Asam Nukleat

BAB X BAB X A A S S A A M M N N U U K K L L E E A A TT 10.1PENDAHULUAN 10.1PENDAHULUAN 10.1.1 Deskripsi Singkat 10.1.1 Deskripsi Singkat

Bab ini mengemukakan secara garis besar asam nukleat yang meliputi pengertian, n Bab ini mengemukakan secara garis besar asam nukleat yang meliputi pengertian, n ukleotida, nukleosida, DNA, RNA, serta mekanisme

ukleotida, nukleosida, DNA, RNA, serta mekanisme reaksi replikasi, transkripsi dreaksi replikasi, transkripsi d an translasi yang berhubungan dengan

an translasi yang berhubungan dengan biosintesis protein.biosintesis protein. 10.1.2 Relevansi

10.1.2 Relevansi

Pembahasan bab ini sangat berhubungan dengan metabolisme protein dan enz Pembahasan bab ini sangat berhubungan dengan metabolisme protein dan enz im. Mahasiswa akan mengetahui bagaimana hubungan antara DNA, RNA dan protein. Pe im. Mahasiswa akan mengetahui bagaimana hubungan antara DNA, RNA dan protein. Pe mahaman tentang asam nukleat sebagai senyawa inti sel pembawa informasi genetika mahaman tentang asam nukleat sebagai senyawa inti sel pembawa informasi genetika

dan pelaksana

dan pelaksana biosintesis biosintesis protein akan protein akan mengungkapkan mengungkapkan bagaimana senyawbagaimana senyawa ini saa ini sann gat penting untuk dasar

gat penting untuk dasar mempelajari rekayasa genetika dan biomolekuler.mempelajari rekayasa genetika dan biomolekuler. 10.1.3 Tujuan

10.1.3 Tujuan

Setelah mempelajari materi ini mahasiswa diharapkan dapat Setelah mempelajari materi ini mahasiswa diharapkan dapat :: 1.Menjelaskan pengertian asam nukleat

1.Menjelaskan pengertian asam nukleat

2.Menerangkan struktur nukleotida dan nukleosida 2.Menerangkan struktur nukleotida dan nukleosida 3.Menerangkan struktur DNA dan RNA

3.Menerangkan struktur DNA dan RNA

4.Menjelaskan proses replikasi dan transkripsi dari DNA 4.Menjelaskan proses replikasi dan transkripsi dari DNA

5.Menerangkan proses biosintesis protein (translasi) oleh RNA. 5.Menerangkan proses biosintesis protein (translasi) oleh RNA. 10.2PENYAJIAN

10.2PENYAJIAN 10.2.1

10.2.1 Uraian Uraian dan dan ContohContoh Friedrich

Friedrich Miescher (18Miescher (1844-1895) ada44-1895) adalah orang lah orang yang mengayang mengawali wali pengetahuanpengetahuan mengenai kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, dilaboratorium Hoppe-Syler di Tubi mengenai kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, dilaboratorium Hoppe-Syler di Tubi ngen, beliau memilih sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian ngen, beliau memilih sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan dengan cara ini diperoleh inti sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan dengan cara ini diperoleh inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein. Dengan menambahkan enzim pemecah p sel yang masih terikat pada sejumlah protein. Dengan menambahkan enzim pemecah p rotein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengan cara

rotein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengan cara ekstraksi terhadap intiekstraksi terhadap inti sel diperoleh su

sel diperoleh suatu zat yang atu zat yang larut dalam basa larut dalam basa tetapi tidak latetapi tidak larut dalam asam. rut dalam asam. kk emudian

emudian zat zat ini ini dinamakan dinamakan “nuclein” “nuclein” sekarang sekarang dikenal dikenal dengan dengan nama nama nucleoprotein. nucleoprotein. SeSe lanjutnya dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa pembentuk s lanjutnya dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa pembentuk s el dan jaringan normal.

el dan jaringan normal.

Beberapa fungsi penting asam nukleat

Beberapa fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, daadalah menyimpan, menstransmisi, da n mentranslasi informasi genetik; metabolisme antara(intermediary metabolism) da n mentranslasi informasi genetik; metabolisme antara(intermediary metabolism) da n reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi;

n reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; koenzim pemindah asamkoenzim pemindah asam asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi.

reduksi.

Asam nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu

Asam nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu DNA (deoxyribonucleic acid ) atau asDNA (deoxyribonucleic acid ) atau as am deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat. Baik DNA am deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat. Baik DNA

maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan

maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan bersifat basabersifat basa . Misalnya

. Misalnya DNA dalam DNA dalam inti sel inti sel terikat pada terikat pada histon. histon. Senyawa gabungSenyawa gabungan antara an antara protprot ein dan asam nukleat disebut nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan polim ein dan asam nukleat disebut nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan polim er seperti protein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. ATP adalah salah s er seperti protein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. ATP adalah salah s atu contoh nukleotida asam nukleat bebas yang berperan sebagai pembawa energi. atu contoh nukleotida asam nukleat bebas yang berperan sebagai pembawa energi.

Asam nukleat merupakan polimer besar dengan ukuran yang bervariasi antar Asam nukleat merupakan polimer besar dengan ukuran yang bervariasi antar a 25.000 /1.0

a 25.000 /1.000.000 s/d 00.000 s/d 1 milyar. Asa1 milyar. Asam nukleat baik m nukleat baik DNA maupun RNDNA maupun RNA tersusun darA tersusun dar i monomer nukleotida . Nukleotida tersusun dari gugus fosfat, basa nitrogen dan i monomer nukleotida . Nukleotida tersusun dari gugus fosfat, basa nitrogen dan gula pentosa. Basa nitrogen berasal dari kolompok purin dan pirimidin. Purin uta gula pentosa. Basa nitrogen berasal dari kolompok purin dan pirimidin. Purin uta ma asam nukleat adalah adenin dan guanin, sedangkan pirimidinnya adalah sitosin, ma asam nukleat adalah adenin dan guanin, sedangkan pirimidinnya adalah sitosin,

timin dan urasil. timin dan urasil.

Nukleotida

Nukleotida merupakan merupakan nukleosida nukleosida yang yang gugus gugus gula gula pada pada posisi posisi 5’-nya 5’-nya mengimengi kat asam fosfat (gugus fosfat) dengan ikatan ester. Nukleosida terdiri atas pent kat asam fosfat (gugus fosfat) dengan ikatan ester. Nukleosida terdiri atas pent osa ( deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (derivat purin atau pir osa ( deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (derivat purin atau pir imidin) melalui ikatan glikosida.

imidin) melalui ikatan glikosida.

Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan dari RNA ialah ribo Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan dari RNA ialah ribo sa. Basa purin dan pirimidin yang berasal dari DNA ialah

sa. Basa purin dan pirimidin yang berasal dari DNA ialah adenin, guanin, sitosinadenin, guanin, sitosin dan timin. Sedangkan basa RNA terdiri atas adenin, guanin, sitosin dan urasil. dan timin. Sedangkan basa RNA terdiri atas adenin, guanin, sitosin dan urasil. Dengan demikian nukleosida adalah penyusun nukleotida dan dapat diberi nama tri Dengan demikian nukleosida adalah penyusun nukleotida dan dapat diberi nama tri vial dan nama sistematis seperti terlihat pada tabel berikut :

vial dan nama sistematis seperti terlihat pada tabel berikut : Tabel

Tabel 10.1 10.1 Nukleosida Nukleosida Penyusun Penyusun Asam Asam NukleatNukleat Monomer Asam Nukleat

Monomer Asam Nukleat Nama Trivial Nama Trivial Nama sistematis Nama sistematis Ribonukleosida Ribonukleosida

Ribosa + basa adenin Ribosa + basa adenin Ribosa + basa guanin Ribosa + basa guanin Ribosa + basa urasil Ribosa + basa urasil Ribosa + basa sitosin Ribosa + basa sitosin Deoksiribonukleosida Deoksiribonukleosida

Deoksiribosa+ basa adenin Deoksiribosa+ basa adenin Deoksiribosa+ basa guanin Deoksiribosa+ basa guanin Deoksiribosa + basa sitosin Deoksiribosa + basa sitosin Deoksiribosa + basa timin Deoksiribosa + basa timin

Adenosin Adenosin Guanosin Guanosin Uridin Uridin Sitidin Sitidin Deoksi-adenosin Deoksi-adenosin Deoksi-guanosin Deoksi-guanosin Deoksi- sitidin Deoksi- sitidin Deoksi-timidin Deoksi-timidin Adenin nukleosida Adenin nukleosida Guanin nukleosida Guanin nukleosida urasil nukleosida urasil nukleosida Sitosin nukleosida Sitosin nukleosida Deoksi-Adenin nukleosida Deoksi-Adenin nukleosida Deoksi-Guanin nukleosida Deoksi-Guanin nukleosida Deoksi- Sitosin nukleosida Deoksi- Sitosin nukleosida Deoksi-Timin nukleosida Deoksi-Timin nukleosida

Nukleosida dalam bentuk bebas ada memiliki fungsi penting bagi kesehatan Nukleosida dalam bentuk bebas ada memiliki fungsi penting bagi kesehatan contohnya, puromisin yang berfungsi sebagai antibiotik yang

contohnya, puromisin yang berfungsi sebagai antibiotik yang menghambat sintesismenghambat sintesis protein ( dihasilkan oleh

protein ( dihasilkan oleh streptomyces). Arabinosil sitosin dan arabinosil adenstreptomyces). Arabinosil sitosin dan arabinosil aden in sebagai anti virus dan anti jamur.

in sebagai anti virus dan anti jamur.

Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan dengan s Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan dengan s

esama nukleotida membentuk asam nukleat. Contohnya dapat dilihat dalam tabel ber esama nukleotida membentuk asam nukleat. Contohnya dapat dilihat dalam tabel ber ikut:

ikut:

Tabel 10.2 Mononukleotida Penyusun Asam Nukleat DNA dan RNA Tabel 10.2 Mononukleotida Penyusun Asam Nukleat DNA dan RNA Basa Nitrogen

Basa Nitrogen

Nama Ribonukleotida (RNA) Nama Ribonukleotida (RNA)

Nama deoksiribonukleotida (DNA) Nama deoksiribonukleotida (DNA) Adenin (A) Adenin (A) Guanin (G) Guanin (G) Timin (T) Timin (T) Sitosin (C) Sitosin (C) Urasil (U) Urasil (U)

Adenosin 5’-monofosfat (AMP) Adenosin 5’-monofosfat (AMP) Guanosin 5’-monofosfat (GMP) Guanosin 5’-monofosfat (GMP)

---Sitidin

Sitidin 5’-monofosfat 5’-monofosfat (CMP)(CMP) Uridin 5’-monofosfat (UMP) Uridin 5’-monofosfat (UMP)

Deoksi Adenosin 5’-monofosfat (dAMP) Deoksi Adenosin 5’-monofosfat (dAMP) Deoksi Guanosin 5’-monofosfat (dGMP) Deoksi Guanosin 5’-monofosfat (dGMP) Deoksi Timidin 5’-monofosfat (dTMP) Deoksi Timidin 5’-monofosfat (dTMP) Deoksi Sitidin 5’-monofosfat (dCMP) Deoksi Sitidin 5’-monofosfat (dCMP)

---Beberapa nukle

Beberapa nukleotida yang otida yang mempunyai funmempunyai fungsi penting gsi penting dalam sel dalam sel misalnya Admisalnya Ad

enosin 5’ monofosfat (AMP), Adenosin 5’ –difosfat (ADP) dan Adenosin 5’-trifosfat (ATP) enosin 5’ monofosfat (AMP), Adenosin 5’ –difosfat (ADP) dan Adenosin 5’-trifosfat (ATP) yang berperan penting dalam transfer gugus fosfat untuk menerima dan mengantar e

yang berperan penting dalam transfer gugus fosfat untuk menerima dan mengantar e nergi.

nergi.

Gambar

Gambar 10.1 10.1 Struktur Struktur AMP, AMP, ADP ADP dan dan ATPATP

Nukleotida lain yang berbentuk siklik seperti

Nukleotida lain yang berbentuk siklik seperti Adenosin 3’-5’-siklik monofosfAdenosin 3’-5’-siklik monofosf at ( AMP-siklik atau cAMP) berperan sebagai kurir sekunder dalm mengendalikan me at ( AMP-siklik atau cAMP) berperan sebagai kurir sekunder dalm mengendalikan me tabolisme hor

tabolisme hormon adrenalin. mon adrenalin. Nukleotida beNukleotida bebas lain bas lain adalah guanosin adalah guanosin siklik monofosiklik monofo sfat ( GMP siklik = cGMP

sfat ( GMP siklik = cGMP ) yang diduga berfungsi sebagai penghambat enzim yang d) yang diduga berfungsi sebagai penghambat enzim yang d irangsang oleh cAMP. Selain itu

irangsang oleh cAMP. Selain itu diketahui beberapa trifosfonukleotida selain ATPdiketahui beberapa trifosfonukleotida selain ATP yang berperan

yang berperan dalam berbagai dalam berbagai reaksi dalam reaksi dalam sel. Misalnya sel. Misalnya CTP CTP (Sitidin 5’- (Sitidin 5’- trifosftrifosf at) terlibat dalam biosintesis fosfolipid, UTP

at) terlibat dalam biosintesis fosfolipid, UTP berperan dalam biosintesis berbagberperan dalam biosintesis berbag ai senyawa karbohidrat. CTP dan UTP juga digunakan dalam biosintesis RNA dan DNA ai senyawa karbohidrat. CTP dan UTP juga digunakan dalam biosintesis RNA dan DNA

1) Struktur Asam Deoksiribonukleat (DNA) 1) Struktur Asam Deoksiribonukleat (DNA)

Asam ini adalah polimer

Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonuklyang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukl eotida yang

eotida yang terikat satu terikat satu sama lain sama lain sehingga membensehingga membentuk rantai tuk rantai polinukleotida yapolinukleotida yann g panjang.

Gambar

Gambar 10.2 10.2 Struktur Struktur Sebagian Sebagian dari dari DNADNA Molekul

Molekul DNA yang panjang DNA yang panjang ini terbentuk olini terbentuk oleh ikatan antara eh ikatan antara atom C nomor atom C nomor 3 dengan3 dengan atom C nomor 5 pada

atom C nomor 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat.molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat. Secara kimia DNA mengandung karakteri/sifat sebagai berikut:

Secara kimia DNA mengandung karakteri/sifat sebagai berikut: 1.

1. Memiliki Memiliki gugus gugus gula gula deoksiribosa.deoksiribosa. 2. Basa

2. Basa nitrogennya nitrogennya guanin (G), guanin (G), sitosin (C), sitosin (C), timin (T) timin (T) dan adenin dan adenin (A).(A). 3. Memiliki rantai heliks ganda anti paralel

3. Memiliki rantai heliks ganda anti paralel

4. Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesi 4. Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesi fik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C),

fik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C), dan adenindan adenin berpasangan dengan timin (A - T), sehingga jumlah guanin selalu sama

berpasangan dengan timin (A - T), sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumdengan jum lah sitosin. Demikian pula adenin dan timin.

lah sitosin. Demikian pula adenin dan timin. 2) Struktur Asam Ribonukleat (RNA)

2) Struktur Asam Ribonukleat (RNA)

Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang

Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekulterdiri atas molekul-molekul ribonukleotida.

ribonukleotida. Seperti DNA Seperti DNA asam ribonuklasam ribonukleat terbentuk eat terbentuk oleh adanya oleh adanya ikatan antarikatan antar a atom C nomor 3 dengan

a atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada molekul ribosa dengan perantaraan guatom C nomor 5 pada molekul ribosa dengan perantaraan gu gus fosfat. Rumus strukturnya sama dengan gambar 10.2 tetapi gulanya adalah ribo gus fosfat. Rumus strukturnya sama dengan gambar 10.2 tetapi gulanya adalah ribo sa ( atom C nomor 2

sa ( atom C nomor 2 mengikat gugus OH)mengikat gugus OH) RNA memiliki

RNA memiliki sifat spesifisifat spesifik yang bk yang berbeda erbeda dengan sifat dengan sifat kimia DNA, kimia DNA, yakniyakni dalam hal:

dalam hal:

1.Gula pentosanya adalah ribosa 1.Gula pentosanya adalah ribosa

2.RNA memiliki ribonukleotida guanin(G), sitosin (C), adenin (A) dan Urasil (U) 2.RNA memiliki ribonukleotida guanin(G), sitosin (C), adenin (A) dan Urasil (U) pengganti Timin pada DNA.

pengganti Timin pada DNA.

3.Untai fosfodiesternya adalah untai tunggal yang bisa melipat membentuk jepit r 3.Untai fosfodiesternya adalah untai tunggal yang bisa melipat membentuk jepit r ambut seperti untai ganda.Beda dengan DNA bentuk molekulnya heliks ganda.

ambut seperti untai ganda.Beda dengan DNA bentuk molekulnya heliks ganda.

4.Prosentasi kandungan bas tidak harus sama, pasangan adenin tidak harus sama de 4.Prosentasi kandungan bas tidak harus sama, pasangan adenin tidak harus sama de ngan urasil, dan sitosin tidak harus sama dengan guanin.

ngan urasil, dan sitosin tidak harus sama dengan guanin.

Ada tiga jenis RNA yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (

Ada tiga jenis RNA yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA ( messenger RNA ) danmessenger RNA ) dan rRNA (ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda, rRNA (ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda, tetapi ketiganya secara bersama-sama mempunyai peranan penting dalam

tetapi ketiganya secara bersama-sama mempunyai peranan penting dalam sintesis prsintesis pr otein.

otein.

Struktur

Struktur asam asam nukleat nukleat dapat dapat dilihat/tertulis dilihat/tertulis dalam dalam bentuk bentuk struktur struktur pripri mer,

mer, sekunder, dan sekunder, dan tersier. Struktersier. Struktur primer tur primer terbentuk bilterbentuk bila gugus a gugus fosfat satu fosfat satu nunu kleotida berikatan ester dengan gugus hidroksil nukleotida lain melalui ikatan k kleotida berikatan ester dengan gugus hidroksil nukleotida lain melalui ikatan k ovalen. Penggabungan berbagai nukleotida ini membentuk rantai rantai

ovalen. Penggabungan berbagai nukleotida ini membentuk rantai rantai panjang (popanjang (po linukleotida).

linukleotida). Dua cirDua ciri i penting penting semua semua polinukleotida polinukleotida adalah:adalah: 1) Ikatan fosfodiester polinukleotida antara unit-unit monomer

1) Ikatan fosfodiester polinukleotida antara unit-unit monomer selalu antara kaselalu antara ka rbon 3’ dari satu monomer dan karbon 5’

rbon 3’ dari satu monomer dan karbon 5’ dari yang berikutnya. Jadi 2 ujung DNA daridari yang berikutnya. Jadi 2 ujung DNA dari rantai polinukleotida linear tersebut akan berlawanan. Satu

rantai polinukleotida linear tersebut akan berlawanan. Satu ujung secara normalujung secara normal akan melakukan reaksi dengan fosfat 5’ dan yang lain bereaksi dengan gugus hidroks akan melakukan reaksi dengan fosfat 5’ dan yang lain bereaksi dengan gugus hidroks il 3’.

il 3’.

2) Rantai polinukleotida mempunyai kekhasan, ditentukan melalui

2) Rantai polinukleotida mempunyai kekhasan, ditentukan melalui urutan basanya.urutan basanya. A A C C G G T T TT 3 3’ ’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’ 3’3’ P P P P P P PP

OH OH 5’

5’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’ 5’5’

Gambar 10.3

Gambar 10.3 A,G,T,C adalah A,G,T,C adalah jenis nukleotjenis nukleotida; P=fosfor, ida; P=fosfor, 5’ dan 5’ dan 3’ ujung 3’ ujung nunu kleotida; semua ikatan fosfodiester adalah 3’--- 5’; molekul memiliki gugus P pada u kleotida; semua ikatan fosfodiester adalah 3’--- 5’; molekul memiliki gugus P pada u jung 5’ dan gugus –OH pada ujung

jung 5’ dan gugus –OH pada ujung 3’.3’.

Penulisan sederhana DNA dan RNA dimulai ujung 5’ fosfat bebas ke

Penulisan sederhana DNA dan RNA dimulai ujung 5’ fosfat bebas ke ujung 3’ –OH bebas seujung 3’ –OH bebas se bagai berikut : bagai berikut : D DNNAA : : 55’’AA--GG--TT--CC--AA--G G --TT--TT--CC- - GG--GG--TT--CC--AA--G G 33’’ R RNNAA : : 55’’UU--CC--AA--GG--UU--CC--AA--AA--GG--CC--CC--AA--GG--UU--C C 33’’ Struktur sekun

Struktur sekunder der DNA ditemukan DNA ditemukan oleh James oleh James D. Watson D. Watson dan F.H.C dan F.H.C Crick (1Crick (1 953). Mereka

953). Mereka menyusun pola menyusun pola difraksi sinar difraksi sinar X X yang menunjukyang menunjukkan model kan model polideoksiripolideoksiri bonukleotida berbentuk heliks ganda.

bonukleotida berbentuk heliks ganda.

