GENETIKA BAKTERI

Oleh: Dr.HASDIANAH

PENGERTIAN

GENETIKA

GEN

GENOM

MATERI GENETIK ?

KROMOSOM

DNA

MATERI GENETIK BAKTERI

KROMOSOM = DNA SATU BUAH

GENOM :

INTRA KROMOSOM DNA

EKSTRA KROMOSOM PLASMID

KROMOSOM PLASMID

DNA BAKTERI

STRUKTUR : DOUBLE HELIKS BENTUK SIRKULER, HAPLOID NON HISTON TANPA INTRON TERDIRI ATAS : GULA DEOKSIRIBOSA PHOSPAT BASA NUKLEOTIDA :

PURIN ------- PIRIMIDINADENIN = TIMINGUANIN ≡ CYTOSIN

H

GEN PADA BAKTERI

CIRI :

Non interupted tanpa intron

Polisistronik sistem operon

Clustered

exon exon intron exon

MARYANI Non Interupted

MUTBRRANNHUYRMLKYAKLJHGFRNKJHGFI interupted

SANGAT EFEKTIF

REPLIKASI GUNA : PEWARISAN SIFAT

PROSES : PENGGANDAAN DNA

PRINSIP : KOMPLEMENTARI UNTAI DNA

TAHAP :

DENATURASI UNTAI DNA

SINTESA UNTAI DNA KOMPLEMEN

PEMANJANGAN UNTAI DNA BARU

HASIL AKHIR : 2 UNTAI DNA IDENTIK

DENATURASI DNA

DIMULAI DARI ori (Origin of Replication)

BERTAHAPORI

ORI

SINTESIS

G G A A T 1

C C T T A

C C T T A 2

G G A A T

PERPANJANGAN UNTAI

MELENGKAPI UNTAI DNA KOMPLEMENTER

C C T C G G A A T T G C C 1

G G A G C C T T A A C G G 1’

G G A G C C T T A A C G G 2

C C T C G G A A T T G C C 2’

HASIL

DNA ASAL : C C T C G G A A T T G C C 1

G G A G C C T T A A C G G 2

REPLIKASI :C C T C G G A A T T G C C 1

G G A G C C T T A A C G G 1’

G G A G C C T T A A C G G 2

C C T C G G A A T T G C C 2’

HASIL : 1-1’ = 2-2’ = 1-2 IDENTIK ASAL

TRANSKRIPSI

GUNA : SINTESIS mRNA

PROSES : Penyalinan kode genetik dari DNA

PRINSIP : Komplementari DNA dengan basa RNA

TAHAP : Denaturasi untai DNA

Transkrip kode genetik salah satu untai DNA

Elongasi untai RNA

HASIL : mRNA untai tunggal

DENATURASI DNA

DIMULAI DARI REGION INISIASI

BERTAHAPREGION INISIASI

REGION INISIASI

SINTESIS mRNA

PEMASANGAN BASA NUKLEOTIDA KOMPLEMEN

RNA tidak mempunyai basa Timin (T), tetapi mempunyai basa Uracil (U) shg basa A pada DNA cetakan (template) akan dipasangkan dengan U

G G A A T DNA

C C U U A mRNA

PERPANJANGAN UNTAI mRNA

MELENGKAPI UNTAI mRNA

C C T C G G A A T T G C C DNA

G G A G C C U U A A C G G mRNA

HASIL

DNA ASAL : C C T C G G A A T T G C C 1

G G A G C C T T A A C G G 2

TRANSKRIPSI :C C T C G G A A T T G C C DNA

G G A G C C U U A A C G G mRNA

HASIL : mRNA untai tunggal yang

membawa kode genetik DNA

KESIMPULAN

TRANSKRIPSI MERUPAKAN TRANSPORT KODE GENETIK DARI DNA KE TEMPAT SINTESA PROTEIN

TRANSKRIPSI MELALUI 3 TAHAPAN POKOK

HASIL AKHIR PROSES TRANSKRIPSI ADALAH mRNA UNTAI TUNGGAL

TRANSLASI

GUNA : SINTESIS PROTEIN

PROSES : Penerjemahan kode genetik dari mRNA

PRINSIP : Perangkaian asam amino dari kodon

mRNA (terjadi pada ribosom)

TAHAP :

Penempelan kodon inisiasi ( aa methionin), pertemuan kodon(mRNA) – antikodon(tRNA), sintesa aa sesuai kodon,

Elongasi untai asam amino sesuai deret kodon

Terminasi translasi pada stop kodon

HASIL : untai asam amino = protein

DAFTAR KODON

II

I

U C A G III

U UUU (Phe/F)

