Download P5 Substansi Genetika

SUBSTANSI GENETIKA
(Kromosom & Asam Nukleat)
Delayota Science Club (DSC)
Januari 2011
Kromosom
Kromatin (chroma =
warna, tin = benang)
adalah benang-benang
halus di dalam nukleus
yang mudah menyerap
warna.
Pada saat pembelahan
sel, kromatin dapat
memendek dan menebal
membentuk kromosom.
Kromosom merupakan
pembawa sifat-sifat yang
diturunkan.
Bagian-bagian Kromosom
Kromonema (jamak: kromonemata): pita bentuk spiral
yang ada di dalam kromosom.
Kromomer: penebalan-penebalan yang terdapat pada
kromonema.
Sentromer: bagian yang menentukan bentuk kromosom;
umumnya kromosom hanya mempunyai satu sentromer
(monosentris).
Lekukan kedua (secondary constriction): tempat
terbentuknya nukleolus.
Telomer: bagian ujung kromosom untuk menghalangi
bersambungnya antar lengan kromosom.
Satelit: tambahan pada ujung kromosom (tidak semua
kromosom mempunyai satelit).
Kromosom berdasarkan Letak
Sentromer
Short arm
Long arm
Sentromer
Bentuk Kromosom
Simbol
NIS
Median
Metasentris
m
38 -50
Sub Median
Sub Metasentris
sm
26 - 37
Sub Terminal Akrosentris/Sub Telosentris
st
13 - 25
Terminal
t
0 - 12
Telosentris
Kromosom berdasarkan sifat yang
diatur
Gonosom (kromosom
seks): kromosom yang
berhubungan dengan
pengaturan jenis kelamin
individu.
Autosom (kromosom
tubuh): kromosom yang
tidak berhubungan
dengan pengaturan jenis
kelamin individu (dijumpai
pada semua individu).
Kromosom Sel Eukariotik dan
Prokariotik
Kromosom Sel Eukariotik dan
Prokariotik
Prokaryotic genetic material is organized in a simple
circular DNA molecule (the bacterial chromosome) in the
nucleoid region of the cytoplasm.
(In prokaryotic lifeforms, the nucleoid region is the part
of the cell that contains the DNA molecule. Unlike the
true nucleus of eukaryotes, it is not delimited by a
membrane).
Eukaryotic genetic material is divided into different, linear
DNA molecules called chromosomes inside a discrete
nucleus, usually with additional genetic material in some
organelles like mitochondria and chloroplasts.
Struktur Kromosom
Nucleosomes
Metaphase
Chromosome
Tight helical
fiber
B DNA Helix
Looped
Domains
Protein scaffold
Nukleosom
Nucleosome is the
fundamental units of
chromosomal packaging
arises from DNAs
association with histones.
Protein Histon
Histone proteins abound the chromatin of
all eukaryotic cells
Histones – small proteins with basic, positively charged
amino acids lysine and arginine
Bind to and neutralize negatively charged DNA
Make up half of all chromatin protein by weight
Five types: H1, H2A, H2B, H3, and H4
Core histones make up nucleosome: H2A, H2B, H3,
and H4
DNA and histone synthesis regulation correlate timing
so both are synthesized together
High level of similarity of histones among diverse
organisms
Protein Nonhiston
Nonhistone proteins are a heterogeneous group
Half of proteins in chromatin are nonhistone
Large variety of nonhistone proteins – 200 –
2,000,000 in diploid genomes
Large variety of functions
Scaffold – backbone of chromosome
DNA replications – e.g., DNA polymerases
Chromosome segregation – e.g., motor proteins of
kinetichores
Transcriptional regulation – largest group regulates
transcription during gene expression
Occur in different amounts in different tissues
because of variety of function
Percobaan Griffth
Percobaan Hershey-Chase
Nukleotida
Nukleotida merupakan dasar (prekursor)
penyusun asam nukleat yang terdiri dari:
Nukleosida (gula dan basa)
Senyawa fosfat
Basa pada nukleotida dibedakan menjadi:
Purin: adenin dan guanin
Pirimidin: sitosin, timin, dan urasil (uridin)
Berdasarkan gula penyusunnya, kita mengenal
dua macam nukleotida:
Deoksiribonukleotida
Ribonukleotida
Asam nukleat
Merupakan bagian yang sangat penting bagi
organisme hidup.
Membawa informasi genetika yang akan
diturunkan/ditransfer dari generasi ke generasi.
Berdasarkan penyusunnya, ada 2 macam asam
nukleat yakni:
Asam deoksiribonukleat : AND / DNA
Asam ribonukleat : ARN / RNA
Asam nukleat merupakan polimer nukleotida
yang dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.
Deoksiribosenucleic Acid (DNA)
Dikenal sebagai materi genetik komponen kromosom.
Merupakan polimer deoksiribonukleotida yang
dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.
Backbone (rangka) terdiri dari: gugus fosfat dan gula
yang saling berseling.
Memiliki orientasi 5’ 3’ jika gugus fosfat dari C5
berikatan dengan OH C3.
Di dalam sel DNA tersusun berupa jalin ganda (double
helix) dengan gugus fosfat berada di luar dan basa
nitrogen di dalam.
Jalin ganda yang terbentuk bersifat anti parallel.
Struktur DNA
Berdasarkan analisis difraksi sinar-X,
ada dua konformasi DNA dalam sel:
Bentuk A
Bentuk B
Replikasi DNA
Mana yang
benar ?
Percobaan Messelson dan Stahl
CONCLUSION
1st replication 2nd replication
Conservative model
Semiconservative model
Dispersive model
Replikasi DNA
Bagian yang terlibat
dalam replikasi DNA
Proses replikasi DNA
Ribonucleic Acid (RNA)
Ribonucleic Acid (RNA)
memiliki struktur yang
berbeda dengan DNA:
Gula ribosa (DNA:
deoksiribosa)
Basa urasil sebagai
pasangan adenin (DNA:
timin)
RNA dalam sel muncul
dalam proses sintesis
protein.
Struktur RNA
Macam-macam RNA
hnRNA (heterogeonous nuclear RNA) merupakan hasil
transkripsi langsung dari DNA
mRNA (messanger RNA) telah mengalami proses post
transkripsi penghilangkan intron (pada organisme eukariotik).
rRNA (ribosomal RNA) Komponen ribosom tempat sintesis
protein berlangsung
tRNA (transport RNA) Menerjemahkan kode genetik dan
menghubungkan antara asam nukleat dengan asam amino
membentuk protein
snRNA (small nuclear RNA) membantu proses splicing dalam
tahap post transkripsi
snoRNA (small nucleolar RNA) membantu modifikasi ribosomal
RNA / rRNA
miRNA (micro RNA) terlibat dalam pengaturan ekspresi gen,
terdiri atas siRNA (small interfering RNA) dan stRNA (small
temporally regulated RNA)
Transport RNA