View
224
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 1/11
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Genetika adalah ilmu yang mempelajari tentang hereditas si!atturun temurun" si!at induk dan #ariasi si!at karakteristik mikr$%a.
Hereditas adalah penga&etan si!at'si!at struktur dan !ungsi pada
keturunan'keturunan %erikutnya. Perke(ualian atau penyimpangan yang
terjadi pada keturunan suatu $rganisme %er%eda dalam satu atau
%e%erapa si!at induknya. Penyimpangan'penyimpangan dan penga&etan
si!at'si!at sema(am itu dikenal dengan #ariasi. )ariasi dapat terjadi karena
peru%ahan genetik dan e#$lusi. Diduga peristi&a perka&inan tidak terjadi
pada %akteri. *ikr$%a hanya %erkem%ang %iak dengan mekanisme
aseksual melalui peem%elahan diri. *aka para ahli mengg$l$ngkan
mikr$%a %ersama'sama dengan algae %iru dalam schizophyta.
+emudian tim%ul pertanyaan kalau mikr$%a %erkem%ang dengan
mekanisme yang m$n$t$n seperti di atas maka ter%entuk indi#idu
seragam tetapi pada kenyataannya tidak, sehingga terjadi #ariasi
mikr$%a. -i!at mikr$%a sangat %er#ariasi karena masing'masing mikr$%a
mempunyai kemampuan untuk %eradaptasi terhadap pengaruh
lingkungan sekitarnya. *ikr$%a ($nt$hnya %akteri mempunyai p$pulasi
yang %erkem%ang (epat dan %eraneka ragam #ariasinya. Bakteri untuk
memper$leh #ariasi yang %eragam dapat melalui mutasi. Peristi&a
seksual yang semula diduga tidak terjadi, dapat di%uktikan $leh para ahli.
Bahkan perpindahan %ahan genetik dapat didem$ntrasikan dari satu
mikr$%a ke mikr$%a lain
1. /umusan *asalahDari latar %elakang di atas maka dapat diam%il %e%erapa rumusan
masalah diantaranya 0
1. Apa saja materi genetik
. Bagaimanakah struktur DNA dan /NA pada mikr$%a
2. Bagaimanakah pr$ses replikasi, transkripsi, dan translasi
3. Apakah yang dimaksud dengan mutasi
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 2/11
BAB II
PE*BAHA-AN
.1 *A4E/I GENE4I+
*aterial genetik terdiri atas kr$m$s$m dan plasmid. +eduanya terdiri
atas DNA. Dua !ungsi utama materi genetik adalah replikasi dan ekspresi.
*aterial genetik harus %ereplikasi se(ara akurat sehingga dihasilkan
replikan anakan" yang identik dengan induknya. *ateri genetik juga
terekspresi dalam %entuk karakter ter$%ser#asi atau !en$tip.
1. +r$m$s$m
+r$m$s$m %akteri mempunyai %eratnya '25 dari %erat kering satu
sel, pada sel hapl$id pr$kari$t" %ersi!at kr$m$s$m tunggal dan tidak
%erpasangan. Ber%entuk sirkuler, panjangnya 6 1mm, %eratnya '25 dari
%erat kering satu sel, disusun sekitar 3 juta kp% DNA, makr$m$lekul yang
sangat %anyak ini dikemas agar tidak %eru%ah dalam %entuk superk$il 6
78'128 superk$il d$main" -yahrura(hman, 1993". +e%anyakan gen
pr$kari$ta terdapat pada kr$m$s$m, yang terletak dalam suatu %agian
pusat sit$plasma, yang dinamakan daerah nuklear atau nukle$id untuk
mem%edakannya dari mem%ran'pengikat nukleus pada sel eukari$tik.
:umlah nukle$id dalam sel %akteri dapat le%ih dari satu, tergantung
ke(epatan pertum%uhan dan ukuran sel. Nukle$id %erisi gen yang penting
untuk pertum%uhan %akteri.
