STRUKTUR DNA MERUPAKAN MOLEKUL LINIER DENGAN BERAT MOLEKUL SANGAT TINGGI. MOLEKUL-MOLEKULNYA MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG PANJANG.

STRUKTUR DNA

• MERUPAKAN MOLEKUL LINIER DENGAN BERAT MOLEKUL SANGAT TINGGI.

• MOLEKUL-MOLEKULNYA MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG PANJANG .

TERDIRI DARI ASAM DEOKSIADENILAT, DEOK- SIGUANILAT, DEOKSISITIDILAT, DAN

ASAM TIMIDILAT

VISIT MY WEBSITE : KLIK AJA LINKNYA SOB

http://dionlegionis.blogspot.com/search/label/Education%20MIPA

http://dionlegionis.blogspot.com/2015/03/klasifikasi-kodok-beranak-dari- sulawesi.html

http://dionlegionis.blogspot.com/2015/03/download-pdf-statistika-data- tunggal.html

Dan lain-lainnya hanya di http://dionlegionis.blogspot.com

GUANIN

TIMIN

SITOSIN

ADENIN

RANGKAIAN RANTAI NUKLEOTIDA MELA- LUI JEMBATAN 5’, 3’

DIESTER FOSFAT DA- LAM STRUKTUR DNA

KOMPOSISI BASA-BASA NITROGEN DNA

( PENELITIAN CHARGAFF )

SANGAT BERATURAN DAN BERVARIASI DARI SATU SPESIES KE SPESIES YANG LAIN. DALAM

SEGALA KEADAAN A = T ; G = C

BANYAKNYA BASA-BASA PURIN SELALU SAMA DENGAN BANYAKNYA BASA-BASA

PIRIMIDIN ( A + G = C + T )

PROPORSI BASA A DAN T, G DAN C SELALU SAMA

KOMPOSISI DNA DAPAT DINYATAKAN DENGAN KANDUNGAN G – C , YAITU

BERKISAR 26% SAMPAI 74%.

HUKUM CHARGAFF

HASIL PENELITIAN CHARGAFF YANG LAIN

•

RASIO ANTARA ADENIN-TIMIN DENGAN GUANIN- SITOSIN {( A + T ) / ( C + G )} BERVARIASI DARI SATU SPESIES KE SPESIES YANG LAIN, YAITU BERKISAR DARI 0,37 SAMPAI 3,16.

• PADA TUMBUH-TUMBUHAN TINGKAT TINGGI DAN HEWAN BANYAKNYA ADENIN DAN TIMIN LEBIH BESAR DARI BANYAKNYA GUANIN DAN SITOSIN.

• SEBALIKNYA PADA VIRUS DAN TUMBUH - TUM – BUHAN TINGKAT RENDAH BANYAKNYA GUANIN DAN SITOSIN LEBIH BESAR DARI BANYAKNYA ADENIN DAN TIMIN.

RASIO DNA

• T RASIO ( G + C )/( A + T) ANTARA ORGANISME BERVARIASI DARI 0,37 – 3,16.

• PD ORG. TK TINGGI NILAI KANDUNGAN (G + C) SEKITAR 0,50; PD ORG. TK RENDAH VARIASINYA CUKUP LEBAR, YATU 0,27 PADA CLOSTRIDIUM SAMPAI 0,72 PD MICROCOCCUS. ; E. COLI 0,50.

• MAKIN TINGGI NILAI KANDUNGAN (G + C) MOL.

DOBEL HELIKS DNA MAKIN SUKAR DIPISAHKAN.

WILKIN DAN FRANKLIN, WATSON DAN CRICK

SUATU MODEL TENTANG BENTUK STRUKTUR MOLEKUL DNA

DAPAT DIJELASKAN GEJALA KEBERATURAN KOMPOSISI BASA-BASA NITROGEN SEPERTI YANG DIUNGKAPKAN CHARGAFF DAN SIFAT- SIFAT BIOLOGIS DNA, TERUTAMA TERJADINYA DUPLIKASI DNA

MODEL DNA WATSON-CRICK

•

MOLEKUL DNA BERBENTUK SPIRAL GANDA ( DOUBLE HELIX ), YAITU TERDIRI DARI DUA RANTAI POLINU - KLEOTIDA YANG SEJAJAR SATU SAMA LAIN MEM- BENTUK BANGUNAN SPIRAL GANDA, MENGELILINGI SUATU SUMBU PUSAT YANG SAMA, TETAPI ARAHNYA BERLAWANAN ( ANTIPARALEL ).

