AGENDA PETANI
BAHAN KIMIA MATERI GENETIKMateri GenetikMateri yang
bertanggungjawab atas pewarisan informasi genetik makhluk hidup
dari suatu generasi ke generasi berikutnya Unit fungsional materi
genetik ialah gen, berasal dari kata genos, artinya asal-usul.
Sedangkan unit struktural atau unit kimiawi gen ialah DNA
(deoxyribo nucleic acid). INDIKASI DNA SEBAGAI MATERI
GENETIKPercobaan Frederick Griffith1923 Griffith mempelajari
bakteri Streptococcus pnemoniae, dibedakannya dua bakteri : Smooth
(S) & Rough (R)1928 Griffith melaporkan bahwa informasi genetik
dari sel bakteri mati dapat ditransfer ke sel hidup.Griffith
meneliti dua jenis bakteri (S dan R) yang disuntikan pada tikus
Konfirmasi Percobaan Oswald Averi (1931) :Transformasi tidak
menggunakan hewan sbg inang (in vitro). Bakteri tipe R hidup + S
mati, selanjutnya terbentuk bakteri tipe S hidup.
Komponen apa yang berpengaruh pada fenomena tsb?1944, Avery,
MacLeod and McCarty melakukan serangkaian pengujian prinsip
transformasi Hanya komponen DNA yang berpengaruh terhadap proses
transformasiDisimpulkan bahwa materi genetik (gen) disusun atas
DNA
2. Percobaan Martha Chase and Alfred HersheyMenginfeksi sel
bakteri dengan virus bacteriophages Bacteriophage sangat kecil, dan
tersusun (hanya) dari protein and DNA.Dia tergantung pada sel inang
untuk melakukan replikasi diri. Pertanyaannya: Materi apa yang
secara langsung diproduksi olehnya, DNA atau protein? Skema
Percobaan Chase dan Hershey:
Fakta bahwa gen adalah DNA:phage tidak masuk dalam sel bakteri,
tapi menyuntikankan materi untuk replikasi dan meninggalkan
cangkang diluar sel. Diduga: Cangkang (protein), materi (DNA)
GenGen merupakan unit pewaris sifat yang keberadaannya dapat
diketahui terhadap sifat fenotipenya. Gen adalah substansi
hereditas yang terletak di dalam kromosom. Gen disusun oleh suatu
substansi yang disebut dengan deoxyribo nucleat acid (DNA).
DNA DNA merupakan materi genetik gen. Asam ini disebut juga asam
nukleat, berasal dari kata asam yang terdapat dalam nukleus, karena
sebagian besar (99,9 persen) asam ini terdapat dalam inti sel.
Sisanya yang 0,1 persen terdapat dalam organel. Organel yang
mengandung DNA ialah mitokondria dan kloroplas. Asam nukleat
merupakan bahan dasar kehidupan. DNA bertanggungjawab atas
pewarisan informasi genetik dari suatu generasi ke generasi
berikutnya. DNA merupakan molekul yang mengkode informasi
genetik.
DNAMonomer DNA ialah nukleotida. Satu gen disusun oleh satu
molekul DNA, dan satu molekul DNA disusun oleh ribuan sampai
puluhan ribu nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari tiga gugus
senyawa: 1) gula deoksiribosa; 2) fosfat; 3) basa nitrogen. Gula
yang menyusun DNA tergolong gula pentosa, yaitu gula yang atom
karbonnya lima. Glukosa merupakan sebagian besar bentuk gula dalam
tubuh manusia dan yang menjadi sumber energi utama. Basa nitrogen
terdiri dari dua kelompok yaitu basa: 1) purin dan 2)
pirimidinPurin terdiri dari adenin (A) dan guanin (G)Pirimidin
terdiri dari timin (T) dan citosin (C).
Komposisi Kimia DNA Polymer (polinukleotida), Nukleotida,
terdiri dari:Gula pentoseBasa nitrogen:Purin: Adenin dan
GuaninPirimidin: Sitosin dan TiminGugus Fosfat
Molekul DNA ditemukan pada tahun 1951 oleh Francis Crick, James
Watson dan Maurice Wilkins dengan menggunakan difraksi sinar-X.
Struktur molekul DNA seperti tangga berpilin berhasil digambarkan
oleh ahli biokimia Amerika James Watson dan ahli biofisika Inggris
Francis Crick pada tahun 1953. Atas keberhasilan tersebut, Crick,
Watson dan Wilkins mendapat hadiah Nobel pada tahun 1962 untuk
penemuan struktur molekul DNA. Penemuan struktur molekul DNA
menjadi tonggak terpenting perkembangan biologi molekuler. Model
temuan mereka memiliki arti penting dalam memahami sintesis
protein, replikasi DNA dan mutasi gen.Model DNA Watson and
CricksDNA disusun dua rantai polinukleotida yang basanya
berpasangan dengan ikatan hidrogen, dengan aturan A-T dan G-C.