. Plasmid
Plasmid adalah material genetik ektrakr$m$s$mal. Ukuran plasmid
le%ih ke(il daripada kr$m$s$m. Plasmid %iasanya mengk$de p$lipeptida
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 3/11
yang tidak penting %agi pertum%uhan se(ara langsung. Plasmid %er%entuk
sirkuler, tetapi terdapat plasmid %er%entuk linier seperti terlihat pada
Borrelia dan Streptomyces. Plasmid di%edakan menjadi , yaitu plasmid
k$njugati! dan n$n'k$njugati!. Plasmid k$njugati! adalah plasmid yangmampu did$n$rkan ke resepien, sedangkan plasmid n$n'k$njugati! tidak
dapat did$n$rkan. Plasmid n$n'k$njugati! %iasanya %erukuran kurang
dari 7,; k%p dan %iasanya %erjumlah %anyak 18'8 perkr$m$s$m".
Plasmid didistri%usikan se(ara a(ak ke sel anakan.
*eskipun plasmid tidak %erperan langsung dalam pertum%uhan, tetapi
plasmid memiliki !ungsi penting se(ara medis. <ungsi penting plasmid
se(ara medis, yaitu kemampuan plasmid mengk$de p$lipeptida resistensi
anti%i$tik, t$ksin, struktur permukaan sel untuk perlekatan dan k$l$nisasi.
Plasmid yang %erperan dalam resistensi anti%i$tika dise%ur plasmid / atau
!akt$r /.
. -4/U+4U/ DNA DAN /NA
DNA A-A* DE=+-I/IB=NU+LEA4"
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 4/11
DNA> +r$m$s$m %akteri le%ih %anyak diteliti dari pada kr$m$s$m
$rganisme lain. DNA %akteri mampu mengk$de 1888'2888 p$lipeptida
yang %er%eda'%eda. DNA %akteri merupakan m$lekul %erantai ganda yang
sirkuler. -truktur Dna %akteri tidak merupakan %entuk sederhana tetapimerupakan %elitan yang tidak teratur dalam sit$plasma. :ames ?ats$n
dan <ran(is @ri(k 19;2" telah menemukan struktur DNA yang %erupa dua
untai pita DNA terpilin. Penemuan ini merupakan titik a&al re#$lusi %i$l$gi
karena merupakan penemuan struktur DNA ini sangat penting untuk
mempelajari dan memahami %agaimana in!$rmasi genetik dapat
dipindahkan dari satu generasi ke generasi %erikutnya serta %agaimana
DNA dapat mengendalikan replikasinya.
/eplikasi in!$rmasi herediter di dalam sel meli%atkan sintesis m$lekul
DNA %aru yang mempunyai urutan nukle$tida sama seperti gen$m sel
inangnya. *$lekul DNA adalah makr$m$lekul yang mempunyai in!$rmasi
herediter suatu sel. DNA ini tersusun $leh su% unit'su% unit yang dise%ut
dengan nukle$tida atau de$ksiri%$nukle$tida. Urutan nukle$tida
menentukan kespesikan suatu in!$rmasi herediter dan %erisi mekanisme
untuk mengendalikan eksperi genetik.
*asing'masing de$ksiri%$nukle$tida terdiri dari %asa nitr$gen asam
nukleat", gula de$ksiri%$sa, dan gugus !$s!at. Basa asam nukleat terdiri
dari %asa purin terdiri 0 Adenin A" dan guanin G" yang mempunyai dua
(in(in. Dan pirimidin terdiri atas 0 timin 4" dan sit$sin @" yang hanya
mempunyai satu (in(in. Purin dan pirimidin merupakan m$lekul
heter$siklis karena mengandung dua ma(am at$m @ dan N. Basa asam
nukleat menempel pada de$ksiri%$sa mem%entuk de$ksiri%$nukle$sida.
De$ksiri%$nukle$sida ini %erga%ung dengna gugus !$s!at pada at$m @;
mem%entuk su%unit de$ksiri%$nukle$tida DNA.
/NA A-A* /IB=NU+LEA4"
Asam nukleat lainnya yang dijumpai se(ara alamiah ialah asam
ri%$nukleat /NA". Bedaanya dari DNA ialah 0
1. Biasanya %erutasan tunggal
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 5/11
. +$mp$nen gula pada nukl$etida yang mem%entuk /NA adalah ri%$sa,
dan %ukan de$ksiri%$se. /i%$se adalah sama dengan de$ksiri%$se ke(uali
adanya gugusan hidr$ksil pada at$m kar%$n n$m$r
2. Basa %ernitr$gen pirimidin yang dijumpai pada nukle$tida yangmem%entuk /NA ialah urasil %ukan timin.
.2 /EPLI+A-I DNA
/eplikasi DNA %erarti penggandaan. Ada 2 m$del replikasi DNA yaitu 0
1. *$del k$nser#ati!.*$del ini menyatakan %ah&a rantai DNA %ereplikasi tanpa memisahkan
rantai'rantainya.. *$del semi k$nser#ati!.
