Upload
sandi-danar-cynthia-sari
View
231
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr
http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 1/5
Sandi Danar Cynthia Sari
130331811100
S2 – Pendidikan Kimia Kelas B
SOAL LATIHAN Replikasi dan PCR
1. Apa yang dimaksud dengan istilah-istilah berikut, jika perlu beri contohnya:
No Istilah Pengertian
a. Ekspresi gen rangkaian proses penerjemahan informasi genetik
(dalam bentuk urutan basa pada DNA atau RNA)
menjadi protein
b. Replikasi DNA proses penggandaan rantai ganda DNA. Replikasi
berfungsi agar proses pembentukan protein tidak
terhenti karena tidak ada pengurangan jumlah DNA.
c. Transkripsi proses penyalinan “teks” DNA menjadi RNA
(transkripsi menghasilkan mRNA). Transkripsi
berfungsi untuk membantu terbentuknya asam amino
pada proses translasi karena asam amino dibawa oleh
tRNA sehingga kodon untuk mencetak asam amino
juga harus berbahasa RNA.
d. Translasi proses penerjemahan kodon/urutan nukleotida pada
molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino
yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Translasi berfungsi untuk penyusunan asam-asam
amino sehingga dapat membentuk protein yang akan
digunakan untuk metabolisme tubuh.
e. ORI (Origin of
Replication)
Posisi pengikatan enzim helikase yang mengikat
struktur untai ganda DNA sebagai titik awal replikasi.
Pada prokariotik hanya terdapat 1 ORI, sedangkan
pada eukariotik terdapat lebih dari satu juta ORI.
f. Fragmen OKAZAKI DNA pendek berbentuk fragmen (bagian-bagian)
dalam proses replikasi DNA pada bagian untaianDNA lambat (lagging strand ). Panjang fragmen
Okazaki berkisar dari ratusan sampai ribuan
nukleotida, tergantung jenis selnya.
g. Topoisomerase Enzim yang berfungsi untuk membantu helicase untuk
memotong untaian DNA dengan mengurangi tegangan
untaian ganda DNA. Pada prokariotik, topoisomerase
dikenal dengan sebutan girase DNA
h. Helikase Enzim yang berfungsi untuk memutuskan ikatan-
ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA
sehingga terbentuk garpu/cabang replikasi.
7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr
http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 2/5
No Istilah Pengertian
i. DNA polimerase enzim penting dalam replikasi DNA maupun dalam
reparasi DNA. DNA polimerase merupakan sebuah
enzim yang mengkatalisasi reaksi polimerisasi
deoksiribonukleotida menjadi rantai DNA, dengankata lain enzim ini mengkatalisasi reaksi pembentukan
DNA. DNA polimerase membaca rantai DNA utuh
sebagai cetakan dan menggunakannya untuk
membentuk rantai baru.
j. Ligase Enzim yang berfungsi untuk menggabungkan
fragmen-fragmen Okazaki pada untaian pengantara.
Enzim Ligase DNA dapat membentuk ikatan
fosfodiester antara gugus 3’-fosfat pada ujung DNA
yang mengalami pemanjangan dan gugus 5’-hidroksil
fragmen okazaki yang baru dibuat.
k. Primase bagian dari agregat protein yang disebut primeosome.
Enzim ini berfungsi menempelkan primer RNA
pendek ke untai tunggal/ single-stranded DNA untuk
bertindak sebagai pengganti 3'OH bagi DNA
polymerase sebagai tempat darimana memulai
sintesis.
l. PCR merupakan suatu teknik atau metode perbanyakan
(replikasi) DNA secara enzimatik tanpa menggunakan
organisme. DNA dapat dihasilkan dalam jumlah besardengan waktu relatif singkat sehingga memudahkan
berbagai teknik lain yang menggunakan DNA.
Penerapan PCR banyak dilakukan di bidang biokimia
dan biologi molekular karena relatif murah dan hanya
memerlukan jumlah sampel yang kecil.
2. Jelaskan:
a.
Mengapa dalam replikasi DNA terjadi fragmen OKAZAKIKarena sintesis DNA akan selalu bergerak dengan arah 5’ → 3’. Untai DNA awal
(leading strand ) dibaca dari ujung 5’ ke 3’ maka sintesisnya dapat dilakukan
secara kontinu, sedangkan untaian DNA lambat merupakan anti parallel
dari untaian DNA awal yang memiliki arah berkebalikan (ujung 3’ ke 5’) maka
sintesis tidak dapat dilakukan secara kontinu melainkan dibuat fragmen-fragmen
agar sintesis DNA dapat terjadi serentak. Fragmen DNA pendek yang terbentuk
pada akhirnya akan disampung dengan enzim DNA ligase sehingga membentuk
unit yang utuh.
