TUGAS REVIEW MATERI PEMBELAJARAN BIOLOGI MOLEKULER TM 7
Dosen Pengampu : Dr. Yahmi Ira Setyaningrum., STP., M. Si
Disusun Oleh :
D e v y A r f i k a s a r i (2422012018)
PROGRAM STUDI ILMU GIZI INSTITUT TEKNOLOGI KESEHATAN MALANG
WIDYA CIPTA HUSADA 2023/2024
A. Hubungan antara Gen dan Protein
Gen DNA adalah materi genetik yang mengontrol struktur, fungsi, dan perkembangan sel.
Gen DNA adalah materi genetik yang mengontrol struktur, fungsi, dan perkembangan sel. DNA berasal dari dua rantai nitrogen yang terikat berpasangan satu sama lain dan membentuk heliks. Kedua rantai ini disebut rantai utama dan masing-masing terdiri dari gugus nitrogen yang terikat dengan fosfat dan gula.
Materi genetik di dalam gen DNA berisi instruksi untuk mengatur struktur, fungsi, dan perkembangan sel.
Gen DNA juga dikatakan sebagai materi genetik yang mengandung informasi yang menentukan karakteristik organisme.
Informasi ini disimpan dalam bentuk kode genetik, yang terdiri dari tiga pasang basa nitrogen yang disebut adenin, guanin, sitosin, dan timin. Setiap pasang basa nitrogen menyediakan informasi yang diperlukan untuk membangun protein yang akan membentuk struktur dan fungsi sel.
Sintesis protein adalah proses yang menggunakan informasi kode genetik untuk membuat protein yang diperlukan untuk struktur, fungsi, dan perkembangan sel. Protein adalah molekul yang dibentuk oleh berbagai jenis asam amino yang disebut rantai polipeptida. Setiap rantai polipeptida disusun berdasarkan pola tertentu yang disebut kode genetik. Gen DNA menyediakan informasi yang diperlukan untuk membangun rantai polipeptida.
Informasi kode genetik di gen DNA disimpan dalam bentuk molekul ribonukleik, yang disebut asam ribonukleat (RNA). Saat proses sintesis protein berlangsung, asam ribonukleat mengikuti petunjuk gen DNA dan mengubahnya menjadi informasi yang lebih spesifik untuk membangun protein yang diinginkan.
Informasi yang dihasilkan dari gen DNA juga diperlukan untuk mengatur jumlah dan jenis protein yang dibutuhkan sel. Jumlah dan jenis protein yang dibutuhkan akan berbeda tergantung pada jenis sel yang akan dibentuk. Ketika sel diaktifkan, informasi kode genetik di dalam gen DNA diubah menjadi informasi lebih spesifik yang digunakan untuk mengendalikan sintesis protein.
Jadi, hubungan antara gen DNA dan sintesis protein adalah bahwa informasi kode genetik di dalam gen DNA disimpan dalam
bentuk asam ribonukleat (RNA). Ketika sel diaktifkan, asam ribonukleat mengikuti petunjuk gen DNA dan mengubahnya menjadi informasi yang lebih spesifik untuk membangun protein yang diinginkan. Informasi ini juga diperlukan untuk mengatur jumlah dan jenis protein yang dibutuhkan sel. Dengan demikian, gen DNA memainkan peran penting dalam proses sintesis protein.
DNA menyimpan informasi yang mengatur pembentukan dan sifat protein.
DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah molekul yang mengandung informasi genetik yang dibutuhkan organisme untuk berkembang dan berfungsi. Kode genetik dalam DNA menyimpan informasi tentang bagaimana organisme terbentuk dan beroperasi.
Struktur DNA terdiri dari gugus fosfat-garam yang disebut nukleotida. Nukleotida terdiri dari 4 jenis asam nukleat yang berbeda yang disebut adenin, guanin, siklooksigenase, dan timin.
Informasi genetik terkandung dalam urutan nukleotida.
Gen adalah bagian dari DNA yang menyimpan informasi untuk membuat protein. Protein adalah molekul yang mengatur semua fungsi sel dan juga berperan dalam pembentukan tubuh.
Gen mengandung informasi untuk membuat protein yang disebut ekspresi gen. Gen dapat diaktifkan atau dimatikan untuk mengatur jumlah protein yang dihasilkan.
DNA menyimpan informasi yang mengatur pembentukan dan sifat protein. Informasi yang disimpan dalam DNA dikonversi ke dalam protein melalui proses sintesis protein. Proses sintesis protein dimulai ketika sel membaca informasi genetik yang tersimpan dalam DNA. Sebelum informasi genetik dapat diubah menjadi protein, sel mengkonversinya menjadi molekul RNA (Ribonucleic Acid). RNA mengikuti instruksi dari gen untuk mengatur jumlah dan jenis protein yang dibutuhkan sel. Setelah itu, molekul RNA mengikuti instruksi untuk membentuk protein.