A

A BB

C C Gambar

Gambar 10.4 10.4 Model Model DNA DNA heliks heliks ganda ganda (tiga (tiga dimensi) dimensi) oleh oleh J.Watson-Crick. J.Watson-Crick. Basa Basa - -basa (merah-hijau) dan bagian tulang

basa (merah-hijau) dan bagian tulang punggung gula-fosfat (biru-kuning)punggung gula-fosfat (biru-kuning) Gambar 10

Gambar 10.4 menjelaska.4 menjelaskan bahwa n bahwa (A) pita (A) pita pada diagrpada diagram menunjukkaam menunjukkan tulangn tulang belakang

belakang gula-fosfat dari gula-fosfat dari dua untai DNA. dua untai DNA. Heliks ini adalaHeliks ini adalah heliks ”tangan h heliks ”tangan kanan”, bkanan”, b erlekuk keatas dengan arah kekanan. Kedua untaian diikat bersama oleh ikatan hid erlekuk keatas dengan arah kekanan. Kedua untaian diikat bersama oleh ikatan hid rogen (digambarkan garis titik-titik) diantara basa nitrogen, yang

rogen (digambarkan garis titik-titik) diantara basa nitrogen, yang berpasangan dberpasangan d ibagian dalam heliks ganda. (B) menunjukkan sebagian struktur kimia, dengan dua ibagian dalam heliks ganda. (B) menunjukkan sebagian struktur kimia, dengan dua untai yang diuraikan, perhatikan bahwa untaian memiliki orientasi arah yang berl untai yang diuraikan, perhatikan bahwa untaian memiliki orientasi arah yang berl awanan. (C) pasangan basa nitrogen yang terikat kuat tampak jelas pada model kom awanan. (C) pasangan basa nitrogen yang terikat kuat tampak jelas pada model kom puter (tiga dimensi). Daya tarik menarik antara pasangan basa yang berpotongan m puter (tiga dimensi). Daya tarik menarik antara pasangan basa yang berpotongan m empunyai peranan penting dalam mempertahankan molekul.

empunyai peranan penting dalam mempertahankan molekul.

Struktur sekunder RNA adalah kumparan acak tunggal dan beberapa bagian berbentuk Struktur sekunder RNA adalah kumparan acak tunggal dan beberapa bagian berbentuk

heliks yang menunjukkan pasangan basa.

heliks yang menunjukkan pasangan basa. Struktur sekunder RNA bermacam-macam seStruktur sekunder RNA bermacam-macam se suai jenis

suai jenis RNA-nya. RNA-nya. Jenis mRNA Jenis mRNA dapat berbentudapat berbentuk heliks, k heliks, tRNA berbentuk tRNA berbentuk daun semadaun sema nggi dan rRNA berbentuk acak.

nggi dan rRNA berbentuk acak.

Banyak DNA secara alami mempunyai struktur tersier. Salah satu contohnya Banyak DNA secara alami mempunyai struktur tersier. Salah satu contohnya adalah struktur

adalah struktur sirkular yang sirkular yang dapat berbentuk dapat berbentuk acak (berlilitaacak (berlilitan) dan n) dan sirkular tsirkular t erbuka.

erbuka. Pelilitan Pelilitan merupakan merupakan struktur struktur DNA DNA yang yang tertutup tertutup secara secara kovalen kovalen karena karena uu ntai polinukleotidanya tetap utuh. Struktur ini tidak mempunyai ujung 5’ atau 3’ beb ntai polinukleotidanya tetap utuh. Struktur ini tidak mempunyai ujung 5’ atau 3’ beb as. Jika salah satu untai polinukleotida putus,

as. Jika salah satu untai polinukleotida putus,

maka heliks ganda akan kembali kebentuk normalnya sebagai sirkulasi terbuka. Con maka heliks ganda akan kembali kebentuk normalnya sebagai sirkulasi terbuka. Con toh DNA tersier adalah DNA virus ST-40, DNA plasmid bakteri, dan

ktur DNA

ktur DNA ini ini mempunyai sifat mempunyai sifat sangat khas sangat khas dan bermanfaat dan bermanfaat untuk rekayasa untuk rekayasa gen.gen.

Gambar

Gambar 10.5 10.5 Struktur Struktur DNA heliDNA heliks gandaks ganda, basa , basa nitogennitogen

(berwarna),

(berwarna), gugus gugus fosfat fosfat dan dan gulagula ( warna hitam)

( warna hitam)

Pada gambar 10.5 terlihat antara basa-basa yang terdapat pada rantai molekul ter Pada gambar 10.5 terlihat antara basa-basa yang terdapat pada rantai molekul ter bentuk

bentuk ikatan ikatan hidrogen, hidrogen, yakni yakni ikatan ikatan antara antara atom-atom atom-atom hidrogen hidrogen dan dan nitrogen.nitrogen. Pasangan Adenin dengan Timin terbentuk dengan dua ikatan hidrogen ( A=T), sedang Pasangan Adenin dengan Timin terbentuk dengan dua ikatan hidrogen ( A=T), sedang kan Guanin dengan Sitosin terbentuk dengan tiga ikatan hidrogen ( G

kan Guanin dengan Sitosin terbentuk dengan tiga ikatan hidrogen ( G ≡≡ C).C).

1.

1. Replikasi Replikasi DNADNA

Molekul DNA merupakan rantai polinukleotida yang

Molekul DNA merupakan rantai polinukleotida yang mempunyai beberapa jenimempunyai beberapa jeni s basa purin dan pirimidin, dan berbentuk heliks ganda. Antara rantai satu denga s basa purin dan pirimidin, dan berbentuk heliks ganda. Antara rantai satu denga n pasangannya dalam heliks ganda terdapat ikatan hidrogen. Molekul DNA yang berb n pasangannya dalam heliks ganda terdapat ikatan hidrogen. Molekul DNA yang berb entuk heliks ganda ini mempunyai sifat dapat membelah diri dan masing-masing ran entuk heliks ganda ini mempunyai sifat dapat membelah diri dan masing-masing ran tai polinukleotida mampu membentuk rantai baru

tai polinukleotida mampu membentuk rantai baru yang merupakan pasangannya. Terjayang merupakan pasangannya. Terja dinya heliks ganda yang baru dan proses terbentuknya molekul DNA baru ini

dinya heliks ganda yang baru dan proses terbentuknya molekul DNA baru ini disebudisebu t replikasi.

t replikasi.

Proses pembentukan DNA (penggandaan) membutuhkan komponen-komponen sebagai berik Proses pembentukan DNA (penggandaan) membutuhkan komponen-komponen sebagai berik ut.

ut.

1.DNA polimerase (enzim yang mengkatalisis perpanjangan rantai nukleotida

1.DNA polimerase (enzim yang mengkatalisis perpanjangan rantai nukleotida satu dsatu d engan yang lainnya)

engan yang lainnya)

2.Deoksiribonukleosida trifosfat (dATP, dTTP, dGTP, dCTP =

2.Deoksiribonukleosida trifosfat (dATP, dTTP, dGTP, dCTP = monomer penyusun rantmonomer penyusun rant ai polinukleotida).

ai polinukleotida).

3.Protein pembentang dan 20 protein enzim lainnya atau sistem replikasi DNA atau 3.Protein pembentang dan 20 protein enzim lainnya atau sistem replikasi DNA atau

replisoma (fungsi kompleks). replisoma (fungsi kompleks).

4.DNA ligase (menyambung fragmen-fragmen hasil polimerasasi). 4.DNA ligase (menyambung fragmen-fragmen hasil polimerasasi). 5.DNA cetakan (DNA induk untuk sintesis DNA baru

5.DNA cetakan (DNA induk untuk sintesis DNA baru 6.DNA primer (DNA pengawal untuk sintesis DNA baru). 6.DNA primer (DNA pengawal untuk sintesis DNA baru).

Sintesis ini tejadi secara semi konservatif karena hanya satu untaian induk DNA Sintesis ini tejadi secara semi konservatif karena hanya satu untaian induk DNA dipertahankan pada tiap DNA keturunan. Dengan demikian bila satu molekul DNA den dipertahankan pada tiap DNA keturunan. Dengan demikian bila satu molekul DNA den gan dua rantai antiparalel bereplikasi, mula-mula akan menghasilkan dua rantai D gan dua rantai antiparalel bereplikasi, mula-mula akan menghasilkan dua rantai D NA baru. Kemudian 4 rantai DNA (yaitu 2

NA baru. Kemudian 4 rantai DNA (yaitu 2 rantai DNA asli ditambah 2 rantai DNA yarantai DNA asli ditambah 2 rantai DNA ya ng terbentuk) yang ada bereplikasi lagi menjadi 8 rantai DNA, delapan ini

ng terbentuk) yang ada bereplikasi lagi menjadi 8 rantai DNA, delapan ini bereplberepl ikasi menjadi 16 dan

ikasi menjadi 16 dan seterusnya. Reaksi polimerasasi (perpanjangan rantai nukleoseterusnya. Reaksi polimerasasi (perpanjangan rantai nukleo tida) mengikuti arah 5’ ke arah 3’.

tida) mengikuti arah 5’ ke arah 3’. Tahap-tahap reaksi sintesis DNA : Tahap-tahap reaksi sintesis DNA : 1.Tahap pembukaan DNA untai ganda

1.Tahap pembukaan DNA untai ganda superkoilsuperkoil 2.Sintesis oligonukleotida primer

2.Sintesis oligonukleotida primer

3.Pemanjangan rantai DNA arah 5’--- 3’, pelepasan primer dan 3.Pemanjangan rantai DNA arah 5’--- 3’, pelepasan primer dan

4.Penyambungan fragmen DNA dan membentukan ikatan fosfodiester. 4.Penyambungan fragmen DNA dan membentukan ikatan fosfodiester.