UUC (Phe/F)

UUA (Leu/L)

UUG (Leu/L)

UCU (Ser/S)

UCC (Ser/S)

UCA (Ser/S)

UCG (Ser/S)

UAU (Tyr/Y)

UAC (Tyr/Y)

UAA (Stop)

UAG (Stop)

UGU (Cys/C)

UGC (Cys/C)

UGA (Stop)

UGG (Stop)

U

C

A

G

C CUU (Leu/L)

CUC (Leu/L)

CUA (Leu/L)

CUG (Leu/L)

CCU (Pro/P)

CCC (Pro/P)

CCA (Pro/P)

CCG (Pro/P)

CAU (His/H)

CAC (His/H)

CAA (Gln/Q)

CAG (Gln/Q)

CGU (Arg/R)

CGC (Arg/R)

CGA (Arg/R)

CGG (Arg/R)

U

C

A

G

A AUU (Ile/I)

AUC (Ile/I)

AUA (Ile/I)

AUG (Met/M)

ACU (Thr/T)

ACC (Thr/T)

ACA (Thr/T)

ACG (Thr/T)

AAU (Asn/N)

AAC (Asn/N)

AAA (Lys/K)

AAG (Lys/K)

AGU (Ser/S)

AGC (Ser/S)

AGA (Arg/R)

AGG (Arg/R)

U

C

A

G

G GUU (Val/V)

GUC (Val/V)

GUA (Val/V)

GUG (Val/V)

GCU (Ala/A)

GCC (Ala/A)

GCA (Ala/A)

GCG (Ala/A)

GAU (Asp/D)

GAC (Asp/D)

GAA (Glu/E)

GAG (Glu/E)

GGU (Gly/G)

GGC (Gly/G)

GGA (Gly/G)

GGG (Gly/G)

U

C

A

G

INISIASI TRANSLASI

DIMULAI DARI KODON METHIONIN (AUG)

KOMPONEN :

mRNA : membawa kode genetik

tRNA : membantu transfer kode mRNA menjadi asam amino

rRNA : signal start

AUG UUA UUG

UAC mRNA

methionin

ELONGASI

PEMANJANGAN UNTAI ASAM AMINO SESUAI KODON mRNA

AUG UUA UUG

AAU mRNAUAC

leusin methionin

ELONGASI

AUG UUA ………..UUG

….......... AAC

mRNA

AAU

leusin ……………….leusin methionin

UAC

TERMINASI

BERHENTINYA TRANSLASI PADA STOP KODON

AUG UUA …………..UUG UAA

?

UAC

AAU

AAC leusin leusin methionin

HASIL

RANGKAIAN ASAM AMINO

Methionin, leusin, ………………leusin

RANGKAIAN ASAM AMINO TSB M,EMBRNTUK PROTEIN……….. (misal : koagulase)

HASILTRANSLASI : PROTEIN YANG FUNGSIONAL

KESIMPULAN

TRANSLASI MERUPAKAN PROSES SINTESA PROTEIN DARI KODE GENETIK GEN YANG TER-EKSPRES DARI mRNA

TRANSLASI MELALUI 3 TAHAPAN POKOK

HASIL AKHIR PROSES TRANSLASI ADALAH RANGKAIAN ASAM AMINO = PROTEIN

MUTASI

MUTASI perubahan sekuen DNA gen

PERUBAHAN :

GENOTIPE

FENOTIPE

MACAM MUTASI :

SILENT MUTATION

MISSENSE MUTATION

NONSENSE MUTATION

MUTASI ……. LANJUTAN

TERJADINYA MUTASI :

SPONTAN KESALAHAN REPLIKASI

INDUKSI REKAYASA GENETIKA

GUNA MUTASI (REKAYASA)

MEMPELAJARI ‘PATHWAY’ PROTEIN

MAPPING GEN

MEMPELAJARI FUNGSI PROTEIN

DLL

MUTASI……..LANJUTAN LAGI

MUTAN : ORGANISME YANG MENGALAMI

MUTASI

MUTAGEN : ZAT PENGINDUKSI MUTASI BASA ANALOG

HNO2

HYDROXYLAMINE

SENYAWA N

INTERCALATING DYE

RADIASI

DLL

PROSES MUTASI

FORWARD MUTATION BASA PURIN DIGANTI DG PURIN YANG LAIN

AG T CAAT AGT

ADISI PENAMBAHAN BASA

AATG AAC CCTAAT GAA CCC T

DELESI PENGHILANGAN BASA

AAT AAC CCTAAA ACC CT

MACAM-MACAM MUTASI

ATG

REPLIKASI

ATG TTG ATC ATA

TRANSKRIPSI

UAC AAC UAG UAUTYROSIN ASPARAGIN STOP TYROSIN

TRANSLASI

PROT. N PROT. LAIN PROT. TDK N PROT. NWILD TYPE MISSENSE MUT NONSENSE MUT SILENT MUT

PLASMID

MATERI GENETIK EKSTRA KROMOSOM

SIFAT :