Proses ini disebut sintesis protein.
DNA merupakan bahan baku untuk mengatur pembentukan dan sifat protein. Genetika berperan penting dalam proses ini, karena informasi genetik yang tersimpan dalam DNA mengatur jumlah dan jenis protein yang dihasilkan. Informasi genetik dalam DNA diubah menjadi molekul RNA untuk mengatur sintesis
protein. Proses ini mengatur seluruh proses yang terjadi dalam tubuh, termasuk pembentukan dan sifat protein.
Protein adalah molekul yang terdiri dari rangkaian asam amino yang berfungsi untuk berbagai tujuan.
Sintesis protein adalah proses yang memungkinkan sel untuk mengkonversi informasi genetik dari DNA menjadi protein.
Proses ini terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu pengkodean, transkripsi, dan translasi. Setiap tahap memiliki peran yang berbeda dalam proses sintesis protein.
Gen adalah unit informasi yang terdapat pada DNA yang mengkode untuk satu atau lebih polipeptida. Setiap gen memiliki kode yang dapat dibaca oleh sel untuk membuat protein yang berhubungan dengannya. Gen memiliki informasi yang diperlukan untuk membuat protein tertentu yang memiliki fungsinya masing- masing.
DNA adalah struktur molekuler yang mengandung informasi genetik. DNA terdiri dari dua rantai ganda yang mengandung informasi genetik. Informasi genetik dalam DNA dikodekan dalam bentuk basa nitrogen. Bacaan ini kemudian diproses oleh sel untuk mengkonversi informasi genetik menjadi protein.
Pengkodean adalah tahap awal dalam proses sintesis protein.
Dalam tahap ini, DNA membaca informasi genetik yang tersimpan di dalamnya dan mengkode informasi tersebut menjadi kode basa nitrogen, yang disebut kodon. Setiap kodon mengkode untuk satu atau lebih asam amino.
Transkripsi adalah tahap di mana DNA diubah menjadi RNA.
Pada tahap ini, RNA polimerase membaca kodon yang ada di DNA dan mengkonversi kodon tersebut menjadi mRNA. mRNA adalah pembawa kode untuk asam amino.
Translasi adalah tahap akhir dalam sintesis protein. Pada tahap ini, ribosom membaca kode mRNA dan menyusun asam amino menjadi protein. Protein yang dihasilkan berfungsi untuk berbagai tujuan, termasuk mengatur jalannya proses biokimia di dalam sel.
Secara keseluruhan, sintesis protein adalah proses yang
memungkinkan sel untuk mengkonversi informasi genetik dari DNA menjadi protein. Proses ini terdiri dari tiga tahapan utama, yaitu pengkodean, transkripsi, dan translasi. Setiap tahap memiliki peran yang berbeda dalam proses sintesis protein. Gen dan DNA adalah dua komponen yang penting dalam proses sintesis protein.
Gen berisi informasi genetik yang dikodekan oleh DNA. Informasi genetik ini kemudian diproses melalui tiga tahapan utama untuk menghasilkan protein.
Proses sintesis protein dimulai dengan proses transkripsi, di mana inti sel membaca informasi genetik dari DNA dan memproduksi RNA.
Proses sintesis protein adalah proses yang memungkinkan tubuh untuk memproduksi berbagai protein yang diperlukan untuk performa normal. Proses ini dimulai dengan proses transkripsi, di mana inti sel membaca informasi genetik dari DNA dan memproduksi RNA.
Hubungan antara gen, DNA, dan sintesis protein adalah sebagai berikut. Gen adalah satuan herediter yang mengatur sifat-sifat fenotipik individu. Gen terdiri dari kode DNA yang ditulis dalam bentuk basa nitrogen yang disebut basa nitrogen. Basa nitrogen mengandung instruksi yang diperlukan untuk produksi protein.
Kode genetik yang ditulis dalam DNA berfungsi sebagai pengatur untuk penyintesan protein. Ketika sel dalam tubuh membutuhkan protein tertentu, DNA dalam inti sel akan ditranskripsi menjadi RNA. RNA adalah bentuk yang dapat dibaca oleh ribosom dan digunakan untuk memproduksi protein yang diperlukan.
Proses transkripsi dimulai ketika enzim RNA polymerase mengenali dan mengikat DNA pada lokasi yang mengandung instruksi genetik untuk protein tertentu. Enzim ini akan membaca informasi dari DNA dan mengkopinya ke RNA. RNA yang dihasilkan oleh enzim ini disebut RNA primer.
