PEROBAAN PERCOBAAN FREDERICK GRIFFITH,
HERSHEY-CHASE DAN FRAENKEL CONRAT
RESUME
Disusun Untuk Memenuhi Tugas Matakuliah Genetika I Yang dibina oleh Prof. Dr. H. Agr. M. Amin, M. Si
Oleh: Kelompok 13
Off H / 2015
Ida Nurpitasari ( 150342604029 ) Siti Rayhanah (150342605454 )
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG
JURUSAN BIOLOGI Januari 2017
RESUME GENETIKA I PERCOBAAN FREDERICK GRIFFITH
Percobaan Frederick Griffith untuk membuktikan adanya materi genetic pada kromosom. Di dalam kromosom terdapat gen dengan kandungan meteri kimiawinya adalah DNA dan protein. Percobaan yang dilakukan Griffith ini bertujuan untuk mengetahui yang manaa yang menjadi materi genetic dari keduanya. Griffith menggunakan bakteri Streptococcus pneumonia dengan 2 strain bakteri, yaitu bakteri tipe S dan tipe R. pada tipe S memiliki selubung pada sel nya sehingga bersifat virulan (dapat menyebabkan penyakit). sedangkan pada bakteri tipe R tidak memiliki selubung kapsul dan bersifat tidak virulan (tidak dapat menyebabkan penyakit). Griffith melakukan 4 macam percobaan dengan bakteri ini.
1. Griffith menginjeksi bakteri tipe S pada tikus, hasilnya tikus mati. Karena pada bakteri tipe S ini memiliki selubung kapsul polisakarida sehingga sel dari bakteri ini mampu bertahan dari system kekebalan yang ada pada tikus.
2. Griffith menginjeksi bakteri tipe R pada tikus, hasilnya , tikus tidak mati hal ini dikarenakan pada bakteri tipe R tidak memiliki selubung kapsul sehingga system kekebalan pada tikus mampu melawan adanya bakteri tersebut.
3. Griffith mematikan bakteri tipe S dengan cara memanaskan bakteri tipe S tersebut. kemudian di injeksi pada tikus, hasilnya tikus tetap bertahan hidup
4. Griffith menginjeksi bakteri tipe S yang mati dengan bakteri R yang masih hidup pada tikus. Hasilnya tikus mati. Namun bakteri tipe S ditemukan pada bangkai tikus tersebut.
Gambar. Percobaan Frederick Griffith
Dari hasil percobaan Griffith ini dapat disimpulkan bahwa adanya transformasi yaitu pengambilan DNA dari lingkungan di sekitar. Dari percobaan Griffith bakteri tipe R yang tidak virulan dapat bersifat virulan ketika dicampurkan dengan bakteri S yang sudah mati . dengan demikian bakteri perubahan sifat atau transformasi dari bakteri yang tidak virulen menjadi virulen disebabkan oleh adanya DNA dari sel bakteri strain virulen yang masuk ke dalam bakteri strain yang tidak virulen.
PERCOBAAN HERSHEY & CHASE
Pada tahun 1952 telah diterbitkan sebuah eksperimen oleh Alfred Hershey dan Martha Chase tentang bukti tambahan yang menunjukkan bahwa DNA adalah materi genetik. Hasil percobaan mereka menunjukkan bahwa informasi genetik dari virus bakteri tertentu (T2 bakteriofag) telah hadir dalam DNA-nya. Virus adalah organisme hidup terkecil. Virus hidup dengan reproduksi yang dikendalikan oleh informasi genetik yang tersimpan dalam asam nukleat melalui proses yang sama seperti pada organisme selular. Namun, virus adalah parasit acellular yang dapat mereproduksi
hanya di dalam sel inang yang sesuai. Reproduksi mereka benar-benar tergantung pada mesin metabolik (ribosom, sistem energi yang menghasilkan, dan komponen lainnya) dari inangnya. Bakteriofag T2 yang menginfeksi secara umum basil usus pada Escherichia coli , terdiri dari sekitar 50 persen DNA dan sekitar 50 persen protein. Percobaan Hershey and Chase sebelum 1952 telah menunjukkan bahwa semua reproduksi T2 bakteriofag berlangsung dalam sel E. coli sehingga ketika Hershey dan Chase menunjukkan bahwa DNA dari partikel virus memasuki sel, sedangkan sebagian besar protein virus tetap terserap ke luar sel. Implikasinya adalah bahwa informasi genetik yang diperlukan untuk reproduksi virus hadir dalam DNA . Dasar untuk percobaan Hershey - Chase adalah bahwa DNA mengandung fosfor tetapi tidak ada sulfur, sedangkan protein mengandung sulfur tapi hampir tidak ada fosfor. Ketika partikel T2 fag diberi label dengan 35S dan dicampur dengan sel E. coli selama beberapa menit maka sel-sel fag yang terinfeksi kemudian mengalami kekuatan geser dalam blender dengan protein dapat dihapus dari sel tanpa mempengaruhi produksi keturunan fag. Ketika partikel T2 di mana DNA berlabel dengan 32P digunakan maka DNA tidak tunduk pada penghapusan oleh kekuatan geser dalam blender. Mantel fag dipisahkan dari sel-sel yang terinfeksi oleh kecepatan rendah sentrifugasi dimana pelet (sedimen) sel sementara meninggalkan partikel fag membentuk endapan. Hasil ini menunjukkan bahwa DNA virus memasuki sel inang, sedangkan mantel protein tetap berada di luar sel. Sejak keturunan virus diproduksi di dalam sel, hasil eksperimen Hershey dan Chase menunjukkan bahwa informasi genetik mengarahkan sintesis dari kedua molekul DNA dan mantel protein virus keturunan harus hadir dalam DNA inangnya.
