BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Gregor
mendel (1882-1884), seorang rahib Austria, mengadakan penyelidikan untuk
membuka tabir rahasia keturunan melalui seperangkat eksperimen yang akan
memberikan hasil-hasil yang berguna. Setiap makhluk hidup memiliki sifat yang
berbeda-beda. Teori-teori Mendel terkenal dengan sebutan Hukum Keturunan
Mendel. Dalam penelitiannya, Mendel menggunakan tanaman kapri atau ercis (Pisum
sativum). Secara khusus ia ingin mengetahui hukum-hukum yang mengatur produksi
hibrida. Ia berasumsi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu
sifat atau karakter yang dapat diwariskan. Ia menyebutnya ‘faktor’. Pada 1910,
Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen terletak di kromosom.
Selanjutnya,
terjadi ‘perlombaan’ seru untuk menemukan substansi yang merupakan gen. Banyak
penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek
ini. Pada saat itu DNA sudah ditemukan dan diketahui hanya berada pada kromosom
(1869), tetapi orang belum menyadari bahwa DNA terkait dengan gen. Melalui
penelitian Oswald Avery terhadap bakteri Pneumococcus (1943), serta Alfred
Hershey dan Martha Chase (publikasi 1953) dengan virus bakteriofag T2, dari
sini diketahui bahwa DNA adalah materi genetik.
Gregor
Mendel telah berasumsi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu
sifat atau karakter yang dapat diwariskan. Ia menyebutnya ‘faktor’. Pada 1910,
Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen terletak di kromosom. Selanjutnya,
terjadi ‘perlombaan’ seru untuk menemukan substansi yang merupakan gen. Banyak
penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek
ini.
1.2 Tujuan
1. Untuk
memenuhi tugas Genetika
2. Untuk
mengetahui organisasi DNA dalam Kromosom
3. Untuk
mengetahui komposisi kimiawi dan struktur asam nukleat
4. Untuk
mengetahui DNA model Watson dan Crick
5. Untuk
mengetahui proses replikasi DNA
6. Untuk
mengetahui proses transkripsi dan translasi
7. Untuk
mengetahui kode genetik
8. Untuk
mengetahui regulasi ekspresi gen
9. Untuk
mengetahui teknik dalam rekayasa genetika
BAB II
PEMBAHASAN
Pada
waktu Gregor Mendel (1822-1884) menganalisis pewarisan sifat-sifat pada Pisum sativum, belum terfikirkan olehnya
bagaimana struktur, lokus, sifat kimiawi serta cara kerja gen. Tetapi
penelitian dan pengamatan ilmuan-ilmuan sesudahnya yang menemukan bahwa gen-gen
terletak pada kromosom, menyebabkan mereka mempelajari komposisi biokimiawi dari
kromosom lebih mendalam.
Adapun komposisi kimiawinya, bahwa materi genetik
harus memenuhi 2 kebutuhan utama yaitu:
1.
Fungsi genotif atau replikasi
Materi
genetik harus mampu menyimpan informasi genetik dan mewariskan informasi ini
secara tepat dari parental kepada anaknya, dari generasi ke generasi.
2.
Fungsi fenotip atau ekspresi gen
Materi genetik harus mengendalikan
perkembangan fenotip organisme, apakah itu suatu virus, bakteri, tanaman atau
hewan. Materi genetik harus mengarahkan pertumbuhan dan diferensiasi organisme
mulai dari zigot yang bersel satu sampai menjadi dewasa.
2.1 Organisasi DNA dalam Kromosom
Kromosom
pertama kali diamati oleh Karl Wilhelm von Nägeli pada 1842 dan ciri-cirinya
dijelaskan dengan detil oleh Walther Flemming pada 1882. Pada 1910, Thomas Hunt
Morgan membuktikan bahwa kromosom merupakan pembawa gen. Kromosom merupakan
tabung-tabung protein dalam setiap sel. Jumlah kromosom sangat bervariasi dalam
bentuk tabung. Kromosom merupakan zat yang mudah mengikat zat warna sehingga mudah
diamati sewaktu sel membelah. Zat penyusun kromosom disebut kromatin, yaitu
serabut halus yang terjalin seperti benang. Kromosom terdiri atas belahan dua
benang halus yang sama, disebut kromatid. Kromosom merupakan struktur
makromolekul besar yang memuat DNA yang membawa informasi genetik dalam sel.
DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom.
Gambar 2.1 Ukuran Kromosom
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
Kromosom
tersusun atas nucleoprotein, yaitu persenyawaan antara asam nukleat yang
terdapat dalam inti sel serta protein histon atau protamin, yang membawa
keterangan genetik hanyalah asam nukleat saja. Sebuah kromosom (dalam bahasa
Yunani chroma = warna dan soma= badan) adalah seberkas DNA yang sangat panjang
dan berkelanjutan, mengandung gen unsur dan nukleotida. Kromosom ini dilapisi
oleh histon (protein structural). Setiap kromosom memiliki dua lengan, yang
pendek disebut lengan p (dari bahasa Perancis petit yang berarti kecil atu
pendek) dan lengan yang panjang lengan q (q mengikuti p dalam alfabet).
struktur kromosom
Gambar 2.2
Ukuran Kromosom
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
Dalam kromosom terdapat gen yang membawa
sifat-sifat keturunan atau disebut juga faktor keturunan. Gen tersusun secara
teratur pada suatu deretan tertentu dan berada di dalam lokus. Di dalam
kromosom terdapat DNA (Deoxyribonucleic Acid).
Jumlah
kromosom dalam sel bervariasi, tergantung pada jenis makhluk hidupnya. Namun,
jumlah kromosom pada tiap jenis makhluk hidup selalu tetap. Panjang kromosom
juga berbeda-beda. Hewan cenderung memiliki kromosom yang pendek (4-6µm),
sedangkan tumbuhan cenderung memiliki kromosom yang panjang (mencapai 50µm).
Panjang kromosom pada tiap-tiap makluk hidup berbeda – beda berkisar antara 0,2
– 20 mikron. Pada umumnya semakin sedikit jumlah kromosom pada suatu makluk
hidup semakin panjang kromosomya.
Manusia
memiliki 46 kromosom, tepatnya 23 kromosom homolog. Dari jumlah tersebut, 44
(atau 22 pasang) merupakan autosom (A) dan 2 (atau sepasang) merupakan gonosom.
Seorang perempuan memiliki 22 pasang autosom dan sepasang kromosom X sehingga
rumus kromosomnya 22AAXX. Seorang laki-laki memiliki 22 pasang autosom dan 1
kromosom X serta 1 kromosom Y sehingga rumus kromosomya 22AAXY.
2.2 Komposisi Kimiawi dan Struktur Asam Nukleat
Kromosom
terdiri atas 2 tipe molekul organik yang disebut protein dan asam nukleat.
Sekitar tahun 1950 beberapa eksperimen yang pandai membuktikan bahwa informasi
genetik terletak di dalam asam nukleatnya dan tidak proteinnya. Lebih spesifik
lagi informasi genetik tersebut terletak dalam DNA, kecuali beberapa virus yang
mempunyai RNA sebagai informasi genetiknya.
Unit dasar struktur asam nukleat
ialah nukleotida. Nukleotida dibangun oleh 3 bagian yang dihubungkan dengan
ikatan kovalen.
1. Gula pentosa
: deoksiribosa pada DNA dan ribose pada RNA.
2. Basa
nitrogen : purin atau pirimidin yang berikatan kovalen kepada karbon nomor 1 dari
pentosa. DNA mengandung basa pirimidin sitosin (C) dan timin (I) dan basa purin
adenin (A) dan guanin (G). RNA mengandung basa purin yang sama dengan DNA, dan
juga pirimidin sitosin, tetapi timin diganti dengan urasil (U).
3. Gugusan
fosfat : gugusan ini mementuk ikatan dengan pentosa yang satu karbon nomor 3
dengan ikatan fosfodiester.
Nukleotida-nukleotida ini membentuk polimer atau
polinukleotida yang panjang bervariasi. Molekul DNA yang lengkap dapat terdiri
dari beberapa ribu sampai beberapa juta nukleotida tergantung dari spesies
organisme tersebut, sedangkan molekul RNA bervariasi antar 100 sampai 100.000
atau lebih nukleotida.