Setelah RNA primer dibuat, ia akan mengalami proses pembelahan untuk membentuk RNA jenis lain yang disebut RNA matur. RNA matur ini akan digunakan oleh ribosom untuk menyintesis protein yang diperlukan. Ribosom akan membaca
informasi dari RNA matur dan mengkombinasikannya dengan asam amino yang diperoleh dari makanan untuk membentuk protein.
Akhirnya, protein yang disintesis akan digunakan oleh sel untuk berbagai tujuan, termasuk pembentukan jaringan, pemeliharaan, produksi enzim, pengaturan metabolisme, dan lain- lain. Dengan demikian, gen, DNA, dan sintesis protein saling terkait satu sama lain untuk memastikan bahwa tubuh bekerja dengan baik dan berfungsi dengan benar.
B. Sintesis dan Pemrosesan RNA
Sintesis dan Pemrosesan RNA adalah tahap penting dalam ekspresi genetik yang menghubungkan informasi genetik dalam DNA dengan produksi protein yang diperlukan oleh sel. Sintesis RNA merujuk pada pembuatan RNA dari DNA melalui proses transkripsi, sedangkan pemrosesan RNA melibatkan modifikasi RNA setelah sintesisnya, untuk memastikan RNA siap digunakan dalam proses translasi (pembuatan protein).
Sintesis RNA (Transkripsi)
Sintesis RNA dimulai dengan proses transkripsi, yaitu pembuatan RNA berdasarkan informasi genetik yang terkandung dalam DNA. Berikut adalah tahapan proses transkripsi:
a. Inisiasi Transkripsi
Transkripsi dimulai ketika enzim RNA polimerase mengikatkan diri pada urutan DNA yang disebut promotor, yang terletak di awal gen.
Promotor memberikan sinyal bagi RNA polimerase untuk mulai bekerja menyalin urutan basa DNA ke dalam RNA.
b. Elongasi (Panjang Transkripsi)
RNA polimerase kemudian membuka heliks ganda DNA dan mulai membaca salah satu rantai DNA (rantai templat).
RNA polimerase menyusun rantai RNA dengan menambahkan nukleotida RNA yang sesuai dengan urutan basa pada DNA. Sebagai pengganti timin (T) dalam DNA, RNA menggunakan urasil (U). Misalnya, A pada DNA berpasangan dengan U pada RNA, dan T pada DNA berpasangan dengan A pada RNA.
c. Terminasi Transkripsi
Transkripsi berakhir saat RNA polimerase mencapai urutan khusus pada DNA yang disebut terminator, yang menandakan akhir dari transkripsi.
RNA polimerase melepaskan RNA yang baru disintesis, yang disebut pre-mRNA (pada eukariotik), dan terpisah dari DNA.
Setelah transkripsi, RNA yang terbentuk adalah bentuk awal yang disebut pre-mRNA pada eukariotik. Pre-mRNA ini perlu diproses sebelum bisa digunakan dalam translasi.
Pemrosesan RNA
Pemrosesan RNA terjadi setelah sintesis RNA untuk memastikan bahwa RNA matang siap untuk digunakan dalam proses translasi (pembuatan protein). Pada eukariotik, proses pemrosesan ini terjadi di dalam inti sel sebelum mRNA meninggalkan inti menuju sitoplasma.
a. Penyambungan (Splicing)
Splicing adalah proses pemotongan bagian-bagian RNA yang tidak diperlukan dan penyambungan bagian yang penting.
Introns adalah urutan basa yang tidak mengkode protein dan harus dihapus.
Exons adalah urutan basa yang mengandung informasi untuk pembuatan protein dan disatukan untuk membentuk RNA yang utuh.
Hasilnya adalah mRNA matang yang hanya terdiri dari exons, siap untuk diterjemahkan menjadi protein.
b. Penambahan Cap di Ujung 5'
Pada ujung 5' mRNA, sebuah struktur yang disebut cap ditambahkan. Cap ini terdiri dari metilguanosin dan berfungsi melindungi mRNA dari degradasi serta membantu proses pengikatan mRNA ke ribosom pada tahap translasi.
Cap juga berperan dalam proses transportasi mRNA keluar dari inti ke sitoplasma.
c. Penambahan Poli-A Tail di Ujung 3'
Di ujung 3' mRNA, sebuah rangkaian adenin (A) yang disebut poli-A tail ditambahkan.
Poli-A tail berfungsi untuk meningkatkan stabilitas
mRNA, mencegah degradasi cepat, dan membantu proses pengangkutan mRNA ke ribosom untuk translasi.
Hubungan Sintesis dan Pemrosesan RNA dengan Gen dan Protein
Gen adalah segmen DNA yang menyandi informasi untuk membentuk protein. Setiap gen mengandung urutan basa yang mengkodekan urutan asam amino dalam sebuah protein.