BENTUK DNA SIRKULER SUPERCOIL

REPLIKASI OTONOM

DAPAT BERINTEGRASI DG KROMOSOM (BEBERAPA)

UKURAN 0,2 -4 % x BESAR KROMOSOM

DAPAT DIISOLASI TERPISAH DARI KROMOSOM

MENGANDUNG GEN PENTING TAPI TIDAK ESENSIAL UNTUK PERTUMBUHAN BAKTERI

PLASMID ……..LANJUTAN

MACAM PLASMID :

ALAMI : KONJUGATIF DAN NON KONJUGATIF

BUATAN : REKAYASA GENETIKA

PLASMID ALAMI :

PLASMID F (FERTILITY PLASMID)

PLASMID R (RESINTANCE PLASMID)

PLASMID COL (COLCINOGENIC PLASMID)

PLASMID F

DAPAT DITRANSFER KE DALAM SEL LAIN

DAPAT MENTRANSFER KROMOSOM

MEMPUNYAI GEN PENTING :

tra transfer gen

mob mobilization gen

tra +, mob + : dapat berkonjugasi dan dapat dipindahkan

tra -, mob + : tak dapat berkonjugasi, tapi dapat dipindahkan

tra-, mob - : tidak dapat berkonjugasi dan tidak dapat

dipindahkan

PLASMID F BILA BERINTEGRASI DENGAN KROMOSOM AKAN MEMBENTUK Hfr cell

F + F-

F + F +

TERBENTUKNYA Hfr

PLASMID

KROMOSOM

INTEGRASI PLASMID-KROMOSOMDENATURASI

KONJUGASI

PLASMID

KROMOSOM

PLASMID R

BERISI GEN RESISTENSI TERHADAP ANTIMIKROBA

DALAM SATU PLASMID, BISA TERDAPAT LEBIH DARI SATU GEN R

ORI gen AmpR

gen KanR

INKOMPATIBILITAS PLASMID

BILA COPI NUMBER PLASMID-PLASMID TERSEBUT SAMA/SEBANDING = KOMPATIBEL

BILA TIDAK SEBANDING = INKOMPATIBEL

PLASMID KOMPATIBEL KEBERADAAN PLASMID-PLASMID TSB DIPERTAHANKAN PADA KETURUNANNYA

PLASMID INKOMPATIBEL DALAM SATU SEL BISA TERDAPAT LEBIH DARI SATU MACAM PLASMID

SUATRU KETIKA AKAN HILANG KEBERADAANNYA PADA SEL KETURUNANNYA

TRANSFER GENETIK

BERPINDAHNYA MATERI GENETIK DARI LUAR SEL KE DALAM SEL

MENGUBAH GENOM SEL

MUNGKIN MENGUBAH SIFAT SEL

SEBAB :

ALAMI

BUATAN REKAYASA GENETIKA

CARA TRANSFER GENETIK

TRANFORMASI

MASUKNYA DNA TELANJANG DARI LUAR SEL KEDALAM SEL (Pot. DNA / PLASMID)

ORGANISME DISEBUT TRANSFORMAN

KONJUGASI

BERPINDAHNYA MATERI GENETIK (KROMOSOM/PLASMID) DARI SEL SATU KE SEL LAIN MELALUI FILI SEX

DENATURASI

KONJUGASI

KROM. BARU

KROM. LAMA

TRANFEKSI/TRANSDUKSI BERPINDAHNYA MATERI GENETIK SEL LAIN KE

DALAM SEL DENGAN PERANTARA INFEKSI VIRUS/FAGA

1 4 SEL X

2 5 SEL Y

3 6

KESIMPULAN

SUSUNAN MATERI GENETIK SUATU SEL DAPAT BERUBAH

PERUBAHAN SUSUNAN MATERI GENETIK

MUTASI

TRANSFER GEN : TRANSFORMASI

TRANSFEKSI

KONJUGASI

PERUBAHAN TERSEBUT DAPAT SECARA ALAMI ATAU REKAYASA

TERIMA KASIH YASAMPAI JUMPA LAGI