Erwin
Chargaff yang meneliti komposisi kimiawi DNA pada macam-macam organisme
memformulasikan hukum Chargaff yaitu bahwa kuantitas molar adenin sama dengan
kuantitas molar timin, sedangkan kuantitas molar guanin sama dengan kuantitas
molar sitosin atau [A] = [T] ; [G] = [S] ; [Purin] = [Pirimidin]. Tetapi rasio
molar 
bervariasi pada macam-macam spesies.
bervariasi pada macam-macam spesies.
Gambar 2.3 Basa Nitrogen
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
Gambar 2.4 Struktur DNA dan RNA
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
Gambar 2.5 DNA Dan Nukleotida
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
2.3 DNA Model Watson dan Crick
Pada tahun
1953 J.D. Watson dan F.H.C. Crick mengusulkan struktur
DNA sebagai
“double helix” yang terdiri dari dua untai polinikleotida yang saling
melilit dalam bentuk spiral. Nukleotida-nukleotida itu membentuk rangkaian
dengan deoksiribosa dan fosfat sebagai tulang punggung. Dua untai
polinukleotida tersebut merupakan komplemen satu dengan yang lain, karena di
hadapan purin selalu ada pirimidin dan sebaliknya. Kedua basa nitrogen ini
dihubungkan oleh ikatan hydrogen (A=T, G=C). Kedua tulang punggung untai
polinukleotida mempunyai posisi yang antiparalel dan biasanya di baca
5’ 3’.
Menurut Watson-Crick, struktur kimia gen (DNA) yang
berupa tangga berpilin tersusun atas :
1. Gula dan
fosfat sebagai induk/ibu tangga
2. Basa
nitrogen, dengan pasangan tetapnya sebagai anak tangga
 |
|
|
|
|
Gambar
2.6 Struktur DNA
Sumber : (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/)
Setiap basa membantu
untuk membentuk tangga yang
berbentuk spiral, dalam artian bahwa
setiap langkah terbesar dari
kedua basa, salah
satu dari
masing-masing heliks dalam
struktur ganda. Selanjutnya, alasan geometris, langkah konstan mengasosiasi pirimidin dari
satu spiral dengan purin dari
yang lain, karena
struktur cincin purin lebih
besar dari pada pirimidin tersebut.
Sebelumnya struktur ini menganalisis selalu menunjukkan jumlah
yang sama purin
dan pirimidin basa dalam
molekul DNA.
Jika demikian, setiap
langkah dari tangga
spiral terdiri
dari dua basa terkait
bersama-sama, maka
selanjutnya diperlukan untuk
menyelidiki sifat
dari kekuatan kimia
yang bertanggung jawab untuk
asosiasi secara
kimiawi dengan mudah, selain itu kedua basa tersebut memiliki kekuatan untuk
menafsirkan pelurusan pada tangga tersebut,
untuk itu akan memanggil kembali (Bagian 1) bahwa fungsi biologi pada
DNA adalah untuk membawa informasi. Pusat
DNA berhubungan dengan struktur kromosom, Beberapa gen memiliki rantai
helix yang panjang, hal ini berarti mekanisme harus mereplikasikan DNA yang
hidup didalam sel melalui aliran
mitosis, dan pada saat menerima dan memerlukan, saat itu juga memerlukan
pemisahan sementara pasangan basa bersama untuk membentuk langkah selanjutnya
untuk membentuk double helix.
Oleh karena itu, kekuatan antara
dasar gabungan basa lemah harus lebih baik, dan menafsirkan bahwa kedua basa
tersebut mengadakan ikatan hidrogen, tidak hanya sesuai dengan pertimbangan
geometris, tetapi pada waktu yang sama elegan menjelaskan fitur lain yang
membingungkan dari pekerjaan analisis sebelumnya, yaitu DNA yang selalu
mengandung banyak molekul adenin pada timin, dan banyak molekul guanin pada
sitosin.
2.4 Replikasi DNA
Kemampuan
DNA untuk membentuk DNA baru yang sama persis degan DNA asal (replikasi)
disebut kemampuan autokatalitik. Kemampuan DNA membentuk molekul kimia lain
dari salah satu atau sebagian rantainya disebut kemampuan heterokatalitik.