• PADA MODEL ITU BASA NITROGEN TERDAPAT PADA BAGIAN DALAM HELIKS, TERLETAK PADA SUATU BI - DANG DATAR YANG TEGAK LURUS DENGAN SUMBU PUSAT, SEDANGKAN RANGKAIAN GULA FOSFATNYA MERUPAKAN KERANGKA HELIKS.

MODEL STRUKTUR SPIRAL GANDA DNA WATSON DAN CRICK: S = GULA; P = FOSFAT ; A = ADENIN; T = TIMIN;

C = SITOSIN; G = GUANIN

HIDROGEN OKSIGEN

KARBON DALAM RANTAI ESTERFOSFAT KARBON DAN NITROGEN DALAM BASA FOSFOR

LEKUKAN MAYOR

LEKUKAN MINOR

STRUKTUR TIGA DIMENSI DNA

ORIENTASI DUA RANTAI POLINUKLEOTIDA

•

BERLAWANAN ( ANTIPARALEL ); RANTAI YANG SATU BERORIENTASI 5’ - 3’, RANTAI YANG LAIN BERORI- ENTASI 3’ - 5’, DIHUBUNGKAN SATU SAMA LAIN DE- NGAN IKATAN-IKATAN HIDROGEN MELALUI PASANG- AN-PASANGAN TERTENTU DARI BASA-BASA NITRO- GENNYA.

• PASANGAN-PASANGAN TERSEBUT ADALAH:

- ADENIN ( A ) DENGAN TIMIN ( T )

- GUANIN ( G ) DENGAN SITOSIN ( C ).

• PASANGAN A – T DIHUBUNGKAN DENGAN DUA IKAT- AN HIDROGEN, PASANGAN G – C DIHUBUNGKAN DE- NGAN TIGA IKATAN NITROGEN.

DIAGRAM HUBUNGAN ANTARA ADENIN ( A ) DAN TIMIN (T ), GUANIN ( G ) DAN SITOSISIN ( C )

BANGUNAN SPIRAL GANDA

• DIAMETER DIPERKIRAKAN RATA-RATA 2,0 NM ( 20 Å )

• JARAK ANTARA TIAP-TIAP PASANGAN BASA NITRO- GEN ADALAH 0,34 NM ( 3,4 Å ).

• TIAP-TIAP RANTAI POLINUKLEOTIDA MELINGKARI SUMBU PUSAT SECARA SEMPURNA ( 360^O ) SETIAP 3,4 NM ( 34 Å ) ATAU SETIAP SEPULUH PASANG BA- SA NITROGEN. DENGAN DEMIKIAN ROTASI SETIAP BASA NITROGEN MENGELILINGI SUMBU HELIKS ADA LAH 36^O .

• PADA MODEL TERDAPAT DUA MACAM LEKUKAN, YA- ITU LEKUKAN DALAM DAN LEKUKAN DANGKAL. LE- KUKAN DALAM DISEBUT LEKUKAN MAYOR, LEKUK- AN DANGKAL DISEBUT LEKUKAN MINOR.

ANALISIS TERBARU BENTUK DNA YANG MENJADI DASAR MODEL

WATSON DAN CRICK

ADA SEDIKIT PERBEDAAN DENGAN PREDIKSI WAT- SON DAN CRICK. TERNYATA ROTASI TIAP PASANG- AN BASA NITROGEN MENGELILINGI SUMBU HELIKS ADALAH 34,6^O, BUKAN 36 ^O. DENGAN DEMIKIAN MA- KA PADA SETIAP PUTARAN 360^o TERDAPAT LEBIH DARI 10 PASANG BASA NITROGEN.