*$del ini menyatakan %ah&a rantai DNA %erpisah kemudian %ereplikasi.2. *$del dispersi.
*$del ini menyatakan %ah&a DNA terpe(ah menjadi p$t$ngan'p$t$ngan
yang kemudian %ereplikasi.
Meselson dan Stahl mem%uktikan %ah&a DNA %ereplikasi sesuai m$del
semi'k$nser#ati!./eplikasi m$del semi k$nser#ati! dimulai pada suatu situstertentu yang sudah pasti pada kr$m$s$m %akteri yang dise%ut titik
pangkal kedua utas DNA memisah pada situs ini mem%entuk struktur
%er%entuk . 4itik persimpangannya dise%ut titik tum%uh./eplikasi
%ergerak %erurutan dari titik tum%uh, %aik pada satu arah atau dua
arah.4itik asal dan titik tum%uh terikat pada mem%ran sel dan situlah
kedua utusan terse%ut diduplikasikan.*asing'masing utasan mempunyai
urutan %asa yang k$mplementer terhadap urutan %asa pada utasan'utasan DNA yang mula'mula Pel(Car, 889".
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 6/11
EnCim DNA p$lymerase neman%ahkan nukle$tida pada ujunghidr$ksil'2 utasan atau utasanutasan DNA yang sedang %erreplikasi, jadi
mensintenis utasan'utasan DNA dengan arah ; ke 2.-ejauh ini %elum
ditemukan p$lymerase yang mereplikasi dengan arah 2 ke ;.-intesis
DNA %ersi!at sinam%ung.-elain mekanisme replikasi DNA yang %aru saja
diuraikan, inisiasi penga&&alan" replikasi DNA mem%utuhkan suatu
pan(ing atau pemula yaitu sep$t$ng pendek /NA yang disentesis $leh
/NA p$lymerase dan k$mplementer terhadap DNA.Dengan adanyapemula ini, DNA p$lymerase dapat mulai mensisntesis
du$ksiri%$nukle$tida.-ekali pan(ingan mengena, DNA p$lymerase lalu
men(erna /NA terse%ut dapat menggantikannya dengan DNA.
Berpartisipasinya /NA se%agai pan(ing tampaknya ekstensi! karena setiap
!ragmen $kaCaki juga mengandung se%agian /NA se%agai pan(ing
*i(heal Pel(Car, 889".
Bila titik'titik tum%uh telah %ergerak di seluruh panjang m$lekul DNA,maka ter%entuk dua m$lekul DNA yang lengkap.-etiap m$lekul %erutasan
ganda mengandung salah satu dari utasan asli atau satu utasan
%aru*i(heal Pel(Car, 889".
.3 E+-P/E-I GEN
4ranskripsi
4ranskripsi adalah langkah pertama dalam ekspresi genetis.DNAditranskripsi menjadi /NA. Pita DNA yang menjadi (etakan dise%ut DNA
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 7/11
template. +arena /NA hasil transkripsi mem%a&a Fpesan untuk
ditranslasi, maka /NA terse%ut dise%ut /NA messenger m/NA". Urutan
%asa m/NA sama dengan urutan %asa DNA n$n'template, ke(uali timin
diganti urasil. EnCim yang %erperan dalam sintesis m/NA adalah enCim/NA p$limerase. Urutan DNA yang ditranskrip dapat terdiri atas 1 gen
atau le%ih. 4ranskripsi yang multigen terjadi pada gen'gen yang
terekspresi dalam suatu paket !ungsi$nal.
4ranskripsi DNA terdiri atas 2 tahap, yaitu inisiasi, pemanjangan, dan
penghentian. Inisiasi meli%atkan pengikatan /NA p$limerase ke DNA
template. El$ngasi adalah pr$ses sintesis m/NA $leh /NA p$limerase.