Ada
tiga hipotesisi tentang terjadinya replikasi DNA, yaitu sebagai berikut.
- Teori konservatif menyatakan bahwa double helix
yang lama tidak berpisah, dan langsung terbentuk double helix yang baru.
- Teori dispersif menyatakan bahwa double helix
yang lama terputus-putus. Lalu potongan-potongan tersebut memisah dan
membentuk potongan-potongan baru yang akan bersambungan dengan
potongan-potongan lama; sehingga kembali menjadi dua DNA baru yang sama
persis.
- Teori semikonservatif menyatakan bahwa dua pita
dari double helix memisahkan diri dan masing-masing pita yang lama
mendapatkan pasangan pita baru seperti pasangannya yang lama sehingga
terbentuklah dua DNA baru yang sama persis.
Peristiwa
replikasi DNA pertama kali diselidiki pada tahun 1957 oleh Taylor dan
kawan-kawan dengan menggunakan nitrogen radioaktif N15 yang dilabelkan dalam
timidin. Timidin ialah senyawa antara timin dan deoksiribosa. Percobaan Taylor
dan kawan-kawan ini diperkuat oleh penelitian Matthew Meselson dan Franklin
Stahl (1958). mereka menggunakan nitrogen radioaktif dalam bentuk N15O3 pada
bakteri Escherichia Coli; ternyata sel-sel anakan yang terbentuk mengandung
bahan radioaktif itu pula. Cara replikasi DNA berdasarkan percobaan Meselson
dan Stahl ini disebut cara semikonservatif yang banyak diterima oleh sebagian
besar ahli biologi.
·
Helikase, untuk mempermudah membuka rantai ganda DNA
menjadi dua buah rantai tunggal
·
Polimerase, untuk menggabungkan deoksiribonukleosida
trifosfat
·
Ligase, untuk menyambung bagian-bagian rantai tunggal
DNA yang baru terbentuk.
Gambar 2.7
Replikasi DNA
Sumber : (wanenoor.blogspot.com)
2.5 Sintesis Protein
Sintesis
protein adalah proses pembentukan protein dari monomer peptida yang diatur susunannya
oleh kode genetik. Setiap polipeptida terdiri atas rangkaian asam-asam amino
yang dihubungkan satu dengan yang lain melalui ikatan peptida. Ada 20 macam
asam amino yang di temukan di alam.
Tabel 2.1 Jumlah Sandi dan Asam Amino
|
Jumlah Sandi
|
Nama
Asam Amino yang Disandi
|
|
6
|
Arganin,
leusin, dan serin
|
|
4
|
Alanin, glisin,
prolin, treolin, dan velin
|
|
3
|
Isoleusin
|
|
2
|
Asparagin,
aspartat, sistein, glutamin, glutamat, histidin, lisin, fenilalanin, dan
tirosin.
|
|
1
|
Metionin
dan triptofan
|
Dogma sentral dalam genetika molekuler digambarkan
sebagai berikut:
 |
Replikasi DNA
Transkripsi
Translasi Protein
RNA
Replikasi terjadi pada waktu terjadi transmisi
inforimasi genetik dari generasi ke generasi, sedangkan transkripsi dan
translasi terjadi sewaktu fenotip organisme tersebut di ekspresikan.
2.5.1
Transkripsi
Dalam
proses transkripsi enzim yang disebut RNA polimerasa mengikatkan diri pada
tempat tertentu pada molekul DNA dan memisahkan kedua untai double helix dengan
memutuskan ikatan hydrogen basa-basanya. Salah satu untai DNA digunakan sebagai
template untuk mensintesis untai komplementer RNA.
RNA
polimerasa bergerak maju kearah 3’
5’ pada untai DNA yang membawa pesan sambil merangkai ribonukleotida (
arah 5’ 3’ ) menjadi untai RNA
data (messenger RNA). Urutan basa RNA membentuk komplemen yang tepat dengan
molekul DNA, sehingga dapat dikatakan bahwa DNA telah memberikan “cetak biru”
nya kepada mRNA. Perbedaan antara DNA dan RNA terletak pada : gula pentosa
adalah ribose, timin diganti oleh urasil dan beruntai tunggal. Bila transkripsi
telah selesai maka untai RNA duta akan bergabung dengan ribosom untuk
menyelenggarakan sintesis prostein.