b. Buktikan dengan suatu contoh bahwa replikasi suatu DNA untai ganda akan
menghasilkan 2 untai DNA untai ganda yang persis sama dengan DNA awal
7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr
http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 3/5
Proses replikasi dimulai ketika enzim DNA polimerase memisahkan dua untai
DNA heliks ganda, seperti ritsleting terbuka. Kemudian, setiap untai DNA yang
“lama” akan berfungsi sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di
sepanjang untai DNA komplementer baru yang bersesuaian dengan cara
mendeteksi basa komplemennya. Setelah mendapatkan pasangan yang sesuai,nukleotida yang baru tersebut disambung satu sama lain untuk membentuk tulang
punggung gula-fosfat untai DNA yang baru. Jadi, setiap molekul DNA terdiri atas
satu untai DNA “lama” dan satu untai DNA “baru”. Sekarang, terdapat dua
molekul DNA yang sama persis dengan satu molekul DNA induk. Enzim DNA
polimerase memiliki fungsi lain, yaitu mengoreksi DNA yang baru terbentuk,
membetulkan setiap kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang rusak.
Adanya fungsi tersebut menjadikan rangkaian nukleotida DNA sangat stabil dan
mutasi jarang terjadi.
3.
Dengan bukti percobaan yang bagaimana dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA
bersifat Semikonserfatif, bukan konservatif
Dengan Percobaan Meselson-Stahl dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA
bersifat Semikonserfatif, bukan konservatif. Pada tahun 1958 Matthew Meselson dan
Franklin Stahl berhasil menunjukkan secara empiris bahwa replikasi DNA
berlangsung dengan mekanisme secara semikonservatif. Meselson dan Stahl
melakukan eksperimen untuk mengetahui mekanisme replikasi DNA dengan
menggunakan bakteri Escherichia coli.
Pertama kali, bakteri E.coli ditumbuhkan dalam medium yang mengandung
nitrogen “berat” yaitu isotop15
N selama beberapa generasi. Dengan cara demikianmaka molekul DNA induk mempunyai label berupa isotop berat sehingga molekulnya
mempunyai densitas yang lebih tinggi dibanding DNA normal. Sel-sel yang molekul
DNA-nya sudah berlabel tersebut kemudian dipindahkan ke medium baru yang
mengandung isotop nitrogen yang “ringan“, yaitu 14 N.
Pada selang waktu tertentu setelah dipindahkan ke medium baru, sampel sel
dipanen dan DNA-nya diisolasi. DNA hasil isolasi tersebut kemudian disentrifugasi
dengan ultrasentrifugasi gradien CsCl untuk menentukan densitas molekul DNA-nya.
Pada pengukuran densitas DNA yang diisolasi pada generasi pertama diketahui bahwa
semua DNA mempunyai densitas molekul hibrid, yaitu densitas yang dihasilkan oleh
gabungan molekul DNA yang mengandung 15 N dan 14 N. Sebelum dipindahkan ke
medium yang mengandung 14 N ( yaitu generasi ke 0), kedua untaian DNA induk
mengandung isotop 15 N. Pada generasi kedua, densitas molekul DNA terdiri atas dua
kelompok yaitu yang mempunyai densitas molekul hibrid dan yang mempunyai
densitas lebih rendah dibanding dengan densitas molekul hibrid. Kelompok kedua
tersebut terdiri atas molekul DNA yang kedua untaiannya mengandung isotop 14 N.
Hasil eksperimen Meselson dan Stahl tersebut menunjukkan bahwa molekul
DNA anakan terdiri atas satu untai DNA induk dan satu untai DNA hasil sintesis baru
sehingga sesuai dengan model replikasi secara semikonservatif. Hasil eksperimen
tersebut kemudian dikonfirmasi lagi dengan eksperimen kedua. Dalam eksperimen
ini, molekul DNA hibrid didenaturasi dengan pemanasan pada suhu 1000C, kemudian
7/27/2019 Soal Latihan Replikasi Dan Pcr
http://slidepdf.com/reader/full/soal-latihan-replikasi-dan-pcr 4/5
disentrifugasi dalam gradien CsCl. DNA yang sudah didenaturasi tersebut
menghasilkan dua pita DNA yang terdiri atas untai tunggal DNA yang mengandung15 N dan untai-tunggal DNA yang mengandung 14 N. Berdasarkan atas eksperimen
dapat disimpulkan bahwa replikasi DNA berlangsung secara semikonservatif.
4. Bedakan dengan sedikitnya 4 macam perbedaan antara: Replikasi (di dalam sel) dan
PCR
Replikasi DNA PCR
Teknik replikasi DNA dalam organismeyang terjadi sebelum pembelahan sel
organisme.
Teknik atau metode replikasi DNAsecara enzimatik tanpa menggunakan
organisme.
replikasi di dalam sel terjadi di dalam
tubuh manusia/hewan/tumbuhan
teknik PCR dilakukan di laboratorium
(alat PCR)
Terjadi secara alamiah pada DNA
organisme
Membutuhkan cetakan DNA, yaitu
sampel DNA yang berisi urutan target.
Tahapan replikasi antara lain
pembukaan untai, pemanjangan,
terminasi
Tahapan PCR antara lain denaturasi,
anealing, elongasi