ANALISIS TERBARU BENTUK DNA YANG MENJADI DASAR MODEL WATSON DAN CRICK

ADA SEDIKIT PERBEDAAN DENGAN PREDIKSI WATSON DAN CRICK. TERNYATA ROTASI TIAP PASANGAN BASA NITROGEN MENGELILINGI SUMBU HELIKS ADALAH 34,6

^O

, BUKAN 36

^O

. DENGAN DEMIKIAN MAKA PADA SETIAP PU –

TARAN 360

^o

TERDAPAT LEBIH DARI 10 PASANG

BASA NITROGEN.

ALASAN MODEL WATSON DAN CRICK MENOLAK PASANGAN A – G DAN C - T

KARENA:

• A – G MERUPAKAN PASANGAN PURIN-PURIN DAN C – T MERUPAKAN PASANGAN PIRIMIDIN-PIRIMIDIN.

• KARENA UKURAN CINCIN PURIN DAN PIRIMIDIN SA - NGAT BERBEDA MAKA PASANGAN A – G AKAN MENG- HASILKAN HELIKS DENGAN DIAMETER LEBIH DARI 20 NM, DAN PASANGAN C – T AKAN MENGHASILKAN HELIKS DENGAN DIAMETER KURANG DARI 20 NM.

• KONFIGURASI TIGA DIMENSI YANG DIBENTUK OLEH PASANGAN BASA-BASA TERSEBUT AKAN MENGHASIL- KAN SAMBUNGAN YANG TIDAK SEMPURNA SEHING - GA PEMBENTUKAN IKATAN NITROGEN MENJADI TIDAK OPTIMAL.

• ALASAN TERAKHIR JUGA DIGUNAKAN UNTUK MENO- LAK PASANGAN A – C DAN G – T , MESKIPUN PASANG- ANG TERSEBUT MERUPAKAN PASANGAN ANTARA PU- RIN DAN PIRIMIDIN.

ALASAN PENGGUNAAN IKATAN HIDROGEN DALAM PEMBENTUKAN PASANGAN-PA-

SANGAN BASA NITROGEN

• MESKIPUN SATU ATAU DUA IKATAN HIDROGEN MERU – PAKAN IKATAN YANG LEMAH, NAMUN IKATAN YANG SA- MA DALAM DERETAN DUA ATAU TIGA RIBU PASANGAN BASA DAPAT MEMBERIKAN STABILITAS YANG TINGGI PADA SPIRAL GANDA.

• PENYUSUNAN PENTOSA DAN BASA-BASA NITROGEN DI SEKITAR SUMBU HELIKS. BASA-BASA YANG HIDROFO - BIK BERADA DI BAGIAN DALAM, SEDANGKAN GULA DAN FOSFAT YANG HIDROFILIK BERADA DI BAGIAN LUAR DA- PAT MEMBERIKAN STABILITAS PADA HELIKS.

URUT-URUTAN BASA NITROGEN PADA SUATU RANTAI POLINUKLEOTIDA

BEBAS DAN BERVARIASI, NAMUN KARENA PASANGAN BASA-BASA NITROGEN TERTENTU MAKA URUTAN BA- SA-BASA NITROGEN PADA RANTAI KEDUA TIDAK

BEBAS LAGI, TETAPI MENYESUAIKAN DENGAN URUT- URUTAN BASA NITROGEN PADA RANTAI PERTAMA ( BERSIFAT KOMPLEMENTER ).

CONTOH:

BILA URUT-URUTAN BASA NITROGEN YANG PERTAMA:

5’ - A T G C A A T T C C G G - 3’

MAKA URUT-URUTAN BASA NITROGEN PADA RANTAI KEDUA ADALAH:

3’ – T A C G T T A A G G C C – 5’

DENGAN DEMIKIAN BENTUK PASANGAN KEDUA RAN- TAI POLINUKLEOTIDA ADALAH SEBAGAI BERIKUT:

5’- A T G C A A T T C C G G -3’

3’- T A C G T T A A G G C C -5’

KESIMPULAN:

BENTUK URUT-URUTAN BASA NITROGEN RANTAI YANG PERTAMA MENENTUKAN URUT-URUTAN BA- SA-BASA NITROGEN RANTAI YANG KEDUA ( BERSI- FAT KOMPLEMENTER ).