Gambar

Gambar 10.6 10.6 Ilustrasi Ilustrasi Replikasi Replikasi Semikonservatif Semikonservatif DNADNA

Proses tahap awal pembukaan DNA dikatalisis oleh 3 jenis enzim yaitu 1)

Proses tahap awal pembukaan DNA dikatalisis oleh 3 jenis enzim yaitu 1) enzim heenzim he likase (atau DNA- unwinding enzyme) yang mengkatalisis pembukaan bagian DNA yang likase (atau DNA- unwinding enzyme) yang mengkatalisis pembukaan bagian DNA yang

kedua untainya terpisah (garpu replikasi). 2)

kedua untainya terpisah (garpu replikasi). 2) Enzim heliks-destabilizing proteiEnzim heliks-destabilizing protei n atau single-stranded DNA-binding protein yang

n atau single-stranded DNA-binding protein yang berfungsi menjaga basa-basa padaberfungsi menjaga basa-basa pada untai tunggal agar tidak berpasangan dengan lain, dan 3) enzim DNA

untai tunggal agar tidak berpasangan dengan lain, dan 3) enzim DNA girase mengkgirase mengk atalisis pembukaan heliks ganda sebelum proses replikasi dimulai. Ketiga enzim i atalisis pembukaan heliks ganda sebelum proses replikasi dimulai. Ketiga enzim i ni bekerja sama membentuk DNA untai tunggal.

ni bekerja sama membentuk DNA untai tunggal.

Tahap selanjutnya menggunakan enzim RNA polimerase spesifik atau dikenal enzim p Tahap selanjutnya menggunakan enzim RNA polimerase spesifik atau dikenal enzim p rimase atau dnaG dan

rimase atau dnaG dan protein dnaB. Pembentukan oligonukleotida primer dilakukanprotein dnaB. Pembentukan oligonukleotida primer dilakukan pada daerah spesifik DNA sebagai tempat awal replikasi. RNA polimerase spesifik pada daerah spesifik DNA sebagai tempat awal replikasi. RNA polimerase spesifik ini berbeda

ini berbeda dengan RNA dengan RNA polimerase untupolimerase untuk sintesis k sintesis RNA, karena RNA, karena enzim ini enzim ini bersifatbersifat nukleofilik dalam pembentukan ikatan fosfodiester dari rantai DNA yang tidak be nukleofilik dalam pembentukan ikatan fosfodiester dari rantai DNA yang tidak be rpasangan.

rpasangan. dnaB berfungsi dnaB berfungsi mengikat DNA mengikat DNA untai tunggal untai tunggal pada sisi pada sisi awal replikasi awal replikasi kk emudian dnaG membentuk oligonukleotida primer.

emudian dnaG membentuk oligonukleotida primer.

Tahap berikut menggunkan katalis DNA polimerase III dan DNA polimerase I serta D Tahap berikut menggunkan katalis DNA polimerase III dan DNA polimerase I serta D NA ligase. Proses penumbuhan rantai

NA ligase. Proses penumbuhan rantai terjadi dengan penambahan deoksiribonukleotiterjadi dengan penambahan deoksiribonukleoti da pada gugus 3’-OH ujung rantai primer (pertumbuhan 5’ → 3’).

da pada gugus 3’-OH ujung rantai primer (pertumbuhan 5’ → 3’). Karena kedua rantai DNA bKarena kedua rantai DNA b ersifat anti paralel satu terhadap lainnya (5’ → 3’, dan

ersifat anti paralel satu terhadap lainnya (5’ → 3’, dan 3’ → 5’) maka replikasi semikonserv3’ → 5’) maka replikasi semikonserv atif yang terjadi juga berbeda. Pada satu rantai replikasinya bersifat kontinyu

atif yang terjadi juga berbeda. Pada satu rantai replikasinya bersifat kontinyu dan menghasilkan untai penuntun (leading strand).

dan menghasilkan untai penuntun (leading strand).

Gambar

Gambar 10.7 10.7 Replikasi Replikasi DNA DNA Dengan Dengan Berbagai Berbagai Enzim Enzim yang yang terlibatterlibat Sedangkan untai yang lain repilikasinya bersifat

Sedangkan untai yang lain repilikasinya bersifat diskontinyu dan menghasilkan undiskontinyu dan menghasilkan un tai potongan atau disebut juga fragmen Okazaki. Sehingga pada tahap ini dihasilk tai potongan atau disebut juga fragmen Okazaki. Sehingga pada tahap ini dihasilk an satu untai utuh DNA anak mengikuti DNA induk

an satu untai utuh DNA anak mengikuti DNA induk dan satu untai lagi fragmen berudan satu untai lagi fragmen beru pa DNA anak. Fragmen DNA anak ini kemudian dirangkaikan menjadi satu untai utuh pa DNA anak. Fragmen DNA anak ini kemudian dirangkaikan menjadi satu untai utuh oleh enzim DNA ligase sehingga akhirnya satu DNA double heliks menghasilkan 2 DN oleh enzim DNA ligase sehingga akhirnya satu DNA double heliks menghasilkan 2 DN A anak helik ganda dan seterusnya. Penyambungan fragmen okazaki merupakan pemben A anak helik ganda dan seterusnya. Penyambungan fragmen okazaki merupakan pemben

tukan ikatan fosfodisester antara gugus 3’-OH

tukan ikatan fosfodisester antara gugus 3’-OH residu nukleosida dan 5’-fosfat residuresidu nukleosida dan 5’-fosfat residu yang berdekatan. Proses dengan katalisis DNA ligase ini pada E. Coli

yang berdekatan. Proses dengan katalisis DNA ligase ini pada E. Coli membutukanmembutukan kofaktor NAD dan pada eukariotik menggunakan kofaktor ATP.

kofaktor NAD dan pada eukariotik menggunakan kofaktor ATP. 2 Proses Transkripsi RNA

2 Proses Transkripsi RNA

Proses transkripsi adalah pembentukan molekul RNA sesuai pesan yang dibe Proses transkripsi adalah pembentukan molekul RNA sesuai pesan yang dibe rikan oleh

rikan oleh DNA. Pada DNA. Pada tahap tahap ini informasi ini informasi genetik diberikagenetik diberikan kepada n kepada molekul RNA molekul RNA yy ang terbentuk selaku perantara dalam

ang terbentuk selaku perantara dalam sintesis protein.sintesis protein.

Proses transkripsi membutuhkan rantai DNA tunggal sebagai cetakan, RNA p Proses transkripsi membutuhkan rantai DNA tunggal sebagai cetakan, RNA p olimerase unt

olimerase untuk pemanjangan uk pemanjangan rantai RNA, rantai RNA, keempat ribonkeempat ribonukleosida 5’-trifukleosida 5’-trifosfat ( osfat ( ATPATP , GTP, UTP, dan CTP), serta berbagai enzim kompleks. Dalam proses ini

, GTP, UTP, dan CTP), serta berbagai enzim kompleks. Dalam proses ini terbentukterbentuk berbagai jenis RNA dari gen DNA yang transkripsi. Gen adalah bagian tertentu dar berbagai jenis RNA dari gen DNA yang transkripsi. Gen adalah bagian tertentu dar i DNA yang menyandi satu polipeptida (protein) tertentu.

i DNA yang menyandi satu polipeptida (protein) tertentu.

Proses ini menyerupai replikasi DNA namun ada perbedaan prinsip antara k Proses ini menyerupai replikasi DNA namun ada perbedaan prinsip antara k eduannya. Pad

eduannya. Pada sintesis a sintesis DNA seluruh DNA seluruh urutan nukleoturutan nukleotida DNA ida DNA digandakan sepertdigandakan seperti i DNDN A induk. Pada transkripsi tidak semua DNA ditraksripsi menjadi RNA, hanya gen at A induk. Pada transkripsi tidak semua DNA ditraksripsi menjadi RNA, hanya gen at au

au kolompok kolompok gen gen yang yang ditranskripsi. ditranskripsi. Reaksi Reaksi polimerisasi polimerisasi RNA RNA berlangsung berlangsung mengikmengik uti arah

uti arah ribonukleosida 5’ribonukleosida 5’-trifosfat kerib-trifosfat keribonukleosida 3’-fonukleosida 3’-fosfat. Produk osfat. Produk yang terbenyang terben tuk pada pros

tuk pada proses ini es ini adalah RNA yaadalah RNA yang komplemen denng komplemen dengan salah satu gan salah satu rantai DNA duprantai DNA dupll eks yang menjadi cetakan.

eks yang menjadi cetakan.

Semua produk RNA –nya dalam berbagai jenis dan beruntai tunggal. Garis besar tahap Semua produk RNA –nya dalam berbagai jenis dan beruntai tunggal. Garis besar tahap an proses sintesis RNA.

an proses sintesis RNA.

Tahap pertama : Enzim polimerase mengikat urutan basa spesifik atau urutan tanda Tahap pertama : Enzim polimerase mengikat urutan basa spesifik atau urutan tanda permulaan DNA yaitu rangkaian 10 nukleotida yang kaya pirimidin. Pengikatan ini permulaan DNA yaitu rangkaian 10 nukleotida yang kaya pirimidin. Pengikatan ini menyebabkan terbukanya heliks ganda DNA

menyebabkan terbukanya heliks ganda DNA dengan panjang tertentu (inisiasi). RNAdengan panjang tertentu (inisiasi). RNA polimerase pada bakteri menghasilkan ketiga jenis RNA. Sementara pada sel mamal polimerase pada bakteri menghasilkan ketiga jenis RNA. Sementara pada sel mamal ia memerlukan RNA polimerase berbeda-beda untk

ia memerlukan RNA polimerase berbeda-beda untk mensintesis ketiga jenis RNA.mensintesis ketiga jenis RNA.

Gambar 10.8 Tahapan Transkripsi Gambar 10.8 Tahapan Transkripsi Tahap ked

Tahap kedua: RNA ua: RNA polimerase mepolimerase mengkatalisis ngkatalisis pemanjangan pemanjangan (elongasi) (elongasi) ikatan fosfodikatan fosfodii ester antara ribonukleosida trifosfat dan ujung 3- fosfat melalui cara seperti D ester antara ribonukleosida trifosfat dan ujung 3- fosfat melalui cara seperti D NA polimerase I. Proses pemanjangan ini disertai dengan hidrolisis pirofoffat un NA polimerase I. Proses pemanjangan ini disertai dengan hidrolisis pirofoffat un tuk membantu menyediakan gaya pendorong untuk reaksi tersebut. Substrat reaksi R tuk membantu menyediakan gaya pendorong untuk reaksi tersebut. Substrat reaksi R NA polimerase adalah ATP, GTP, UTP, dan CTP sesuai dengan komplemennya pada urut NA polimerase adalah ATP, GTP, UTP, dan CTP sesuai dengan komplemennya pada urut an DNA.

an DNA.

