590 likes | 1.19k Views
BIOTEKNOLOGI PERIKANAN Struktur Sel , DNA dan RNA Replikasi DNA dan Sintesis Protein. Sri Dwi Hastuti, S.Pi, M.Aqua. Str u ktur S e l. Nucleus (Inti sel). Setiap sel makhluk hidup mempunyai nucleus (inti sel) dimana didalamnya terdapat nucleoplasma Nucleus berperan dalam:
E N D
BIOTEKNOLOGI PERIKANANStrukturSel, DNAdanRNAReplikasiDNAdanSintesisProtein Sri Dwi Hastuti, S.Pi, M.Aqua
Nucleus(Inti sel) • Setiap sel makhluk hidup mempunyai nucleus (inti sel) dimana didalamnya terdapat nucleoplasma • Nucleus berperan dalam: • Menyimpan informasi genetik • Duplikasi DNA • Transkripsi dalam sintesis protein
Dalam nucleoplasma terdapat chromosomes (chromatin pada saat pembelahan sel) yang strukturnya sebagian besar terdiri dari DNA dan protein • Dalam nucleus juga terdapat nucleoli (anak inti) yang aktif dalam sintesis protein. Nucleoli dalam suatu sel dapat berjumlah satu atau lebih.
Nucleoli berperan dalam sintesis dan penyusunan molekul RNA dan pembentukan sejumlah besar protein ribosom sebelum ditransfer ke sitoplasma.
Nucleic Acids (Asam nukleat) • Dalam tubuh setiap makhluk hidup mengandung asam nukleat. • Merupakan makromolekul. • Bentuknya bisa berupa DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid) • Beberapa organisme bersel tunggal seperti virus tubuhnya hanya terdiri dari DNA atau RNA saja
DNA - “Kode Kehidupan” • DNA mempunyai cetakan untuk membangun individu makhluk hidup • Kode genetik bersifat universal
StrukturMateriHereditas • Percobaanpadatahun 1950an menunjukkanbahwa DNA membawasifathereditas • Pada 1953 – Watson dan Crick menemukanbahwasturktur DNA adalahsuatrurantaiganda
DNA • DNA merupakanpenyimpanutamadari material genetic (informasigenetik). • DNA merupakansuatu polymer (polynucleotides) dimana 1 unit (monomer) dari DNA adalah nucleotides. • Urutannukleotidadisepanjang DNA berperansebagaisandiuntukmenyampaikansemuainformasi yang diperlukanuntukmemerintahkansel agar membuatsegalasesuatu yang diperlukanbagikehidupan • Setiap nucleotide tdd: - Basa nitrogen purine (adenine, guanine) ataupyrimidine (cytosine, thymine) - deoxyribose sugar (guladeoksiribosa) - 1,2 or 3 phosphate groups.
Struktur DNA (Watson dan Crick) • Struktur DNA adalah double helix ( rantaiganda), denganrangkanya yang terdiridarideoxyribose—phosphate—deoxyribose—phosphate— • Terdapatikatanhidrogendiatararantai yang salingberhadapan • BasaPurinedanpyrimide yang terikatkepadaguladeoxyribose, dapatberputarbebas. DNA membentukpasanganbasa yang spesifik A-T(2 H-bonds), G-C (3 H-bonds). • Keduarantai DNA salingberhadapandisebutantiparallel
Rantaiantiparallel A T T G C C T A G T A A C G G A T C C T A G G C A A T
RNA • Strukturrantaitunggal, namuncukupkompleks • Strukturpembentukrantaisamaseperti DNA yaituterdiridari ribose, phosphatase, basapurin (A,G) danpyrimidine (C, U) • Types of RNA: -messenger RNA berperanmembawakodegenetikdalam sequencing asam amino -transfer RNA berperandalamidentifikasidan transfer asama amino keribosom -ribosomal RNA berperanmerupakanbagiandariribosom yang berfungsidalampembentukan protein(polypeptide)
Genes danmolekul DNA • Suatu gen merupakansuatuurutanbasa yang menempatisuatulokasispesifikpadamolekul DNA • Gen inimengontrolsifatkhususdenganmembuatsuatu protein khususdalamjumlahtertentu
or or one base pair in-text, p. 195
5’ 3’ transcribed DNA winds up again DNA to be transcribed unwinds sugar-phosphate backbone of one strand of nucleotides in a DNA double helix newly forming RNA transcript the DNA template at the assembly site sugar-phosphate backbone of the other strand of nucleotides part of the sequence of base pairs in DNA growing RNA transcript 3’ 5’ 3’ 5’ direction of transcription RNA polymerase Fig. 13.4, p. 202-3
DNA terdiridariduarantainukleotida yang salingberikatankarenaadanyaikatanhidrogen • Ikatanhidrogenantaraduarantaitersebutmudahsekaliterputus • Setiaprantaitunggalkemudianberperansebagaicetakanuntukpembentukanrantaibaru
new old old new