Selama transkripsi, informasi dalam gen disalin menjadi mRNA, yang membawa kode genetik untuk membuat protein.
Namun, sebelum mRNA dapat digunakan untuk sintesis protein, mRNA tersebut harus diproses terlebih dahulu (splicing, penambahan cap, dan poli-A tail) agar stabil dan siap diterjemahkan.
Proses Translasi: Dari mRNA ke Protein
Setelah mRNA matang siap di luar inti, mRNA akan dibaca oleh ribosom di sitoplasma. Di sini, mRNA digunakan sebagai template untuk menyusun urutan asam amino yang membentuk protein.
Ribosom membaca urutan kodon dalam mRNA, di mana setiap kodon terdiri dari tiga basa nitrogen yang mewakili satu asam amino.
tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan kodon tersebut dan menyusunnya menjadi rantai polipeptida.
Rantai polipeptida ini kemudian melipat untuk membentuk protein yang memiliki struktur dan fungsi tertentu.
C. Transkripsi
Transkripsi adalah tahap pertama dalam proses sintesis protein, di mana informasi yang terkandung dalam DNA (gen) disalin menjadi mRNA (messenger RNA). Proses ini penting karena mRNA bertindak sebagai "salinan" dari informasi genetik yang ada dalam DNA, yang kemudian akan digunakan untuk menyintesis protein dalam tahap berikutnya (translasi).
Berikut adalah penjelasan rinci tentang transkripsi gen dalam
konteks hubungan antara gen dan protein:
Proses transkripsi terdiri dari beberapa langkah utama:
a. Inisiasi (Awal Transkripsi)
Proses transkripsi dimulai ketika enzim RNA polimerase mengikatkan diri pada urutan DNA yang disebut promotor yang terletak di awal gen.
Promotor berfungsi sebagai sinyal bagi RNA polimerase untuk mulai menyalin DNA menjadi RNA.
b. Elongasi (Panjang Penyalinan)
Setelah RNA polimerase terikat pada promotor, ia mulai membaca urutan basa DNA pada satu rantai DNA yang disebut rantai templat.
RNA polimerase menyusun mRNA dengan cara menambahkan nukleotida RNA yang sesuai dengan urutan basa DNA yang dibaca, tetapi menggunakan basa urasil (U) untuk menggantikan timin (T).
A (Adenin) berpasangan dengan U (Urasil) pada mRNA,
T (Timin) berpasangan dengan A (Adenin),
C (Sitosin) berpasangan dengan G (Guanin),
G (Guanin) berpasangan dengan C (Sitosin).
c. Terminasi (Penghentian Transkripsi)
Transkripsi berakhir ketika RNA polimerase mencapai urutan DNA yang disebut terminator, yang menandakan akhir dari gen.
Pada titik ini, RNA polimerase melepaskan mRNA yang baru terbentuk dan juga melepaskan diri dari DNA.
d. Penyuntingan mRNA
Pada sel eukariotik, mRNA yang baru terbentuk sering kali mengalami proses penyuntingan (splicing) sebelum dapat digunakan. Proses ini menghapus bagian yang tidak diperlukan (introns) dan menyatukan bagian yang berguna (ekson) untuk menghasilkan mRNA yang matang.
Peran mRNA
Setelah transkripsi, mRNA yang terbentuk membawa informasi genetik dari DNA di inti sel ke ribosom di sitoplasma, tempat di mana informasi tersebut akan diterjemahkan untuk membentuk protein. mRNA ini bertindak sebagai salinan kode
genetik dari DNA yang mengandung instruksi untuk merakit urutan asam amino yang akan membentuk protein.
Menghubungkan Transkripsi dengan Sintesis Protein
Setelah proses transkripsi selesai, mRNA yang telah disalin keluar dari inti sel menuju ribosom. Di sini, proses selanjutnya, yaitu translasi, terjadi. Dalam translasi, mRNA digunakan sebagai template untuk menyusun urutan asam amino yang membentuk protein.
Peran Gen dalam Proses Ini
Gen adalah urutan spesifik DNA yang mengandung instruksi untuk membentuk protein. Setiap gen menyandi urutan asam amino dalam protein tertentu. Selama transkripsi, informasi dalam gen ini dipindahkan ke dalam bentuk mRNA, yang kemudian digunakan dalam translasi untuk membangun protein sesuai instruksi genetik yang ada.
Contoh Transkripsi
Misalnya, jika gen mengkodekan protein yang disebut insulin (hormon yang mengatur kadar gula darah), informasi tentang urutan asam amino insulin disalin menjadi mRNA selama transkripsi. mRNA ini kemudian akan digunakan untuk membuat protein insulin melalui translasi, yang terjadi di ribosom.