Penghentian meliputi penghentian pemanjangan dan pelepasan m/NA
dari DNA template.
4ranslasi
4ranslasi, yaitu langkah %erikut nya didalam ekspresi gan adalah
pr$ses pengarahan sintensis pr$tein $leh in!$rmasi genetis yang sekarangada pad m$lekul m/NA.
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 8/11
Bila keempat %asa yang %er%eda'%eda pada nukle$tida'nukle$dtida
m/NA itu ditata dalam suatu deretan, maka setiap deret yang terdiri dari
2 %asa dise%ut k$d$n, mampu menetapakan suatu amin$ tertentu. +arena
ada empat ma(am %asa yang %er%eda'%eda, jumlah deret %er%asa tigaterse%ut yang mungkin ter%entuk adalah 32, atau 3 ma(am. 4riplet'triplet
%asa ini masing'masing menetapkan suatu asam amin$ tertentu,
merupakan sandi genetis.-andi ini mungkin %ersi!at uni#ersal %agi semua
spesies $rganisme hidup.
+$de
perta
ma
+$de kedua +$de
ketiga
U @ A G
U
<enilalani
n
<enilalani
n
Leusin
Leusin
-erin
-erin
-erin
-erin
4ir$sin
4ir$sin
-t$p
-t$p
-istein
-istein
-t$p
4ript$!an
U
@
A
G
@
Leusin
Leusin
Leusin
Leusin
Pr$lin
Pr$lin
Pr$lin
Pr$lin
Histidin
Histidin
Glutamin
Glutamin
Arginin
Arginin
Arginin
Arginin
U
@
A
G
A
Ileusin
Ileusin
Ileusin
*eti$nin
4re$nin
4re$nin
4re$nin
4re$nin
Asparagin
Asparagin
Lisin
Lisin
-erin
-erin
Arginin
Arginin
U
@
A
G
G
)alin
)alin
)alin
Alanin
Alanin
Alanin
Aspartat
Aspartat
Glutamat
Glisin
Glisin
Glisin
U
@
A
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 9/11
)alin Alanin Glutamat Glisin G
.; *U4A-I
*utasi adalah peru%ahan sp$ntan pada gen suatu makhluk
hidup>%akteri. -e%agai ($nt$h yang sederhana adalah adanya k$l$ni
%akteri -erratia mar(es(ens yang %er&arna putih diantara k$l$ni yang
%er&arna merah. :ika k$l$ni putih terse%ut diis$lasi dan kemudian diteliti
si!at'si!atnya serta di%andingkan dengan %akteri dari k$l$ni merah, maka
si!at'si!at selain pigmentasinya sama. Bakteri dari k$l$ni putih terse%ut
dikatakan mutan kadang'kadang mutan putih terse%ut dapat kem%ali
menjadi merah. Peristi&a ini dinamakan mutasi %alik
Peru%ahan'peru%ahan karena mutasi dapat di%edakan dengan
m$dikasi peru%ahan tidak menurun" yang dise%a%kan karena !akt$r
lingkungan. Dalam hal m$dikasi semua sel akan mengalami peru%ahan
!en$ti!, sedangkan pada mutasi hanya se%gian ke(il dari p$pulasi. Ada
dua ma(am mutasi yaitu mutasi selekti! dan mutasi tidak selekti! *utasi
selekti! ialah mutasi yang menguntungkan %agi kelangsungan hidup
%akteri terse%ut. *utasi ini terjadi pada keadaan lingkungan tertentu
misalnya adanya anti%i$tika.*utan terse%ut dapat tum%uh denganadanya anti%i$tika dalam d$sis tertentu yang dapat mengham%at dan
mem%unuh sel induknya.*utasi ini dinamakan juga mutasi %uatan.*utasi
tidak selekti! ialah mutasi yang tidak mempunyai si!at yang le%ih
menguntungkan atau merugikan di%andingkan dengan pertum%uhan sel
induknya.*utasi ini dise%ut juga mutasi alami, tanpa (ampur tangan
manusia.
*ekanisme terjadinya mutasi mutagenesis".-el yang mengalamimutasi mutan" mengalami peru%ahan urutan nukle$tida dari DNA
nya.Bagian DNA yang mengalami peru%ahan terse%ut dinamakan mut$n.