DNA diduplikasioleh Enzyme: • enzyme DNA polymerase melepaskanikatanrantai DNA, menangkapnukleotidabebas, memasangkandengannkleotidabaru yang sesuaidanmembentukikatan yang baru • enzymes lain mengoreksisetiapkesalahanuntukmemastikantidakadakesalahansedikitpun
Replikasi DNA berlangsung selama mitosis dan meiosis, untuk membuat sel baru new old old old Fig. 12.9, p. 196
SINTESIS PROTEIN transcription translation RNA DNA Protein
What makes a whale a whale? • Proteins: • Organisms adalahunikkarenakeunikan protein masing-masingdan … • Bagaimana protein tersebutdiorganisasiselamapertumbuhan
Protein • Merupakansuaturantaiasam amino yang dibentukolehelemen C, H, N, O. • Terdapat 20 jenisAsam amino • Rantaiasam amino kemudianbergabungdanberlipat-lipatmenjadibentuktigadimensi
Bagaimana DNA mengontrolperkembangansuatuorganisme? • DNA membedakankarakteristiksuatuorganismekarenaperbedaanurutanasam amino dalamsemua protein yang terdapatpadaorganismetersebut
GENETIC CODE • Setiapasam amino (20 amino acids) diwakiliolehtigabasa yang disebutdengankodon • Setiapkodonmengkodekansatujenisasam amino • Urutanbasaakanmenentukanurutanasam amino dalam protein • Pembentukan protein berlangsungdalamsuatutahapanproses yang disebutdengansintesis protein
Tahap 1: Transkripsi • DNA dipisahkandenganrantaipasangannyadan messenger RNA mengkopikodegenetik
Transkripsi Gen DNA to be transcribed unwinds transcribed DNA winds up again mRNA transcript RNA polymerase
Tahap 2- Pemotongan RNA • RNA dipotong • Introns (Non- coding sequences) dibuang • Exons (Expressed sequences) tetapdibiarkan
snipped out snipped out unit of transcription in a DNA strand exon intron exon intron exon 3’ 5’ transcription into pre-mRNA poly-A tail cap 5’ 3’ 5’ 3’ mature mRNA transcript Fig. 13.5, p. 203
Tahap 3 : • Messenger RNA mengambilkodetersebutdanmenujukeribosomdisitoplasma • Transfer RNA mengambilasam amino tertentudanmenuju ribosom
Tahap 4 :Translation • Di dalamribosom, kodetersebutdibacadanditranslasikankedalambentuksuatuurutanasam amino • Rantaiasam amino akanmelipat-lipatdanbergabungmenyatumembentuk protein akhir
Unwinding of gene regions of a DNA molecule TRANSCRIPTION Pre mRNA Transcript Processing mRNA rRNA tRNA protein subunits Mature mRNA transcripts ribosomal subunits mature tRNA Convergenceof RNAs TRANSLATION Cytoplasmic pools of amino acids, tRNAs, and ribosomal subunits Synthesis of a polypetide chain at binding sites for mRNA and tRNA on the surface of an intact ribosome FINAL PROTEIN Destined for use in cell or for transport Fig. 13.14, p. 210
Sintesis Protein • Instruksipada DNA ditranskripsi (dituliskankembali) dalambentukserupakemudianditranslasi (diubah) menjadibahasa protein. • Pertama2 pesanditranskripsimenjadijenismolekul lain yang dikenalsebagai RNA kurir (mRNA). Secarakimiawi mRNA sangatserupadengan DNA, molekulinijugadapatmengenalibasapadauntaian DNA danmelaluiprosespengenalan mRNA bekerjamenyalin gen yang dibentuk.
Sintesis Protein • Prosesmentranslasiinstruksipada mRNA menjadibtk protein kemudiandapatdimulai. • Urutanbasapadamolekl mRNA menentukanurutanasam amino pada protein. • Kata-katapadabahasa mRNA terdiriatas kelompok2 tigabasaberurutan, disebutkodon. Setiapkodonmenyampaikanperintahkepadamesinselular yang mensintesis protein bahwaasam amino tertentu hrs digabungkanmenjadi protein padatempattertentu
Sintesis Protein Translasi mRNA melibatkan puluhan jenis molekul, diantaranya (rRNA dan tRNA). Keduanya tidak membawa kode genetik, tetapi membantu sel membaca informasi yang terkandung pada mRNA. Sekali mRNA dibuat, molekul ini meninggalkan inti sel dan masuk tubuh utama sel. Disini struktur globular yang dikenal dengan nama Ribosom melekat pada mRNA tersebut. Pada ribosom terdapat rRNA.Sekali Ribosom berikatan dengan mRNA, tRNA menjalankan tugasnya. Terdapat berbagai jenis tRNA dan masing2 mampu mengenali golongan tertentu dari ketiga basa (kodon) pada mRNA. Setiap jenis tRNA membawa hanya satu jenis asam amino tertentu