Tahap ketiga: Komplemen DNA-RNA (hibrid) yang

Tahap ketiga: Komplemen DNA-RNA (hibrid) yang dihasilkan membuka dengan melepaskdihasilkan membuka dengan melepask an RNA yang terbentuk, diikuti hibridisasi ulang rantai DNA membentuk untai DNA an RNA yang terbentuk, diikuti hibridisasi ulang rantai DNA membentuk untai DNA ganda. Pada ujung gen, terdapat urutan penghenti (terminasi). yang menyebabkan p ganda. Pada ujung gen, terdapat urutan penghenti (terminasi). yang menyebabkan p roses transkripsi berhenti. Keadaan ini diikuti

roses transkripsi berhenti. Keadaan ini diikuti dengan pelepasan RNA polimerasedengan pelepasan RNA polimerase dari DNA.

Tahap keempat: Adalah tahap akhir dimana terjadi perubahan secara kimia RNA yang Tahap keempat: Adalah tahap akhir dimana terjadi perubahan secara kimia RNA yang

terbentuk. Biasa

terbentuk. Biasanya setelah nya setelah proses proses pembentukan Rpembentukan RNA, terjadi NA, terjadi proses lanjutan proses lanjutan unun tuk membuat RNA menjadi aktif. rRNA dan tRNA dibuat dalam bentuk

tuk membuat RNA menjadi aktif. rRNA dan tRNA dibuat dalam bentuk prekusor yang lprekusor yang l ebih panjang, kemudian dimodifikasi dan dipecah

ebih panjang, kemudian dimodifikasi dan dipecah untuk menghasilkan berbagai produntuk menghasilkan berbagai prod uk akhir. Demikian juga mRNA.

uk akhir. Demikian juga mRNA.

Pada sel hewan yang terinfeksi virus dapat terjadi transkripsi balik yai Pada sel hewan yang terinfeksi virus dapat terjadi transkripsi balik yai tu polimerisasi DNA dari RNA.

tu polimerisasi DNA dari RNA.

Dalam proses biosintesis protein molekul DNA berperan sebagai cetakan bagi terbe Dalam proses biosintesis protein molekul DNA berperan sebagai cetakan bagi terbe ntuknya RNA, sedangkan molekul RNA kemudian mengarahkan urutan asam amino dalam ntuknya RNA, sedangkan molekul RNA kemudian mengarahkan urutan asam amino dalam pembentukan molekul protein yang berlangsung dalam ribosom.

pembentukan molekul protein yang berlangsung dalam ribosom. Dengan demikian alirDengan demikian alir an informasi genetika dalam sel sebagai berikut:

an informasi genetika dalam sel sebagai berikut:

Transkripsi Translasi

Transkripsi Translasi

DNA

DNA RNA RNA PROTEINPROTEIN

Untuk mem

Untuk memahami lebih ahami lebih lanjut lanjut fungsi RNfungsi RNA dalam A dalam sintesis prosintesis protein, berikuttein, berikut akan dibahas tiga jenis RNA yaitu rRNA (

akan dibahas tiga jenis RNA yaitu rRNA ( ribosomal RNA), mRNA (messenger RNA) daribosomal RNA), mRNA (messenger RNA) da n tRNA (transfer RNA).

n tRNA (transfer RNA).

rRNA bersama dengan protein merupakan komponen yang membentuk ribosom da rRNA bersama dengan protein merupakan komponen yang membentuk ribosom da lam sel. Walaupun rRNA ini merupakan komponen utama ribosom, namun perananya dla lam sel. Walaupun rRNA ini merupakan komponen utama ribosom, namun perananya dla m sintesis

m sintesis protein yang protein yang berlangsung diberlangsung diribosom belum ribosom belum diketahui. diketahui. rRNA ini rRNA ini merupakmerupak an

an RNA RNA yang yang paling paling banyak banyak (( 80%) dibandingkan dua jenis RNA yang lain dari kese80%) dibandingkan dua jenis RNA yang lain dari kese lurahan RNA.

lurahan RNA.

mRNA diproduksi dalam inti sel dan merupakan RNA paling sedikit junlahny mRNA diproduksi dalam inti sel dan merupakan RNA paling sedikit junlahny a

a (

( 5%) 5%) dari keseluruhdari keseluruhan RNA dan RNA dalam sel. alam sel. Pembentukan mRPembentukan mRNA dalam NA dalam inti sel inti sel menggunakamenggunaka n DNA sebagai molekul cetakan dan susunan basa pada mRNA

n DNA sebagai molekul cetakan dan susunan basa pada mRNA merupakan komplemen salmerupakan komplemen sal ah satu rantai molekul DNA. Dengan demikian urutan basa purin dan pirimidin pada ah satu rantai molekul DNA. Dengan demikian urutan basa purin dan pirimidin pada

mRNA serupa dengan uruten purin dan pirimidin salah satu rantai molekul DNA, mRNA serupa dengan uruten purin dan pirimidin salah satu rantai molekul DNA, dede ngan perbedaan basa timin diganti urasil. mRNA yang terbentuk dalam inti sel kem ngan perbedaan basa timin diganti urasil. mRNA yang terbentuk dalam inti sel kem udian keluar dari inti sel dan masuk kesitoplasma dan terikat pada ribosom.

udian keluar dari inti sel dan masuk kesitoplasma dan terikat pada ribosom. 5’- GCGGCGACGCGCAGUUAAUCCC ACAGCCG-3’- mRNA

5’- GCGGCGACGCGCAGUUAAUCCC ACAGCCG-3’- mRNA 3’- CGCCGCT GCGCGTCAAT T

3’- CGCCGCT GCGCGTCAAT T AGGGTGTCGGC-5’-untai cetakan DNAAGGGTGTCGGC-5’-untai cetakan DNA 5’- GCGGCGACGCGCAGTTAATCCCACAGCCG-3’-untai penyandi DNA 5’- GCGGCGACGCGCAGTTAATCCCACAGCCG-3’-untai penyandi DNA

Kode genetika yang berupa urutan basa pada molekul DNA, disalin pada uru Kode genetika yang berupa urutan basa pada molekul DNA, disalin pada uru tan basa nukleotida molekul mRNA. Tiap tiga buah basa yang berurutan (triplet) d tan basa nukleotida molekul mRNA. Tiap tiga buah basa yang berurutan (triplet) d isebut kodon.

isebut kodon. Sebagai contoh Sebagai contoh AUG adalah AUG adalah kodon yang kodon yang terbentuk dari terbentuk dari kombinasi adekombinasi ade nin-urasil-guanin,

nin-urasil-guanin, GCU adalah GCU adalah kodon yang kodon yang terbentuk daterbentuk dari kombinasi ri kombinasi guanin-sitosiguanin-sitosi n-urasil. Oleh karena basa pada RNA ada empat buah yaitu

n-urasil. Oleh karena basa pada RNA ada empat buah yaitu A,U,C,G, maka akan terdA,U,C,G, maka akan terd apat

apat 43 kombinasi ata43 kombinasi atau 64 buah kou 64 buah kodon. Mengingat jdon. Mengingat jumlah asam amino umlah asam amino hanya 20 buahhanya 20 buah , maka tidak setiap kodon disediakan bagi satu macam asam amino.

, maka tidak setiap kodon disediakan bagi satu macam asam amino. Umumnya beberapUmumnya beberap a jenis kodon disediakan bagi satu macam asam amino. Hanya triptopan da

a jenis kodon disediakan bagi satu macam asam amino. Hanya triptopan da n metionn metion in yang mempunyai satu jenis kodon yaitu UGG untuk triptofan dan

in yang mempunyai satu jenis kodon yaitu UGG untuk triptofan dan AUG untuk metioAUG untuk metio nin.

nin.

Tabel

Tabel kode kode genetik genetik dapat dapat dilihat dilihat pada pada tabel tabel 3. 3. Pada Pada tabel tabel tersebut tersebut terter lihat bahwa satu jenis asam amino mempunyai dua kodon atau lebih

lihat bahwa satu jenis asam amino mempunyai dua kodon atau lebih (kecuali tripto(kecuali tripto fan dan metionin). Kodon yang menunjuk asam amino yang sama disebut sinonim, mis fan dan metionin). Kodon yang menunjuk asam amino yang sama disebut sinonim, mis alnya CAU dan CAC adalah sinonim untuk histidin. Perbedaan antara sinonim terseb alnya CAU dan CAC adalah sinonim untuk histidin. Perbedaan antara sinonim terseb ut pada umumnya adalah basa pada kedudukan ketiga, misalnya GUU,GUA,GUC dan GUG ut pada umumnya adalah basa pada kedudukan ketiga, misalnya GUU,GUA,GUC dan GUG menunjuk asam amino sama yakni valin.

menunjuk asam amino sama yakni valin. tRNA

tRNA adalah asam adalah asam nukleat (ternukleat (terdiri 73-94 diri 73-94 nukleotida). nukleotida). Struktur moleStruktur molekulnykulny a berbentuk

a berbentuk daun semanggi daun semanggi (gambar 10.9) (gambar 10.9) yang mempunyai yang mempunyai beberapa tonjolbeberapa tonjolan berupaan berupa lengan (stem) dan bagian yang melingkar atau lipatan (loop) yaitu lengan asam a lengan (stem) dan bagian yang melingkar atau lipatan (loop) yaitu lengan asam a mino (1), lengan dan lipatan UH2 atau dihidro uridin (2), lengan

mino (1), lengan dan lipatan UH2 atau dihidro uridin (2), lengan lipatan antikodlipatan antikod on (3), lengan ekstra (4), lengan dan lipatan U

on (3), lengan ekstra (4), lengan dan lipatan U atau pseudouridin (5).atau pseudouridin (5).