Gambar 2.8 Transkripsi
Sumber : (http://alamanda745756.blogspot.com/2010/11/transkripsi-rna.html)
2.5.2
Translasi
Translasi melibatkan 3 tipe RNA,
yaitu RNA duta (mRNA), RNA transfer (tRNA) dan RNA ribosom (rRNA) yang
ketiga-tiganya ditranskripsi dari template DNA.
Mengingat
bahwa tulang punggung kedua untai DNA yang terdiri dari fosfat dan gula pentosa
tidak menunjukkan variasi, maka kode genetik pasti dirumuskan oleh urutan basa
nitrogen dalam nukleotidanya. Pada waktu terjadi transkripsi maka “pesan” yang
terkandung didalam gen (DNA) dipindahkan ke untai RNA duta dalam bentuk
kodon-kodon. Kodon-kodon inilah yang kemudian dikenali oleh antikodon yang
terdapat pada RNA transfer. Setiap molekul tRNA mengenali dan mengikat satu
macam asam amino yang telah diaktivasi lebih dahulu. Dengan demikian maka
terdapat lebih dari 20 macam tRNA (40-60 macam) yang masing-masing membawa asam
amino khusus dan mempunyai antikodon yang terdapat berkomplementasi dengan
kodon pada mRNA. Dengan cara seperti tersebut tadi maka macam-macam asam amino
dapat dirangkai dengan urutan yang spesifik seperti diintruksikan oleh gen yang
terdapat dalam kromosom masing-masing organisme.
Proses
translasi ini semuanya terjadi pada ribosom, yaitu struktur makromolekul yang
kompleks yang tersenar didalam sitoplasma. Ribosom dibangun oleh protein dan
rRNA, terdiri dari 2 subunit, besar dan kecil, yang berasosiasi bila translasi
kan dimulai dan berdisosiasi bila translasi telah selasai. Dalam translasi
biasanya setiap molekul mRNA berasosiasi dengan beberapa ribosom yang disebut
polisim.
Ukuran
ribosom dinyatakan dalam kecepatan sedimentasinyasewaktu disentrifuga yang
disebut unit Sveberg (S). Misalnya E. Coli mempunyai ribosom yang terdiri dari
subunit 60 S dan 40 S. Ribosom merupakan tempat kerja bagi mRNA dan tRNA untuk
menghasilkan polipeptida.
Proses
translasi dapat dibagi dalam 3 tahap :
1. Inisiasi :
ribosom mengikat diri pada tempat pesifik pada mRNA (disebut tempat inisiasi)
yang merupakan permulaan dari “pesan”. Kemudian datanglah tRNA inisiator
yang mengikat diri pada kodon AUG yang
mengawali setiap pesan. Tempat pada ribosom ini disebut “P site” (peptidyl
binding site), tRNA inisiator selalu membawa asam amino metionin.
2. Pemanjangan
: tahap selanjutnya datang tRNA (dengan asam aminonya) yang dapat berpasangan
dengan kodon mRNA berikutya dan mengikat diri pada “A site” (amonoacyl binding
site). Antara asam amino pertama (metionin) dan asam amino kedua terjadi ikatan
peptida, kemudia tRNA inisiator dilepaskan dari “P site”. Sekarang ribosom
melangkah satu kodon ke arah 5’ 3’ dan dengan demikian “A site:
dibebaskan karena tRNA ke-2 telah dipindahkan ke “P site”. “A site” yang bebas
tadi dapat menerima tRNA yang baru yang cocok dengan kodon ke-3. Proses ini
berlangsung terus hingga ribosom sampai pada kodon yang terakhir pada mRNA dan
polipeptida sudah siap dilepaskan.
3. 
Terminasi : akhiran dari berita pada
mRNA ditandai dengan kodon UAA, atau UGA yang tak ada tRNA-nya. Tetapi
kodon-kodon terminasi ini dapat mengikat satu protein yang menyebabkan
polipeptida dilepaskan dari ribosom.