Peru%ahan ini akan mempengaruhi se%agian dari akti#itas sel, misalnya
susunan asam amin$ dari p$lipeptida> pr$tein. Ditinjau dari peru%ahan
nukle$tida atau %asa DNA maka dapat dikenal ma(am'ma(am
peru%ahannya, yaitu mutasi titik. Pertukaran, pengurangan, pengisian,
pem%alikan
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 10/11
*utasi titik adalah mutasi yang dise%a%kan peru%ahan'peru%ahan
atau pengurangan satu %asa DNA saja.*isalnya adenin diganti dengan
guanin atau timin diganti dengan sit$sis.Pengaruh dari peru%ahan
terse%ut tergantung dari letak %asa DNA pada gen. Peru%ahan terse%utdapat tidak dipengaruhi pr$duksi pr$tein atau mempengaruhi urutan
asam amin$ dari pr$tein atau tidak menghasilkan pr$tein tertentu. :ika
peru%ahan %asa DNA tidak mempengaruhi pr$duksi pr$tein atau gejala
!en$ti! lain maka mutasi inya dinamakan mutasi %isu. *utasi ini
kemungkinan karena peru%ahan k$d$n yang terjadi tetap mengk$de asam
amin$ yang samaPr$ses pertukaran, pengurangan, penam%ahan dan
pem%alikan dapat %erlangsung se(ara sederhana artinya meliputi satu
atau %e%erapa %asa DNA saja atau men(akup %eratu'ratus
DNA.*utagenesis dapat terjadi karena adanya senya&a mutagen, sinat
ultra #i$let, (at akredin dan se%agianya.Ada %e%erapa ma(am mekanisme
mutasi yaitu0
1. *utasi -p$ntan*utasi sp$ntan dapt terjadi setiap 18'189 pasangan DNA dan diper$leh
satu mutan. *utasi ini dise%a%kan karena terjadi kerusakan sik pada
DNA, terjadi perpindahan p$sisi DNA , kesalahan $leh enCim pada &aktu
terjadi replikasi. -ehingga urutan DNA, maupum pasangan %asa %eru%ah
atau %er%eda %entuk yaitu dari %entuk amin$ menjadi imine, yang dise%ut
taut$mer.. *utagenesis dengan %asa anal$gBasa anal$g adalah senya&a yang mirip dengan %asa pada DNA, tetapi
susunannya %erdeda.2. *utagenesisi kimia
-enya&a mutagen adalah agenesia yang mampu meningkatkan !rekuensimutasi.+arena senya&a mutagen %ereaksi dengan satu %asa atau le%ih
%asa DNA.-enya&a mutagen dapat %erupa asam nitrit, hidr$ksilamin, etil,
sul!$nat, dan lain'lain.3. *utagenesisi karena peru%ahan p$la pem%a(aan reading !rame shiJ"Akredin merupakan (at yang dapat menye%a%kan terjadinya mutasi
karena senya&a akredin mempunyai %entuk sama dengan %asa DNA,
sehingga m$lekul ini dapat disisipkan diantara dua pasangan %asa DNA
dan menghilangkan se%agian %asa, lalu akan terjadi p$la pem%a(aan.;. *utagenesis karena radiasi
8/17/2019 Makalah Bio Kelompok
http://slidepdf.com/reader/full/makalah-bio-kelompok 11/11
*ikr$%ia %ila ditum%uhkan dalam k$ndisi alam dan terkena sinar ultra
#i$let dapat menye%a%kan peru%ahan DNA, sehingga menim%ulkan
mutasi.
DA<4A/ PU-4A+A
Pel(Car, *i(hael dan @han. 818. Dasar'dasar *ikr$%i$l$gi. :akarta0 UI Press.
-uharni, 4ri 4heresia, dkk. 88. Mikrobiologi Umum. $gyakarta0 Uni#ersitas
Atma :aya
-yahrura(hman, Agus. 1993. Mikrobiologi kedokteran ed.re#isi. :akarta0 Bina
/upa Aksara
http0>>(ahs(ient.les.&$rdpress.($m>88>8>teKt%$$k'mikr$%i$l$gi.d$(
Recommended