  

Tabel

Tabel 10. 10. 3 3 Sandi Sandi GenetikaGenetika Posisi pertama Posisi pertama ( ujung 5’) ( ujung 5’) Posisi kedua Posisi kedua Posisi ketiga Posisi ketiga (ujung 3’) (ujung 3’) U U U U C C A A G G U U C C A A G G Phe Phe Phe Phe Leu Leu Leu Leu Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Ser Tyr Tyr Tyr Tyr Stop Stop Stop Stop Cys Cys Cys Cys Stop Stop Trp Trp C C Leu Leu Leu Leu Leu Leu Leu Leu Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro Pro His His His His Gln Gln Gln Gln

Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg Arg U U C C A A G G A A Ile Ile Ile Ile Ile Ile Met Met Thr Thr Thr Thr Thr Thr Thr Thr Asn Asn Asn Asn Lys Lys Lys Lys Ser Ser Ser Ser Arg Arg Arg Arg U U C C A A G G G G Val Val Val Val Val Val Val Val Ala Ala Ala Ala Ala Ala Ala Ala Asp Asp Asp Asp Glu Glu Glu Glu Gly Gly Gly Gly Gly Gly

Gly Gly U U C C A A G G

Gambar (10.9) menunjukkan molekul alanin tRNA dan beberapa nukleosida ya Gambar (10.9) menunjukkan molekul alanin tRNA dan beberapa nukleosida ya ng tidak umum seperti : inosin (I), metilinosin(mI), dihidrouridin (UH2), riboti ng tidak umum seperti : inosin (I), metilinosin(mI), dihidrouridin (UH2), riboti midin (T), metilguanosin (mG), dan

midin (T), metilguanosin (mG), dan dimetilguanosin (m2G), pseudouridin (dimetilguanosin (m2G), pseudouridin (). Bagian). Bagian molekul yang penting dalam biosintesis protein ialah lengan asam amino ((1) yan molekul yang penting dalam biosintesis protein ialah lengan asam amino ((1) yan g mempunyai fungsi mengikat molekul asam amino tertentu dan lipatan anti kodon ( g mempunyai fungsi mengikat molekul asam amino tertentu dan lipatan anti kodon ( 3). Lengan asam amino pada ujung 3 selalu berakhir dengan tiga

3). Lengan asam amino pada ujung 3 selalu berakhir dengan tiga molekul nukleotidmolekul nukleotid a yang mengandung basa

a yang mengandung basa sitosin-sitosin-adenin (C-C-A). Lipatan antikodon mempunysitosin-sitosin-adenin (C-C-A). Lipatan antikodon mempuny ai fungsi menemukan kodon yang menjadi pasangannya dalam mRNA yang terdapat dala ai fungsi menemukan kodon yang menjadi pasangannya dalam mRNA yang terdapat dala m ribosom.

m ribosom.

Gambar

Gambar 10.9 10.9 Struktur Struktur t- t- RNARNA

Secara umum biosintesis protein terjadi dalam lima tahap utama: Secara umum biosintesis protein terjadi dalam lima tahap utama: 1.aktivasi asam amino

1.aktivasi asam amino

2.inisiasi rantai polipeptida 2.inisiasi rantai polipeptida

3.pemanjangan (elongasi) rantai polipeptida 3.pemanjangan (elongasi) rantai polipeptida

4.terminasi (penghentian) dan pembebasan rantai polipeptida 4.terminasi (penghentian) dan pembebasan rantai polipeptida 5.pelipatan dan pengolahan (deformilmetionilasi)

5.pelipatan dan pengolahan (deformilmetionilasi)

1. Aktivasi asam amino merupakan proses perubahan asam amino menjadi amino asil –t 1. Aktivasi asam amino merupakan proses perubahan asam amino menjadi amino asil –t RNA

RNA dengan dengan bantuan bantuan ATP. ATP. Artinya Artinya proses proses biosintesis biosintesis protein protein tiap tiap molekul molekul tRNA tRNA mm embawa satu

embawa satu molekul asam molekul asam amino masuk amino masuk kedalam kedalam ribosom. Pada ribosom. Pada sel eukariot sel eukariot tahap atahap a ktivasi terjadi di sitosol

ktivasi terjadi di sitosol

(cairan sitoplasma). Pembentukan ikatan asam amino

(cairan sitoplasma). Pembentukan ikatan asam amino dengan tRNA berlangsungdengan tRNA berlangsung dengan bantuan enzim amino asil sintetase dan ATP melalui 2

Gambar

Gambar 10.10 10.10 Proses Proses Biosintesis Biosintesis Protein Protein (Translasi)(Translasi)

a.Tahap pertama asam amino dengan enzim dan AMP membentuk kompleks aminoasil-AMP a.Tahap pertama asam amino dengan enzim dan AMP membentuk kompleks aminoasil-AMP -enzim.

-enzim.

b.Kedua, terjadi reaksi antara kompleks aminoasil-AMP-enzim dengan tRNA.

b.Kedua, terjadi reaksi antara kompleks aminoasil-AMP-enzim dengan tRNA. Pada rePada re aksi ini terbentuk kompleks tRNA-asam amino, sedangkan AMP dan enzim sintetase d aksi ini terbentuk kompleks tRNA-asam amino, sedangkan AMP dan enzim sintetase d ilepaskan kembali. ilepaskan kembali. Reaksinya: Reaksinya: Enzim + Mg2+ Enzim + Mg2+ asam

asam amino amino + + ATP ATP Enzim-aminoasil-AMP Enzim-aminoasil-AMP + + PpiPpi

Enzim + Enzim + Mg2+

Mg2+

Aminoasil-AMP

Aminoasil-AMP + + tRNA tRNA aminoasil- aminoasil- tRNA tRNA + + AMPAMP Pada kompleks amino asil tRNA , asam amino berikatan dengan nukleotida adenosin Pada kompleks amino asil tRNA , asam amino berikatan dengan nukleotida adenosin pada ujung RNA, yaitu pada gugus –OH atom C

pada ujung RNA, yaitu pada gugus –OH atom C nomor 3.nomor 3.

2. Di dalam ribosom terdapat sebagian dari rantai nukleotida mRNA yang telah sia 2. Di dalam ribosom terdapat sebagian dari rantai nukleotida mRNA yang telah sia p menerima tRNA yang membawa asam amino. Tiap molekul aminoasil-tRNA masuk ke da p menerima tRNA yang membawa asam amino. Tiap molekul aminoasil-tRNA masuk ke da lam ribosom secara berurutan, membentuk pasangan kodon dan anti kodon yang sesua lam ribosom secara berurutan, membentuk pasangan kodon dan anti kodon yang sesua i. Untuk memulai biosintesis protein, tRNA yang mempunyai antikodon UAC mengikat i. Untuk memulai biosintesis protein, tRNA yang mempunyai antikodon UAC mengikat formil-metionin dan masuk ke dalam ribosom menempati bagian dari mRNA yang memp formil-metionin dan masuk ke dalam ribosom menempati bagian dari mRNA yang memp unyai kodon AUG. Formil metionin ini terbentuk setelah tRNA berikatan dengan met unyai kodon AUG. Formil metionin ini terbentuk setelah tRNA berikatan dengan met ionin, kemudi

ionin, kemudian berikutnya an berikutnya dengan dengan formil FH2 formil FH2 dengan bantuan dengan bantuan enzim formilasenzim formilasee 3. Selanjutnya tRNA kedua yang telah mengikat asam amino, misalnya tRNA-metionin 3. Selanjutnya tRNA kedua yang telah mengikat asam amino, misalnya tRNA-metionin , masuk kedlam ribosom dan menempati kodon AUG berikutnya. Dengan cara ini formi , masuk kedlam ribosom dan menempati kodon AUG berikutnya. Dengan cara ini formi l metionin yang menjadi asam amino awal membentuk ikatan peptida dengan metionin l metionin yang menjadi asam amino awal membentuk ikatan peptida dengan metionin . Setelah terjadi ikatan peptida, maka tRNA yang pertama dilepaskan dan keluar d . Setelah terjadi ikatan peptida, maka tRNA yang pertama dilepaskan dan keluar d ari ribosom. Oleh karena dalam ribosom hanya dapat ditempati oleh 2 tRNA,

ari ribosom. Oleh karena dalam ribosom hanya dapat ditempati oleh 2 tRNA, maka tmaka t RNA ketiga masuk setelah tRNA yang pertama keluar dari ribosom. Misalnya tRNA ya RNA ketiga masuk setelah tRNA yang pertama keluar dari ribosom. Misalnya tRNA ya ng ketiga ialah tRNA yang mempunyai anti-kodon CAC dan berpasangan dengan kodon ng ketiga ialah tRNA yang mempunyai anti-kodon CAC dan berpasangan dengan kodon ketiga pada mRNA yaitu GUG. tRNA ketiga ini mengikat valin dan

ketiga pada mRNA yaitu GUG. tRNA ketiga ini mengikat valin dan dengan masuknya tdengan masuknya t RNA-valin ke dalam ribosom, maka terjadi ikatan antara metionin –valin. Proses pem RNA-valin ke dalam ribosom, maka terjadi ikatan antara metionin –valin. Proses pem bentukan ikatan peptida ini berlangsung terus sesuai dengan kode genetika yang t bentukan ikatan peptida ini berlangsung terus sesuai dengan kode genetika yang t erdapat pada molekul mRNA. Reaksi pembentukan ikatan peptida antara molekul asam erdapat pada molekul mRNA. Reaksi pembentukan ikatan peptida antara molekul asam -asam amino ini dapat berlangsung karena ikut sertanya guanosintrifosfat (GTP) y -asam amino ini dapat berlangsung karena ikut sertanya guanosintrifosfat (GTP) y ang berubah menjadi guanosindifosfat (GDP), dengan melepaskan satu

ang berubah menjadi guanosindifosfat (GDP), dengan melepaskan satu gugus fosfatgugus fosfat dan energi

dan energi

4. Proses biosintesis protein akan berhenti apabila pada mRNA terdapat kodon UAA 4. Proses biosintesis protein akan berhenti apabila pada mRNA terdapat kodon UAA , UAG atau UGA, karena dalam sel

, UAG atau UGA, karena dalam sel normal tidak terdapat tRNA yang mempunyai antiknormal tidak terdapat tRNA yang mempunyai antik odon komplementer terhadap ketiga kodon tersebut. Ketiga kodon ini merupakan tan odon komplementer terhadap ketiga kodon tersebut. Ketiga kodon ini merupakan tan da berhenti (stop) pada proses pembentikan ikatan peptida. Sebagai ganti tRNA, a da berhenti (stop) pada proses pembentikan ikatan peptida. Sebagai ganti tRNA, a da 2 jenis protein yang dapat mengikat ketiga jenis kodon tersebut. Protein ini da 2 jenis protein yang dapat mengikat ketiga jenis kodon tersebut. Protein ini berlaku

berlaku sebagai sebagai sebagai sebagai faktor-faktor faktor-faktor pelepas pelepas (releasing (releasing factor factor = = RF), RF), ikatanikatan asam amino terakhir dengan tRNA. Kedua jenis protein ini diberi tanda RF1

asam amino terakhir dengan tRNA. Kedua jenis protein ini diberi tanda RF1 dan Rdan R F2. RF1 dapat mengadakan ikatan dengan kodon UAA dan UAG, sedangkan RF2

F2. RF1 dapat mengadakan ikatan dengan kodon UAA dan UAG, sedangkan RF2 dengan Udengan U AA dan UGA. Terbentuknya ikatan kedua protein tersebut dengan mRNA dapat mengakt AA dan UGA. Terbentuknya ikatan kedua protein tersebut dengan mRNA dapat mengakt ifkan enzim transferase peptidil, sehingga enzim ini dapat bekerja sebagai katal ifkan enzim transferase peptidil, sehingga enzim ini dapat bekerja sebagai katal is dalam reaksi hidrolisis yang mengakibatkan terlepasnya asam amino terakhir da is dalam reaksi hidrolisis yang mengakibatkan terlepasnya asam amino terakhir da ri molekul tRNA.

ri molekul tRNA.

