MATERI GENETIK

      Penelitian yang mendasari sehingga ditemukan asam nukleat dilakukan Fredrich Miescher (1868) mengisolasi nukleus dari sel pus yang terdapat pada bekas kain pembalut dan memperoleh senyawa yang mengandung fosfor dinamakan nuklein yang sekarang dikenal sebagai asam nukleat.

Dibedakan 2 tipe asam nukleat :

1.      DNA

2.      RNA

DNA SBG MATERI GENETIK

            DNA dibuktikan sebagai materi genetik oleh :

1. Percobaan Mac Leod dan Mc Carty
2. Percobaan Hershey-Chase
3. Percobaan Griffith

DNA sbg penyimpan informasi genetik

Letak: nukleus (kromosom) & diluar kromosom (mitokondria, plastida)

DNA merupakan polinukleotida yang dibentuk oleh mononukleotida yang tersusun atas :

1. gula deoksiribosa
2. phospat
3. basa nitrogen

Basa nitrogen dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu : Purin dan pirimidin

            Purin : Adenin (A) dan Guanin (G)

            Pirimidin : Timin (T) dan Sitosin (S)

STRUKTUR DNA

Menurut Watson-Crick molekul DNA terdiri atas dua rantai/pita spiral ganda yang saling membelit disebut double helix

•         Sebuah pita spiral dalam double helix membuat satu spiral penuh setiap 34Å

•         Satu putaran /spiral penuh mengandung 10 basa sehingga setiap basa berjarak 3.4Å

•         Lebar molekul DNA sepanjang double helix adalah tetap yaitu 20Å

•         Sebagai back-bone : ikatan gula dengan phospat

•         Sebagai anak tangga adalah pasangan basa

            A berpasangan dengan T dihubungkan 2 atom H

            G berpasangan dengan S dihubungkan 3 atom H

•         Pita DNA bersifat anti paralel : 5’ - 3’  ,   3  - 5’

ORGANISASI DNA DALAM KROMOSOM

Unit struktural dasar dari kromosom eukariot adalah nukleosom. Nukleosom tersusun atas DNA dan protein histon. Ada lima macam protein histon yaitu : H1, H2A, H2B,H3,H4. DNA melingkar mengelilingi oktamer histon (H2A, H2B,H3,H4 masing-masing 2 molekul) dan sebagai pengunci adalah histon H1. Protein histon adalah protein sangat basa mengandung asam amino basa arginin dan lisin.

Fungsi histon : memelihara integritas fungsi dan struktur kromatin

REPLIKASI DNA

Pada saat sel akan membelah maka DNA yang ada di dalam kromosom akan mengalami replikasi terlebih dahulu. Replikasi DNA secara semikonservatif yaitu dua pita spiral dari double helix membuka dan setiap pita spiral dari double helix parental akan berlaku sebagai cetakan untuk pembentukan pita yang baru.

BAHAN DASAR REPLIKASI DNA

•         DNA cetakan/template

•         DNA primer/pemula

•         Deoksiribonukleotida (dNTP) : d ATP,d CTP, dGTP, d TTP

•         Enzim yang mengkatalisis reaksi replikasi : DNA polimerase

            Reaksi penambahan nukleotida baru terjadi pada ujung 5’ hidroksi phospat menuju ujung 3’ OH (hidroksi bebas) sehingga sintesis DNA terjadi dengan arah 5’ – 3’

GARPU REPLIKASI

Pada rantai yang terpisah pada garpu replikasi ada 2 ujung yaitu ujung 3’ dan ujung 5’. Penambahan nukleotida baru dngan arah 5’ – 3’. Leading strand : rantai DNA disintesis terus menerus (kontinu) utuh dengan arah 5’ – 3’. Lagging strand : rantai DNA disintesis terputus (diskontinu) dengan arah 5’ – 3’ sehingga terbentuk fragmen okazaki, fragmen tsb kemudian digabungkan dengan DNA ligase

Enzim yang berperan dalam Proses Replikasi

•         DNA girase : membuka ikatan supercoiled

•         DNA helicase : membuka putaran segmen DNA di muka garpu replikasi

•         SSB (Single Strand Binding Protein) :enzim ini mengikatkan diri pada rantai DNA yang terbuka sehingga rantai tetap terpisah (kaku dan lurus) menjaga agar pita yang sudah terbuka tidak berdekatan lagi