Terminasi : akhiran dari berita pada
mRNA ditandai dengan kodon UAA, atau UGA yang tak ada tRNA-nya. Tetapi
kodon-kodon terminasi ini dapat mengikat satu protein yang menyebabkan
polipeptida dilepaskan dari ribosom.
Gambar 2.9 Translasi
Sumber : (biologipedia.blogspot.com)
2.6 Kode Genetik
Pada tahun
1961, M.W. Nirenberg dan kawan-kawannya mulai memecahkan teka-teki mengenai
kode genetik. Hanya ada 4 macam basa nitrogen (A, U, C, G) Pada molekul mRNA
dan asam amino 20. Dari keempat basa tersebut dapat disusun 64 triplet kodon
dan sudah diketahui pula macam-macam kodon untuk masing-masing asam amino. Tiga
kodon berfungsi untuk terminasi, satu kodon untuk inisiasi dan 61 kodon
mengenali 20 macam asam amino, sehingga terdapat kodon-kodon sinonim.
Gambar 2.10 Kode Genetik
2.7 Regulasi Ekspresi Gen
Semua
sel mempunyai kemampuan untuk memberi respons terhadap stimulasi dari
lingkungannya. Misalnya Escherichia coli yang terdiri dari satu sel yang sangat
kecil ukurannya, mengandung informasi genetika yang diperlukan untuk melakukan
metabolisme, pertumbuhan dan reproduksi. Bila dalam medium biakan mikroba ini
dibubuhkan gula laktosa, maka segera akan dihasilkan enzim-enzim yang sesuai
untuk mencerna laktosa yang masuk kedalam selnya. Rupanya laktosa dapat
menginduksi sintesis enzim-enzim yang sesuai untuk memetabolisir substrat
tersebut.
F.
Tacob dan J. Monod pada tahun 1961 mengusulkan suatu model operan untuk
menjelaskan peraturanan aktivitas gen-gen yang mengkode enzim-enzim untuk
mencerna lactose pada E. Coli.
Mereka
mengusulkan bahwa “lac operan” terdiri dari: promoter, operator, dan 3 gen
structural z, y, dan a, yang berturut-turut mengkode enzim-enzim galaktosidase,
galaktosid, permease dan galaktosid transasetilase. Operator selalu
berdampingan dengan gen-gen structural yang ekspresinya diatur olehnya. Selain
oleh operator ekspresi gen structural juga diatur oleh elemen lain yaitu oleh
gen regulator yang mengkode protein yang disebut repressor. Dalam keadaan tak
ada laktosa repressor ini berikatan dengan operator, sehingga RNA polimerase
tak dapat mengikatkan diri pada promoter yang berakibatkan transkripsi. Pada
gen-gen stuctural tak dapat berlangsung, jadi enzim tak dihasilkan.
Bila
laktosa masuk kedalam sel, maka substrat ini akan berikatan dengan repressor
(mengubah bentuk repressor) sehingga tak dapat lagi berasosiasi dengan
operator. Dengan demikian maka RNA polimerase dapat bergabung dengan promoter
dan transkripsi ketiga enzim tersebut dapat berlangsung. Fungsi dari galaktosid
permease adalah untuk memompa laktosa kedalam sel, sedangkan galaktosidase
untuk memecahkan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Fungsi galaktosid
transasetilase belum diketahui dengan jelas.
2.8 Rekayasa Genetika
Pada
saat ini ilmu pengetahuan mengenai genetika molekuler sudah sampai pada taraf
dimana kita dapat memanipulasi gen, tentunya untuk kesejahteraan manusia.