5. Setelah tahap terminasi, dilanjutkan dengan tahap pelipatan dan pengolahan ya 5. Setelah tahap terminasi, dilanjutkan dengan tahap pelipatan dan pengolahan ya ng bertujuan untuk memperoleh sifat aktif dari polipeptida (protein) yang terben ng bertujuan untuk memperoleh sifat aktif dari polipeptida (protein) yang terben tuk. Terbentuknya ikatan kedua protein tersebut dengan mRNA dapat mengaktifkan e tuk. Terbentuknya ikatan kedua protein tersebut dengan mRNA dapat mengaktifkan e nzim transferase peptidil, sehingga enzim ini dapat bekerja sebagai katalis dala nzim transferase peptidil, sehingga enzim ini dapat bekerja sebagai katalis dala m reaksi hidrolisis yang mengakibatkan terlepasnya asam amino terakhir dari mole m reaksi hidrolisis yang mengakibatkan terlepasnya asam amino terakhir dari mole

kul tRNA. kul tRNA. 10.2.2Latihan 10.2.2Latihan

Untuk memperdalam pemahaman anda tentang materi

Untuk memperdalam pemahaman anda tentang materi diatas, kerjakan soal-soal latihdiatas, kerjakan soal-soal latih

an berikut: an berikut:

1.Jelaskan beberapa persamaan dan perbedaan antara DNA dan RNA 1.Jelaskan beberapa persamaan dan perbedaan antara DNA dan RNA 2.Mengapa struktur DNA berbentuk heliks ganda sedangkan RNA tidak. 2.Mengapa struktur DNA berbentuk heliks ganda sedangkan RNA tidak. 3.Jelaskan bagaimana proses biosintesis DNA (replikasi) yang

3.Jelaskan bagaimana proses biosintesis DNA (replikasi) yang bersifat semikonserbersifat semikonser

vatif. vatif.

4.Terangkan pula tahapan mekanisme proses transkripsi RNA. 4.Terangkan pula tahapan mekanisme proses transkripsi RNA.

10.2.3 Petunjuk Jawaban Soal-soal latihan 10.2.3 Petunjuk Jawaban Soal-soal latihan 1.

1. a. Memiliki a. Memiliki gugus gugus gula gula deoksiribosa deoksiribosa (DNA), (DNA), ribosa ribosa (RNA)(RNA)

b.

b. Basa Basa nitrogennya nitrogennya guanin guanin (G), (G), sitosin sitosin (C), (C), timin timin (T) (T) dan dan adenin adenin (A) (A) untuk untuk DD

NA; sedangkan RNA timin diganti Urasil (U) NA; sedangkan RNA timin diganti Urasil (U) c.

c. Memiliki Memiliki rantai heliks rantai heliks ganda anti ganda anti paralel(DNA), paralel(DNA), RNA rantai RNA rantai tunggaltunggal

d.Kandungan b

d.Kandungan basa nitrogen asa nitrogen antara kedua antara kedua rantai sama rantai sama banyak dan banyak dan berpasangan spesberpasangan spesii

fik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C),

fik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C), dan adenindan adenin

berpasangan dengan timin (A - T), sehingga jumlah guanin selalu sama

berpasangan dengan timin (A - T), sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumdengan jum

lah sitosin. Demikian pula adenin dan timin. Untuk RNA pasangan urasil dengan Ad lah sitosin. Demikian pula adenin dan timin. Untuk RNA pasangan urasil dengan Ad enin (U-A) pengganti timin pada DNA.

enin (U-A) pengganti timin pada DNA.

2. Struktur heliks ganda oleh DNA dipengaruhi oleh adanya ikatan hidrogen anta 2. Struktur heliks ganda oleh DNA dipengaruhi oleh adanya ikatan hidrogen anta ra basa-basa

ra basa-basa yang terikat yang terikat pada pada gula yakni gula yakni ikatan hidrogen ikatan hidrogen dan nitrogen dan nitrogen dari basdari bas

a purin dan pirimidin. Contoh adenin dapat membentuk dua ikatan hidrogen dengan a purin dan pirimidin. Contoh adenin dapat membentuk dua ikatan hidrogen dengan timin, guanin 3 ikatan dengan sitosin. Sedangkan rantai RNA berupa rantai tungga timin, guanin 3 ikatan dengan sitosin. Sedangkan rantai RNA berupa rantai tungga l yang terlipat sehingga menyerupai rantai ganda.

l yang terlipat sehingga menyerupai rantai ganda. 3.

3. Biosintesis Biosintesis DNA yang DNA yang terjadi secterjadi secara semikonsara semikonservatif kareervatif karena hanya na hanya satusatu

untaian induk DNA dipertahankan pada tiap DNA keturunan . Artinya dengan satu mo untaian induk DNA dipertahankan pada tiap DNA keturunan . Artinya dengan satu mo lekul DNA dengan dua rantai antiparalel bereplikasi, mula akan menghasilkan 2 ra lekul DNA dengan dua rantai antiparalel bereplikasi, mula akan menghasilkan 2 ra ntai DNA baru, kemudian 4 (2 asli ditambah 2

ntai DNA baru, kemudian 4 (2 asli ditambah 2 yang terbentuk) dan bereplikasi lagyang terbentuk) dan bereplikasi lag

i

i jadi jadi 8, 8, 16, 16, 32 32 dan dan seterusnya.seterusnya.

4. Proses transkripsi yaitu pembentukan molekul RNA sesuai pesan yang dibe 4. Proses transkripsi yaitu pembentukan molekul RNA sesuai pesan yang dibe rikan oleh DNA. Artinya informasi genetik diberikan kepada molekul RNA yang terb rikan oleh DNA. Artinya informasi genetik diberikan kepada molekul RNA yang terb entuk selaku perantara dalam sintesis protein.

entuk selaku perantara dalam sintesis protein. (mekanismenya jelas diterangkan d(mekanismenya jelas diterangkan d

iatas) iatas)

10.2.4Rangkuman 10.2.4Rangkuman

Asam nukleat dalam sel ada 2 macam yakni

Asam nukleat dalam sel ada 2 macam yakni DNA dan RNA. Seperti halnya DNADNA dan RNA. Seperti halnya DNA

, RNA adalah merupakan polimer nukleotida. Monomer nukleotida tersusun atas tiga , RNA adalah merupakan polimer nukleotida. Monomer nukleotida tersusun atas tiga

gugus molekul yakni 1). Gula ribosa, 2) Posfat atau

gugus molekul yakni 1). Gula ribosa, 2) Posfat atau P, 3) basa-Nitrogen .P, 3) basa-Nitrogen .

Sintesis molekul DNA (replikasi) terdiri atas beberapa reaksi yaitu: tah Sintesis molekul DNA (replikasi) terdiri atas beberapa reaksi yaitu: tah ap pembukaan DNA untai ganda superkoil; tahap sintesis oligonukleotida primer; p ap pembukaan DNA untai ganda superkoil; tahap sintesis oligonukleotida primer; p

emanjangan rantai DNA arah 5”—3”; pelepasan primer; penyambungan fragmen DNA baru dan emanjangan rantai DNA arah 5”—3”; pelepasan primer; penyambungan fragmen DNA baru dan pembentukan ikatan fosfodiester. Yang melibatkan peran berbagai enzim

pembentukan ikatan fosfodiester. Yang melibatkan peran berbagai enzim seperti liseperti li

gase, DNA polimerase, DNA Helikase, Protein pengikat, DNA Girase. gase, DNA polimerase, DNA Helikase, Protein pengikat, DNA Girase.

Arus informasi genetik pada sel normal berawal dari DNA ke RNA

Arus informasi genetik pada sel normal berawal dari DNA ke RNA terus keterus ke

protein. Sintesis RNA berdasarkan suatu cetakan

protein. Sintesis RNA berdasarkan suatu cetakan DNA disebut proses transkripsi.DNA disebut proses transkripsi.

Sedangkan sintesis protein berdasarkan suatu cetakan RNA

Sedangkan sintesis protein berdasarkan suatu cetakan RNA disebut Translasi.disebut Translasi.

Proses sintesis RNA menyerupai pembentukan Dna tetapi ada perbedaan prin Proses sintesis RNA menyerupai pembentukan Dna tetapi ada perbedaan prin sip dimana kalau sintesis DNA seluruh urutan nkleotida DNA digandakan seperti DN sip dimana kalau sintesis DNA seluruh urutan nkleotida DNA digandakan seperti DN A induk, pada sintesis RNA tidak semua DNA ditranskripsi menjadi RNA, hanya gen A induk, pada sintesis RNA tidak semua DNA ditranskripsi menjadi RNA, hanya gen atau kolompok

atau kolompok gen yang gen yang ditarnskripsi. ditarnskripsi. Produk yang Produk yang terbentuk adalaterbentuk adalah RNA yanh RNA yang komg kom

plementer dengan salah satu rantai DNA dupleks yang jadi cetakan. plementer dengan salah satu rantai DNA dupleks yang jadi cetakan.

Sintesis RNA (transkripsi) terdiri 4 tahap reaksi : pertama enzim RNA po Sintesis RNA (transkripsi) terdiri 4 tahap reaksi : pertama enzim RNA po limerase mengikat urutan basa spesifik, kedua

limerase mengikat urutan basa spesifik, kedua RNA polimerase mengkatalisis pemanRNA polimerase mengkatalisis peman

jangan ikatan fosfodiester antara ribonukleotia trifosfat dan ujung

lui cara seperti DNA polimerase I, ketiga, komplemen DNA-RNA (hibrid DNA-RNA) ya lui cara seperti DNA polimerase I, ketiga, komplemen DNA-RNA (hibrid DNA-RNA) ya ng dihasilkan membuka dengan melepaskan RNA yang terbentuk diikuti hibridisasi u ng dihasilkan membuka dengan melepaskan RNA yang terbentuk diikuti hibridisasi u lang rantai DNA membentuk untai DNA ganda. Keempat, terjadi pengubahan secara ki lang rantai DNA membentuk untai DNA ganda. Keempat, terjadi pengubahan secara ki mia RNA yang terbentuk.

mia RNA yang terbentuk.

