removes RNA primers. Replication 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ DNA polymerase I (Exonuclease) removes RNA primer and inserts the correct bases DNA polymerase III binds nucleotides to form new strands 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 38
- 39. Polymerase activity ofDNA polymerase I fills the gaps. Ligase forms bonds between sugar-phosphate backbone. 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 5’ 3’ 3’ 5’ Replication Ligase joins Okazaki fragments and seals other nicks in sugar- phosphate backbone 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 39
- 40. DNA Repair –Perbaikan DNA Dalam replikasi mungkin terjadi kesalahan. Kesalahan hanya terjadi sekitar satu dalam 10 -100 milyars DNA Dua jalur perbaikan DNA Base excision : memperbaiki DNA dengan cara membuangnya à enzyme DNA glycosylase Nucleotide excision : nukleotida disekitar daerah yang rusak dibuang sebagai oligonucleotida 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 40
- 41. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 41
- 42. • DNA polymerasesproofread newly made DNA, replacing any incorrect nucleotides • In mismatch repair of DNA, repair enzymes correct errors in base pairing • In nucleotide excision DNA repair nucleases cut out and replace damaged stretches of DNA 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 42
- 43. 28/10/19 dr. Helsy Junaidi,M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 43
- 44. Tugas 1. Jelaskan apayang dimaksud dengan replikasi? 2. Enzim apa saja yang terlibat dalam proses replikasi? Jelaskan fungsinya 3. Jelaskan apa yang dimaksud dengan replikasi discontinue 4. Bagaimana replikasi discontinue dapat terjadi? Jelaskan mekanismenya 5. Jelaskan yang dimaksud dengan : vFragmen okazaki vReplikasi semikonservatif vLeading strand vBase excision 28/10/19 dr. Helsy Junaidi, M.Biomed. BLOK 1.2 FK GUNADARMA - 2019 44