STRUKTUR DAN EKSPRESI GEN

                  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

                        BIO 101/VII/Bahan Genetik               1
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)

                              BIO 101/VII/Bahan Genetik               2
Model DNA Utas Ganda
(James WATSON & Francis CRICK, 1953)




          BIO 101/VII/Bahan Genetik    3
Model DNA UTAS GANDA
(WATSON & CRICK, 1953)
NUKLEOTIDA
BASA NITROGEN




  BIO 101/VII/Bahan Genetik   6
STRUKTUR DNA
• 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)
Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T) dengan dua ikatan
                       hidrogen, dan




Guanin (G) berpasangan dengan Citosin (C) dengan tiga ikatan
                        hidrogen
REPLIKASI DNA

       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
                       BIO 101/VII/Bahan Genetik           9
Kemungkinan Pola Replikasi DNA




Pola yang benar
Proses Replikasi DNA:
   Semikonservatif
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
                                       RNA
EKSPRESI GEN




  BIO 101/VII/Bahan Genetik   13
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)
Gen merupakan fragmen DNA yg
                Menyandikan protein/enzim.
                Dalam proses Transkripsi
                melibatkan RNA polimerase, DNA
                promotor, dan DNA terminator.
BIO 101/VII/Bahan Genetik                    15
Tabel Kode Genetik
                     Basa II
Basa I




                                        Basa III
            BIO 101/VII/Bahan Genetik      16
Kode Genetik
dalam Proses TRANSLASI
PROSES TRANSLASI
 mRNA     Protein




        Molekul yang terlibat dalam
        Proses TRANSLASI:
        • mRNA
        • tRNA-asam amino
        • Ribosom (rRNA dan
          Protein ribosom)
Proses transkripsiBIO 101/VII/Bahan Genetik dengan translasi
                   yang dilanjutkan                            19
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.

                    BIO 101/VII/Bahan Genetik       20

Kuliah 5 struktur dan ekspresi gen

  • 1.
    STRUKTUR DAN EKSPRESIGEN 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 BIO 101/VII/Bahan Genetik 1
  • 2.
    SIFAT KIMIA DANMOLEKUL 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) BIO 101/VII/Bahan Genetik 2
  • 3.
    Model DNA UtasGanda (James WATSON & Francis CRICK, 1953) BIO 101/VII/Bahan Genetik 3
  • 4.
    Model DNA UTASGANDA (WATSON & CRICK, 1953)
  • 5.
  • 6.
    BASA NITROGEN BIO 101/VII/Bahan Genetik 6
  • 7.
    STRUKTUR DNA • terdiridari 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) berpasangandengan Timin (T) dengan dua ikatan hidrogen, dan Guanin (G) berpasangan dengan Citosin (C) dengan tiga ikatan hidrogen
  • 9.
    REPLIKASI DNA 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 BIO 101/VII/Bahan Genetik 9
  • 10.
    Kemungkinan Pola ReplikasiDNA Pola yang benar
  • 11.
    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 RNA
  • 13.
    EKSPRESI GEN BIO 101/VII/Bahan Genetik 13
  • 14.
    TRANSKRIPSI • Heliks/ulir DNAdigunakan 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.
    Gen merupakan fragmenDNA yg Menyandikan protein/enzim. Dalam proses Transkripsi melibatkan RNA polimerase, DNA promotor, dan DNA terminator. BIO 101/VII/Bahan Genetik 15
  • 16.
    Tabel Kode Genetik Basa II Basa I Basa III BIO 101/VII/Bahan Genetik 16
  • 17.
  • 18.
    PROSES TRANSLASI mRNA Protein Molekul yang terlibat dalam Proses TRANSLASI: • mRNA • tRNA-asam amino • Ribosom (rRNA dan Protein ribosom)
  • 19.
    Proses transkripsiBIO 101/VII/BahanGenetik dengan translasi yang dilanjutkan 19
  • 20.
    Ringkasan 1. DNA terdiridari 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. BIO 101/VII/Bahan Genetik 20