Teknik
dalam rekayasa genetik didasarkan atas penemuan dan pemanfaatan enzim-enzim
“restriction endonucleases”, “cloning” dari DNA rekombinan dalam prokariot, dan
mencari frekuensi gen. Enzim-enzim “restriction endonucleases” ini mengenali
urutan-urutan nukleotida DNA yang spesifik, dan bekerja sebagai pemotong rantai
DNA pada tempat-tempat tertentu. Misalnya endonuklease yang disebut Eco RI akan
memotong urutan basa seperti dibawah ini:
G A A T T
C G A A T T C
C T T AA G
C T T A A G
Maka di
antara potongan tersebut dapat disipkan suatu gen yang dapat dilekatkan pada
ujung-ujung tadi yang merupakan komplemennya. Bakteri kadang-kadang mengandung
plasmid, yaitu DNA berbentuk cincin yang bereplikasi secara autonom, disamping
kromosom utamanya. Pada tahun 1973 diketahui bahwa plasmid dapat disisipi
sepotong DNA asing (dapat dari eukariot) secara invitro, dengan pertolongan
endonuklease restriksi, sehingga berbentuk DNA rekombinan. Molekul rekombinan
ini kemudian dikembalikan lagi ke dalam sel E. Coli agar melakukan replikasi, suatu
peristiwa yang disebut “glene cloning”. Masih banyak yang harus dilakukan
sebelum gen yang diklon itu dapat mengekspresikan dri yaitu mensintesis protein
yang diinginkan.
Rekayasa
genetik memungkinkan penggunaan bakteri untuk memproduksi protein yang bernilai
dalam kedokteran, seperti insulin dan somatotropin yang berasal dari manusia.
Kemungkinaan lain ialah memasukkan gen-gen untuk memfiksi nitrogen kedalam
bakteri yang hidup dalam akar tanaman nonlegumi nosease, agar tak perlu lagi menggunakan pupuk nitrogen.
BAB III
PENUTUP
3.1 Simpulan
Dari penjelasan diatas padat
disimpulkan bahwa :
·
Kromosom merupakan struktur makromolekul besar yang
memuat DNA yang membawa informasi genetik dalam sel. DNA terbalut dalam satu
atau lebih kromosom.
·
Unit dasar struktur asam nukleat ialah nukleotida.
Nukleotida dibangun oleh 3 bagian yang dihubungkan dengan ikatan kovalen.
1.
Gula pentosa : deoksiribosa pada DNA dan ribose pada
RNA.
2.
Basa nitrogen : DNA mengandung basa pirimidin sitosin
(C) dan timin (I) dan basa purin adenin (A) dan guanin (G).
3.
Gugusan fosfat : gugusan ini mementuk ikatan dengan
pentosa yang satu karbon nomor 3 dengan ikatan fosfodiester.
·
Pada tahun 1953 J.D. Watson dan F.H.C. Crick
mengusulkan struktur
DNA sebagai “double helix” yang terdiri dari dua untai
polinikleotida yang saling melilit dalam bentuk spiral.
·
Kemampuan DNA untuk membentuk DNA baru yang sama
persis degan DNA asal (replikasi) disebut kemampuan autokatalitik.
·
Sintesis protein adalah proses pembentukan protein
dari monomer peptida yang diatur susunannya oleh kode genetik.
·
Dalam proses transkripsi enzim yang disebut RNA
polimerasa mengikatkan diri pada tempat tertentu pada molekul DNA dan
memisahkan kedua untai double helix dengan memutuskan ikatan hydrogen
basa-basanya.
·
Translasi melibatkan 3 tipe RNA, yaitu RNA duta
(mRNA), RNA transfer (tRNA) dan RNA ribosom (rRNA) yang ketiga-tiganya
ditranskripsi dari template DNA.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim.
2010. http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi- materi- genetik/ (Diakses Tanggal
4 November 2014)
Anonim. 2010. wanenoor.blogspot.com (Diakses
Tanggal 4 November 2014)
Anonim.
2010. http://alamanda745756.blogspot.com/2010/11/transkripsi- rna.html (Diakses Tanggal 4 November 2014)
Anonim.
2010. biologipedia.blogspot.com(Diakses
Tanggal 4 November 2014)
Anonim.
2012. http://taniyoook.blogspot.com/2012/07/bahan-genetik.html
(Diakses Tanggal 4 November 2014)
Anonim.
2010. http://fatih-io.biz/struktur-kimia-materi-genetik.html
(Diakses Tanggal 4 November
2014)
Edy,
Syahmi. 2014. Diktat Genetika.
Universitas Negeri Medan: Medan.
Pujianto,
Sri. 2008. Menjelajah Dunia Biologi.
Jakarta: Gramedia.
Suryo.
2004. Genetika Strata 1. Universitas
Gadjah Mada: Yogyakarta.
.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar