REPLIKASI, TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI
Binar Asrining Dhiani
REPLIKASI DNA
DNA Structure
• James Watson and Francis Crick (1953)
Semi-conservative Mechanism
• Tiap untai DNA berlaku sebagai template untuk
pembentukan untai baru, sehingga satu dsDNA
(double stranded DNA= DNA untai ganda) dapat
menjadi dua dsDNA yang memiliki urutan basa
yang sama persis dengan dsDNA induk
DNA Polymerase (DNA Pol)
• DNA Polimerase:
–
Mensintesis DNA hanya dari arah 5’ ke 3’,
menambah dNTP ke gugus hidroksil 3’
–
Hanya menambah deoksiribonukleotida
baru pada primer strand
yang berikatan hidrogen
dengan template strand
DNA Polymerases
• DNA Pol I
– DNA Pol yang pertama kali ditemukan
– Diisolasi dari E. coli oleh Arthur Kornberg tahun 1950- an
– Menghilangkan primer RNA dan mengisi celah pada lagging strand
• DNA Pol II
– Polimerase yang berperan pada DNA repair
• DNA Pol III
– Berperan pada replikasi DNA
Enzymes involved in replication
Replication Fork
Replication Fork
• Peristiwa yang terjadi pada replication fork:
– Sintesis primer RNA pada template strand – Sintesis DNA dengan primer RNA yang
menempel pada ujung 5’-
– Bergeraknya replication fork dikoordinasi oleh:
• Helicase: memutus ikatan hidrogen antara pasangan basa
• DNA Topoisomerase I (DNA Topo I):
memungkinkan replication fork untuk maju pada leading strand tanpa “memuntir” DNA
– Sintesis primer tambahan pada DNA template strand menghasilkan bagian pendek lagging strand
– Penghilangan primer RNA oleh aktivitas enzim 5’-3’ exonuclease dari DNA Pol – Penggabungan lagging strand (disebut
fragmen Okazaki) oleh ligase
Ori (Origin of Replication)
Titik dimulainya replikasi DNA
Ori Prokariot
• Origin of replication in bacteria
Video of Replication Process
Central Dogma
Alur Informasi Genetik (dari DNA ke Protein)
TRANSKRIPSI RNA
TRANSKRIPSI RNA
Struktur RNA
• DNA
Thymine (T)
• RNA
Urasil (U)
Jenis RNA
RNA Polimerase
• Prokariot
• Eukariot
Tahapan Transkripsi
• Inisiasi :
– Subunit σ (regulatory subunit) berikatan spesifik dengan sekuen promoter -35 dan -10 membentuk komplek promoter tertutup
– Terurainya untai DNA di sekitar lokasi inisiasi membentuk komplek promoter terbuka
– Inisiasi transkripsi dengan dilepaskannya subunit σ
• Elongasi
• Terminasi:
– Terjadi pada sekuen tertentu yang dapat membentuk struktur ‘hairpin loop’
• Inisiasi 1-5
• Elongasi
6
• Terminasi
7
Termination sequence
Inverted
repeat GC-rich sequence followed by approximately seven A
residues
Transkripsi Video
Transkripsi Prokariot vs Eukariot
Prokariot
• Awal transkripsi terjadi pada:
– Sekuen antara -35 dan -10
• -10 : Pribnow box, TATAAT
• -35: recognition sequence, TTGACA
• mRNA yang terbentuk
langsung digunakan untuk sintesis protein
Eukariot
• Awal transkripsi terjadi pada:
– Sekuen antara -25 dan -75
• -25: TATA box, TATAAAA
• -75: CAAT box, GGCCAATCT
• mRNA yang terbentuk mengalami splicing
mRNA Eukariot
mRNA Splicing
mRNA processing
TRANSLASI
Kode Genetik
• Kode genetik terdiri atas kodon (tiga urutan basa)
• Terdiri dari 61 kodon:
– 2 aa memiliki satu kodon, 9 aa memiliki 2 kodon, satu aa memiliki 3 kodon, 5 aa memiliki 4 kodon dan 3 aa memiliki 6 kodon)
– Terdapat start codon AUG (dan dalam kasus langka GUG), mengkode metionin – Terdapat 3 stop
codon (terminasi atau nonsense); UAA, UAG UGA
rRNA
tRNA
Aminoasilasi tRNA
TRANSLASI
INISIASI TRANSLASI
Prokariot
• Terjadi ikatan antara
ribosom 30S pada Shine- Dalgarno sekuen mRNA yang mengandung AUG start codon
Eukariot
• mRNA pada 5’-7- metilguanosin caps
berikatan dengan subunit ribosom 40s upstream AUG