KARENA BERSIFAT KOMPLEMENTER MAKA BILA KE- DUA RANTAI POLINUKLEOTIDA PADA STRUKTUR DNA TERPISAH, MASING-MASING AKAN DAPAT MENJADI CETAKAN ( TEMPLATE ) UNTUK TERBENTUKNYA RAN- TAI PASANGAN YANG BARU.

DNA VIRUS BAKTERIOFAGE

MEMILIKI MOLEKUL BERUPA RANTAI TUNGGAL, BERBENTUK LINGKARAN.

• BANYAKNYA ADENIN TIDAK SAMA DENGAN BANYAKNYA TIMIN ( A ≠ T )

• BANYAKNYA GUANIN TIDAK SAMA DENGAN BANYAKNYA SITOSIN ( G ≠ C )

PERJANJIAN PENULISAN MOLEKUL DNA YANG TERSUSUN DARI DUA RANTAI

POLINUKLEOTIDA

HANYA DITULIS SALAH SATU RANTAINYA SAJA

CONTOH:

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

│ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ │ T A C G T T A A G G C C HANYA DITULIS:

P-5’ – A T G C A A T T C C G C – 3’OH

KEANEKARAGAMAN STRUKTUR DNA

• STRUKTUR DNA BERANEKA RAGAM.

• PADA KONDISI ISOLASI, PEMURNIAN, DAN KRISTALISASI YANG BERBEDA DAPAT DI – PEROLEH BENTUK DNA YANG BERBEDA.

MACAM-MACAM DNA BERDASARKAN ARAH PUTARAN RANTAINYA

STRUKTUR RANTAI PUTAR KANAN

STRUKTUR RANTAI PUTAR KIRI

DNA HELIKS PUTAR KANAN DAN PUTAR KIRI

DNA STRUKTUR PUTAR KANAN

DNA YANG BILA DILIHAT KE ARAH BAWAH AKSISNYA TAMPAK TIAP-TIAP RANTAINYA MEMUTAR SESUAI DENGAN ARAH JARUM JAM.

DNA STRUKTUR RANTAI KIRI

DNA YANG BILA DILIHAT KE ARAH BAWAH AKSISNYA TAMPAK TIAP-TIAP RANTAINYA

MEMUTAR KEBALIKAN DENGAN ARAH JARUM JAM.

DNA WATSON DAN CRICK

• MERUPAKAN DNA YANG MEMILIKI RANTAI HELIKS PUTAR KANAN.

• MERUPAKAN STRUKTUR YANG PALING UMUM YANG TERDAPAT DI ALAM.

BANYAKNYA PUTARAN PADA DNA PUTAR KANAN

• DALAM KONDISI FISIOLOGIS DNA YANG MEMILIKI STRUKTUR PUTAR KANAN TERDAPAT 10 PASANG BASA NITROGEN.

• HASIL PENELITIAN TERAKHIR:

BANYAKNYA BASA NITROGEN DNA PADA SETIAP PUTARANNYA BERBEDA-BEDA.

MACAM-MACAM TIPE DNA

TIPE A TIPE B TIPE C TIPE D TIPE E

• SEMUA BERPUTAR KE KANAN

• BERBEDA DALAM DIAMETER DAN JUMLAH PASANGAN BASA NITROGEN PADA SETIAP PUTARAN 360^O

CONTOH: DNA TIPE C MEMILIKI DIAMETER 19 Å, JUMLAH PASANGAN BASA

NITROGEN SETIAP PUTARANNYA 9,3.