Sintesis protein (translasi) yaitu molekul Rna

Sintesis protein (translasi) yaitu molekul Rna yang terbentuk menerjemahyang terbentuk menerjemah kan informasi genetik ke dalam proses pembentukan protein. Pada tahap ini asam-a kan informasi genetik ke dalam proses pembentukan protein. Pada tahap ini asam-a sam amino secara berurutan diikat satu dengan yng lain, sesuai pesan yang

sam amino secara berurutan diikat satu dengan yng lain, sesuai pesan yang diberidiberi kan DNA. Berlangsung diribosom dan melalui 5 tahapan reaksi yakni aktivasi asam kan DNA. Berlangsung diribosom dan melalui 5 tahapan reaksi yakni aktivasi asam amino; inisiasi rantai polipetida, pemanjangan (elongasi) rantai polipetida; ter amino; inisiasi rantai polipetida, pemanjangan (elongasi) rantai polipetida; ter minasi dan pembebasan rantai polipeptida serta

minasi dan pembebasan rantai polipeptida serta tahap pelipatan dan pengolahantahap pelipatan dan pengolahan 10.3PENUTUP

10.3PENUTUP 10.3.1

10.3.1 Tes Tes FormatifFormatif 1.Sebutkan

1.Sebutkan 3 3 jenis jenis RNA RNA yang yang saudara saudara ketahui.ketahui. 2.Apa yang dimaksud dengan kodon dan anti kodon. 2.Apa yang dimaksud dengan kodon dan anti kodon.

3.Senyawa-senyawa apa yang diperoleh apabila suatu asam

3.Senyawa-senyawa apa yang diperoleh apabila suatu asam nukleat dihidrolisis secnukleat dihidrolisis sec ara sempurna?

ara sempurna?

4.Jelaskan bagaimana fungsi mRNA dalam biosintesis protein. 4.Jelaskan bagaimana fungsi mRNA dalam biosintesis protein. 5.Terangkan 5 tahapan proses biosintesis protein

5.Terangkan 5 tahapan proses biosintesis protein (translasi ).(translasi ). 10.3.2 Umpan Balik

10.3.2 Umpan Balik

Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal berikut: Anda dapat menguasai materi ini dengan baik jika memperhatikan hal-hal berikut: 1.Membuat ringkasan materi pada setiap bab sebelum materi tersebut dibahas dalam 1.Membuat ringkasan materi pada setiap bab sebelum materi tersebut dibahas dalam

diskusi kelas. diskusi kelas.

2.Aktif dalam diskusi baik kelompok kecil maupun kelompok besar. 2.Aktif dalam diskusi baik kelompok kecil maupun kelompok besar. 3.Mengerjakan latihan.

3.Mengerjakan latihan. 10.3.3

10.3.3 Tindak Tindak LanjutLanjut

1.Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% dari test formatif diatas, maka maha 1.Apabila mahasiswa dapat menyelesaikan 80% dari test formatif diatas, maka maha siswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab pengetahuan tentang a siswa tersebut dapat melanjutkan ke bab selanjutnya, sebab pengetahuan tentang a sam nukleat

sam nukleat adalah dasar adalah dasar pengetahuan untupengetahuan untuk mengenal k mengenal senyawa pembasenyawa pembawa informasi wa informasi gg enetik dan keterkaitannya dengan ilmu lain

enetik dan keterkaitannya dengan ilmu lain seperti genetika dan biomolekuler.seperti genetika dan biomolekuler. 2.Jika ada diantara mahasiswa belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk : 2.Jika ada diantara mahasiswa belum mencapai penguasaan 80% dianjurkan untuk : mempelajari kembali topik di atas dari awal

mempelajari kembali topik di atas dari awal

berdiskusi dengan teman terutama pada hal-hal yang belum dikuasai berdiskusi dengan teman terutama pada hal-hal yang belum dikuasai

bertanya kepada dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam diskusi. bertanya kepada dosen jika ada hal-hal yang tidak jelas dalam diskusi. 10.3.4

10.3.4 Kunci Kunci Jawaban Jawaban tes tes formatifformatif

1.Tiga macam RNA, yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (mesenger RNA), dan rRNA (ribo 1.Tiga macam RNA, yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (mesenger RNA), dan rRNA (ribo somal RNA).

somal RNA).

2.kodon adalah urutan tiga basa (triplet) misalnya AUG, anti kodon adalah kebali 2.kodon adalah urutan tiga basa (triplet) misalnya AUG, anti kodon adalah kebali kannya.triplet yang mengenali kodon pada ujung

kannya.triplet yang mengenali kodon pada ujung molekul tRNA.molekul tRNA. 3.Basa (purin atau pirimidin); gula

3.Basa (purin atau pirimidin); gula ribosa atau deoksiribosa; senyawa fosfatribosa atau deoksiribosa; senyawa fosfat 4.Fungsi mRNA

4.Fungsi mRNA dalam biosintesidalam biosintesis protein s protein adalah pembentadalah pembentukan ukan mRNA dalam mRNA dalam inti selinti sel menggunakan molekul DNA sehingga strukturnya hampir sama dengan DNA cetakan (tim menggunakan molekul DNA sehingga strukturnya hampir sama dengan DNA cetakan (tim in diganti urasil),mRNA yang terbentuk kemudian keluar dari inti dan masuk ke da in diganti urasil),mRNA yang terbentuk kemudian keluar dari inti dan masuk ke da lam sitoplasma dan terikat dengan ribosom, kode genetika pada DNA disalin urutan lam sitoplasma dan terikat dengan ribosom, kode genetika pada DNA disalin urutan basanya kerantai molekul mRNA dalam bentuk kodon.(mRNA menyalin urutan basa yan basanya kerantai molekul mRNA dalam bentuk kodon.(mRNA menyalin urutan basa yan g di kodon oleh DNA)

g di kodon oleh DNA)

5.1)aktivasi asam amino; 2)inisiasi rantai polipeptida; 3)

5.1)aktivasi asam amino; 2)inisiasi rantai polipeptida; 3) pemanjangan (elongasipemanjangan (elongasi ) rantai polipeptida; 4)

) rantai polipeptida; 4) terminasi (penghentian) dan pembebasan rantai polipeptiterminasi (penghentian) dan pembebasan rantai polipepti da ; 5)

da ; 5) pelipatan dan pengolahan (deformilmetionilasi)pelipatan dan pengolahan (deformilmetionilasi)

BUKU SUMBER BUKU SUMBER

1.Arbianto,P., 1993, Biokimia Konsep-Konsep Dasar, DEPDIKBUD, DIKTI, Proyek Pend 1.Arbianto,P., 1993, Biokimia Konsep-Konsep Dasar, DEPDIKBUD, DIKTI, Proyek Pend idikan Tenaga Akademik; Jakarta.

idikan Tenaga Akademik; Jakarta.

2.Campbell, Reece-Mitchell., 2002, Biologi, edisi kelima-Jilid I; Penerbit Erlan 2.Campbell, Reece-Mitchell., 2002, Biologi, edisi kelima-Jilid I; Penerbit Erlan gga

gga

3.Stryer Lube

3.Stryer Lubert., 2000, rt., 2000, Biochemistry, Biochemistry, volume 1,2,3 volume 1,2,3 edisi 4., edisi 4., EGC JakartaEGC Jakarta 4.Murray, Rob

4.Murray, Robert (et,al)., ert (et,al)., 2001, 2001, Harper’s Review Harper’s Review Of Biochemistry.Of Biochemistry., Edisi 2, Edisi 25, EGC.5, EGC. , Jakarta.

, Jakarta.

5.Poedjiadi,A., 1994, Dasar-Dasar Biokimia. Universitas

5.Poedjiadi,A., 1994, Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press.Indonesia-Press. SENARAI

SENARAI tRNA

tRNA : : transfer transfer RNA, RNA, molekul molekul RNA RNA yang yang berfungsi berfungsi sebagai sebagai penginterpretasi penginterpretasi antaanta ra asam nukleat dan bahasa protein dengan cara memilih dan membawa asam

ra asam nukleat dan bahasa protein dengan cara memilih dan membawa asam amino spamino sp esifik dan mengenali kodon yang tepat pada mRNA.

esifik dan mengenali kodon yang tepat pada mRNA. Kod

Kode te tripripletlet : K: Kumpumpulaulan kn kataata-ka-kata ta dendengan gan panpanjanjang 3 g 3 nuknukleoleotidtida ya yang ang menmenententukaukann asam amino untuk rantai polipeptida.

asam amino untuk rantai polipeptida. T

Traransnskrkripipsisi : Sin: Sinttesesis is RNRNA pA padada sa suuatatu cu cetetaakakan Dn DNANA.. Kodon

Kodon : : Suatu Suatu urutan urutan DNA DNA atau atau mRNA mRNA yang yang terdiri terdiri atas atas tiga tiga nukleotida nukleotida yang yang mensmens pesifikasi asam amino tertentu atau sinyal terminal; unit dasar kode genetik. pesifikasi asam amino tertentu atau sinyal terminal; unit dasar kode genetik. An

Anti ti kokododonn : Tri: Triplplet et babasa sa tetersrspepesisialalisisasasi yi yanang tg tererdadapapat pt padada sa salalah ah sasatu tu ujujuu ng molekul tRNA, yang bisa mengenali suatu kodon komplementer tertentu pada suat ng molekul tRNA, yang bisa mengenali suatu kodon komplementer tertentu pada suat u molekul mRNA.

u molekul mRNA. Translasi

Translasi : Sintesis : Sintesis polipeptida polipeptida dengan dengan menggunakan menggunakan informasi informasi genetik genetik yangyang dikode pada suatu molekul mRNA.

dikode pada suatu molekul mRNA. m

mRRNNAA : m: meesseennggeer Rr RNNA (A (ppeemmbbaawwa pa peessaann))

transkripsi balik : (reverse transcriptase) suatu enzim yang dikode oleh beberap transkripsi balik : (reverse transcriptase) suatu enzim yang dikode oleh beberap a virus RNA yang menggunakan RNA sebagai cetakan untuk sintesis DNA