Pasangan A-T diikat oleh dua ikatan hidrogen, sedangkan G-C oleh
tiga ikatan. Perpasangan dengan ikatan hidrogen ini selain mengikat
juga mempertahankan jarak antara dua basaAntara dua utasan
membentuk pasangan anti paralel, yaitu antara kedua utasan terdapat
arah yang berlawanan; ujung 5P akan berhadapan dengan ujung
3OHAntara dua pasangan basa terdapat jarak sebesar 3.4 AoPasangan
dua utasan DNA membentuk suatu pilinan di sekitar suatu sumbu
dengan arah pilinan ke kanan atau searah dengan jarum jam. Setiap
sepuluh pasang basa (34 Ao akan membentuk satu piilinan atau
memutar 360o . Pilinan ini mempunyai diameter sebesar 20o .Model
DNA Watson and Cricks
Mekanisme Kerja Materi GenetikMolekul DNA yang menyusun gen
merupakan cetak biru genetik untuk setiap sel dan faktor penentu
setiap karakteristik tertentu pada organisme hidup. Gen mengatur
kehidupan sel dan individu suatu makhluk. Gen bekerja mengatur
kehidupan lewat dua proses:replikasitranskripsi
Replikasi DNAReplikasi atau penggandaan, yaitu menggandanya
sepasang DNA yang double-helix anti-paralel menjadi dua pasang yang
susunan basanya persis sama. Replikasi bertujuan untuk menyediakan
copy materi genetik dalam pembelahan sel. Pembelahan sel bertujuan
untuk: perbiakan, pertumbuhan sejak embrio, lahir dan sampai
dewasa, regenerasi bagian tubuh yang lepas dan untuk menyembuhkan
bagian tubuh yang rusak. Tiga hipotetik replikasi DNA
Replikasi DNA mengikuti pola semikonservatifSemikonservatif :
dalam pembentukan baru kedua utas polinukleotida tidak disintesis,
tetapi hanya satu yang disintesis sedangkan utasan yang lainnya
berasal dari molekul DNA terdahuluHal yang terpenuhi dari pola
semikonservatif:Fungsi pewarisan, yaitu dalam replikasi satu utasan
DNA tetua secara fisik akan terbawa ke dalam DNA baru.Fungsi
pemeliharaan sifat, yaitu struktur DNA baru akan sama dengan
struktur DNA generasi sebelumnyaProses replikasi
DNATranskripsiTranskripsi ialah pencetakan RNA. Transkripsi
bertujuan untuk sintesis (menghasilkan) protein. Jika gen aktif
bereplikasi atau transkripsi, ikatan hidrogen menjadi lepas dan
tiap utas menjadi terentang lurus. Sintesis protein merupakan
proses yang mengendalikan mekanisme ekspresi gen.DNA (deoxyribo
nucleic acid) RNA (Ribonucleic Acid)DNA (deoxyribo nucleic acid)
RNA (Ribonucleic Acid)Perbedaan DNA dan RNA pada gula dan basa yang
dikandungnyaDNA gula Dioksiribosa; RNA gula ribosaDNA basa Adenin,
Guanin, Sitosin dan Timin ; RNA basa Adenin, Guanin, Sitosin dan
UrasilDNA5---AGTACGTAACTTGAGCCGTGATG ---3 utas pendamping
3---TCATGCATTGAACTCGGCACTAC ---5 utas cetakanRNA
5---AGUACGUAACUUCACGGCUCAUC ---3
RNA diterjemahkan berdasarkan basa triplet menjadi asam amino
asam amino dirangkaikan oleh ikatan peptida membentuk rantai
protein memunculkan suatu sifat
Sebagai ringkasan dari proses transkripsi dan translasi adalah
sebagai berikut:DNA di transkripsi menjadi mRNA (mesenger RNA)mRNA
keluar dari inti menuju sitoplasmasatu ribosom melekat pada mRNA
pada ujung 5tRNA dengan asam amino tertentu melekat pada ribosom
yang bekerja sepanjang mRNA. pemilihan tRNA yang membawa asam amoni
tergantung dari urutan kode mRNAribosom bergerak sepanjang pita
mRNA dari 5 ke 3 membawa tRNA dengan antikodon tertentu untuk
berpasangan dengan kodon dari mRNA. Basa triplet tRNA melekat pada
basa triplet mRNA. Hal ini yang menjamin bahwa asam amino dibawa ke
ribosom dengan urutan yang ditentukan oleh mRNA (yang berarti pula
ditentukan oleh DNA).Asam amino dirangkaikan oleh ikatan peptida
membentuk rantai protein.tRNA yang terdahulu dilepaskan oleh
ribosom ke dalam sitoplasma untuk bergabung dengan asam amino lain.
Ini memberi tempat bagi tRNA lain dengan asam aminonya bergerak
sepanjang pita mRNA.