Eksperimen Hershey dan Chase membuktikan bahwa DNA membawa informasi genetik pada T2 bakteriofag
Gambar 2. Percobaan Hershey-Chase dengan virus dari bakteri
PERCOBAAN FRAENKEL CONRAT
RNA adalah pusat informasi genetik dalam beberapa virus. Fungsi RNA virus adalah menyimpan informasi genetik mereka di asam nukleat daripada di protein, meskipun dalam virus ini asam nukleat adalah RNA. Salah satu eksperimen pertama yang membuktikan RNA sebagai materi genetik dalam virus RNA adalah dari adanya percobaan Heinz Fraenkel - Conrat dan rekan kerja, yang diterbitkan pada tahun 1957 yang disebut pemulihan percobaan Heinz Fraenkel. Percobaan dilakukan dengan virus mosaik tembakau ( TMV ). Fraenkel - Conrat dan rekan memberi perlakuan partikel TMV dari dua strain yang berbeda dengan bahan kimia yang memisahkan mantel protein virus dari molekul RNA dan memisahkan protein dari RNA. Kemudian materi tersebut dicampur protein dari satu strain dengan molekul RNA dari
strain lain dalam kondisi yang mengakibatkan pemulihan lengkap, virus infektif terdiri dari protein dari satu strain dan RNA dari strain lain . Ketika daun tembakau yang terinfeksi virus ini dilarutkan, virus keturunan selalu fenotip dan genotip identik dengan strain induk dari mana RNA telah diperoleh. Dengan demikian, informasi genetik TMV disimpan dalam RNA, tidak disimpan dalam protein.
Gambar. Bahan genetik dari virus mosaik tembakau ( TMV ) adalah RNA bukan protein. TMV tidak mengandung DNA tetapi terdiri dari RNA dan protein.
PERTANYAAN DAN JAWABAN
1. Bagaimana proses transformasi yang terjadi pada percobaan Frederick Griffith? Jawaban:
Percobaan Frederick Griffith menemukan fakta bahwa ada bahan kimia tertentu yang bertanggung jawab terhadap peristiwa transformasi dari strain bakteri IIR tak berkapsul menjadi strain bakteri IIIS yang berkapsul sehingga dapat menyebabkan
pneunomia. Percobaan ini merupakan petunjuk awal bahwa bahan kimia yang bertanggung jawab atas transformasi yaitu DNA yang mana selanjutnya prinsip transformasi ini akan diverifikasi oleh Avery, McLeod dan McCarty serta oleh Hershey dan Chase. Meskipun bakteri tipe IIIS telah mati dengan perlakuan panas, DNA-nya tetap bertahan dari pemanasan dan DNA tersebut akan diambil oleh bakteri tipe IIR. DNA tipe IIIS yang diambil oleh bakteri tipe IIR yang mengandung gen yang dapat membentuk kapsul. Sehingga dengan adanya gen ini, bakteri tipe IIR menjadi terlindung dari sistem kekebalan sel inang yang dapat membunuhnya.
2. Bagaimana prinsip percobaan yang dilakukan oleh Hershey dan Chase? Jawaban :
DNA mengandung fosfor tetapi tidak mengandung sulfur, sedangkan protein mengandung sulfur tetapi tidak mengandung fosfor. Hershey dan Chase menggunakan isotop radioaktif yang berbeda untuk menandai DNA dan protein. Mereka menandai DNA menggunakan fosfor radioaktif (32P). Dan menandai protein menggunakan sulfur radioaktif (35S).
3. Mengapa pada percobaan freankel RNA lah yang disimpulkan sebagai materi genetic bagaimana RNA dapat menghasilkan virus-virus baru yang fenotip dan genotipnya sama dengan induknya ?
Jawaban :
Karena virus keturunan TMV selalu memiliki fenotip dan genotip yang sama dengan dari mana asal RNA yang diambil. Telah diketahui juga bahwa Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain. Perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil cincin gula pentosa, sehingga dinamakan ribosa, sedangkan gugus pentosa pada DNA disebut
deoksiribosa Basa nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timina pada DNA diganti dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenina, guanina, sitosina atau urasil untuk suatu nukleotida karena RNA berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain.
RNA dapat menghasilkan virus-virus baru yang fenotip dan genotipnya sama karena Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasioleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus baru.
4. Mengapa bakteri tipe R yang non-virulen pada percobaan Griffith menjadi bersifat virulen ?
Jawaban:
Berdasarkan percobaan dan penjelasan tersebut dapat dikatakan bahwa bakteri jenis S yang telah dimatikan memiliki peran dalam mengkonversi bakteri non-virulen R menajdai S. terjadi peristiwa transformasi , dimana terdapat beberapa bahan komponen kapsula polisakarida atau beberapa senyawa yang dibutuhkan untuk sintesis kapsula yang menjadi bahan utama untuk terjadinya transformasi meskipun kapsula itu sendiri tidak dapat menyebabkan pneumonia. Bahan atau komponen kapsula polisakarida yang ditransformasi ke sel R menimbulkan reaksi enzimatis yang berakhir dengan sintesis kapsula polisakarida tipe S sehingga menjadi bersifat virulen.
Daftar Rujukan
Snustad, D. Peter and Simmons, Michael J. 2012. Principles of Genetics Sixth Edition. USA: John Wiley and Sons, Inc