Tipe untaian

Pasangan basa/putar- an

Rotasi/

pasangan basa

Diameter untaian

Kondisi terjadinya Kelembab-

an relatif

Dalam larutan

A B C Z

11 10 9,33

12

+32,7^O +36,O^O +38,6^O -30,0^O

23 Å 19 Å 19 Å 18 Å

75%

92%

66%

-

K⁺ Na⁺ Ca⁺ Kadar garam

rendah -

Kadar garam tinggi

KEANEKARAGAMAN STRUKTUR DNA

MOLEKUL DNA

MOLEKUL LINIER, MEMILIKI UKURAN LEBIH PANJANG DARI UKURAN SEL

PERLU PENGEMASAN YANG BAIK

PENGEMASAN DNA

DALAM BENTUK SUPERKOIL YANG KOMPAK

DAPA MASUK DI DALAM SEL

BENTUK SUPERKOIL

SUATU BENTUK MOLEKUL DNA YANG MENGALAMI PEMUTARAN LEBIH LANJUT

BERSIFAT

POSITIF BERSIFAT NEGATIF

SUPERKOIL POSITIF

BILA DNA BERPUTAR SEARAH DENGAN PEMUTARAN

HELIKSNYA

SUPERKOIL NEGATIF

BILA DNA BERPUTAR KE ARAH KEBALIKAN DENGAN ARAH

PEMUTARAN HELIKSNYA

DERAJAD SUPERKOIL

DITENTUKAN OLEH WRITHING NUMBER

( W )

BANYAKNYA PUTARAN AKSIS HELIKS UNTAI GANDA SUATU

MOLEKUL DNA

WRITHING NUMBER ( W )

TERGANTUNG PADA LINKING NUMBER ( L )

BANYAKNYA SALING SILANG KEDUA UNTAI GANDA SUATU MOLEKUL DNA TERTUTUP

STRUKTUR RNA

SERUPA DNA, YAITU MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG DIRANGKAIKAN

MELALUI JEMBATAN 3’, 5 DIESTER FOSFAT

O – P – O

│

O–P–O

GUANIN

URASIL

RIBOSA FOSFAT

DIAGRAM STRUKTUR MOLEKUL RNA

PERSAMAAN MOLEKUL DNA DAN RNA

SERUPA DNA, YAITU MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG DIRANGKAIKAN MELALUI JEMBATAN 3’, 5 DIESTER FOSFAT.

PERBEDEAAN MOLEKUL DNA DAN RNA

• GUGUS GULA PADA RNA BUKAN DEOKSIRIBOSA TETAPI RIBOSA.

• RNA TIDAK MENGANDUNG TIMIN TETAPI URASIL ( U ).

• MOLEKUL RNA RANTAI TUNGGAL, TETAPI DENGAN ADANYA BENTUK SEKUNDER TAMPAK SEPERTI

RANGKAP.

• KOMPOSISI BASA NITROGEN PADA RNA TIDAK ME- NGIKUTI KAIDAH CHARGAFF, YAITU: A TIDAK SE- LALU SAMA DENGAN U, G TIDAK SELALU SAMA DE- NGAN C

MACAM-MACAM RNA

RIBOSOMAL RNA ( rRNA )

MESSENGER RNA ( mRNA )

TRANSFER RNA ( tRNA )

RNA RIBOSOMAL ( rRNA )

TERDAPAT DI DALAM RIBOSOMA SEL PADA EUKARYOTIK TERDAPAT 4 MACAM, YAITU:

28 S; 18 S; 5,8 S ; DAN 5 S.

CATATAN:

TANDA S MENUNJUKKAN KECEPATAN SEDIMENTASI.

NOTASI DIDASARKAN PADA KECEPATAN SEDIMENTA- GASI DENGAN KECEPATAN TINGGI.

KECEPATAN SEDIMENTASI MERUPAKAN PETUNJUK UKURAN RNA

RNA MESSENGER ( mRNA )

• DISINESISTESIS DI DALAM INTI SEL, KEMUDIAN DIKIRIM KE DALAM SITOPLASMA, YAITU DALAM RIBOSOMA.

• BERFUNGSI DALAM SINTESIS PROTEIN, SEBAGAI PEMBAWA INFORMASI GENETTIK DARI DNA.

• mRNA DIKODE OLEH GEN RUAS TERTENTU.

RNA TRANSFER (tRNA )

• TERDAPAT DI DALAM SITOPLASMA.

• BERFUNGSI MEMBAWA ASAM-ASAM AMINO KE KE RIBOSOM;

• MENTERJEMAHKAN KODE-KODE GENETIK YANG DIBAWA OLEH mRNA

Ujung tempat mengikat asam amino pada 3’ CCA

Antikodon

BENTUK SUSUNAN MOLEKUL tRNA