PERCOBAAN HERSHEY DAN CHASE
RESUME UNTUK MEMENUHU TUGAS MATAKULIAH Genetika I Yang dibina oleh Ibu Prof. Dr. Hj. Siti Zubaidah. M.Pd
Oleh Nuzula Khoirun Nafsiah (140341604501) Oki Osaka Herlinawati ( 140341600030 )
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Januari 2016
Hasil Resume : Bukti tambahan langsung menunjukkan bahwa DNA adalah material genetik yang dipublikasikan pada 1952 oleh A. D. Hershey (Pemenang hadiah nobel 1969) dan M. Chase. Percobaan ini menunjukkan bahwa informasi genetik dari sebuah bakteri virus khusus (bakteriofage T2) ditunjukkan pada DNA. Hasil penelitian mereka, walaupun kurang definitif daripada hasil dari Avery, Macleod dan Me-Carty, tetapi mendapat pengaruh yang besar dan diterima oleh para ilmuan bahwa DNA sebagai material genetik. Pengaruh besar ini tidak diragukan lagi merupakan hasil dari percobaan yang ilegal dan simple yang disebut “Percobaan Hershey-Chase”. Virus merupakan organisme yang terkecil; mereka dikatakan hidup saat bereproduksi dengan dikontrol oleh informasi genetik yang tersimpan pada asam nukleat dengan proses yang sama dengan pada organisme seluler. Namun virus merupakan parasit obligat aseluler yang dapat bereproduksi hanya pada saat berada pada sel inang yang sesuai. Reproduksi virus secara total tergantung pada mesin metabolic (ribosom, sistem pembangkit energi dan lain-lain) dari inang. Virus telah berguna bagi penelitian beberapa proses genetik karena strukturnya yang sederhana dan komposisi kimianya (hanya mengandung beberapa protein dan asam nukleat) dan reproduksinya yang cepat (15-20 menit untuk beberapa bakterial virus di bawah kondisi optimal). Bakteriofage T2 yang menginfeksi koloni Escerichia coli, tersusun atas kira-kira 50% DNA dan kira-kira 50% protein. Penelitian sebelumnya pada tahun 1952 menunjukkan bahwa seluruh reproduksi bakteriofage T2 terjadi di sel E. coli. Ditambah lagi, saat Hershey dan Chase menunjukkan bahwa DNA dari partikel virus memasuki sel, sedangkan sebagian besar protein dari virus tetap diabsorbsi oleh permukaan luar sel, ini menyiratkan dengan kuat bahwa informasi genetik dibutuhkan untuk reproduksi virus disajikan pada DNA. Pokok dari percobaan Hershey-Chase adalah bahwa DNA mengandung fosfor tetapi tidak mengandung sulfur, sedangkan protein mengandung sulfur tetapi tidak mengandung fosfor. Hershey dan Chase memberikan label spesifik yaitu (1) DNA fage yang ditumbuhkan pada sebuah medium yang mengandung fosfor radioaktif isotop (32P) yang ditempatkan pada isotop normal yaitu 31P atau (2) matel protein fage yang ditumbuhkan pada sebuah medium yang mengandung sulfur radioaktif isotop (35S) yang ditempatkan pada isotop normal yaitu 32S. Ketika partikel T2 fage yang berlabel
35
S dicampur dengan sel E. coli beberapa menit dan kemudian menempatkan sel yang terinfeksi
pada Waring blender, ditemukan bahwa sebagian besar dari radioactivity (dan juga protein) dapat dihilangkan dari sel tanpa mempegaruhi produksi progeny fage. Ketika T2 yang DNA nya berlabel 32P digunakan, semua radioactivity ditemukan di dalam sel, hal ini berarti tidak ada tidak ada subyek yang hilang dengan perlakuan shearing pada blender. Mantel fage terpisah dari sel yang terinfeksi dengan sentrifugasi dengan kecepatan rendah dengan endapan sel yang meninggalkan partikel fage yang tersuspensi. Hasilnya menunjukkan bahwa DNA virus memasuki sel inang, tetapi mantel protein masih tetap tertinggal di permukaan luar sel. Sejak progeny virus diproduksi di dalam sel, hasil percobaan Hershey dan Chase menunjukkan bahwa informasi genetik menunjukkan sintesis dari molekul DNA dan mantel protein dari progeny virus harus disajikan pada DNA parental. Lebih jauh lagi, progeny partikel menunjukkan kandungan beberapa 32P, tetapi tidak ada 35S dari parental fage.
Figure 9.3 . percobaan Hershey dan chase: eksperimen tersebut menggunakan bakteriofag T2 yang biasa menginfeksi Eschercia coli dengan melabeli DNA dengan radioaktif
32
P.
Sekelompok bakteriofag lain dilabeli dengan 35S yang menempel pada protein pembungkus DNA Virus. Bakteriofag tersebut kemudian diinfeksi pada bakteri . Setelah beberapa waktu, sampel
eksperimen tersebut diblender dan di sentrifuge untuk membebaskan bagian virus dari permukaan bakteri sehingga sel – sel bakteri berada di dasar tabung, sedangkan partikel – partikel virus di dalam supernatant. Dari hasil sentrifuge, 35S kebanyakan ditemukan pada bagian supernatant , seddangkan bakteri,
32
P kebanyak ditemukan pada bagian dasar tabung yaitu dalam sel
32
P juga ditemukan pada virus generasi selanjutnya namun
35
S tidak ditemukan pada
generasi berikutnya. Namun , percobaan Hershey-chase tidak memberikan bukti jelas bahwa materi genetic dari fage T2 adalah DNA. Sebuah hasil yang signifikan dari
35
S( protein ) ditemukan untuk
diinjeksikan ke dalam sel inang dengan DNA . Dengan demikian, bahwa sebagian kecil ini adalah dari protein bakteriofag yang berisi informasi genetic. Baru – baru ini, bagaimanapun, memungkinkan untuk membangun kondisi protoplas ( sel yang tidak berdinding ) dari E.coli dapat terinfeksi oleh fage DNA murni.keturunan fag menular yang normal di produksi dalam percobaan ini yang disebut percobaan tranfection, membuktikan bahwa materi genetic di virus bakteri adalah DNA Pertanyaan: 1. Dari percobaan Harshey-Chase ini dapat ditunjukkan bahawa material genetik terdapat pada DNA dan berperan dalam reproduksi, lalu bagaimana proses virus menginfeksi bakteri? Jawab: Virus menginfeksi bakteri dengan langkah-langkah sebagai berikut: 1. Virus menempel pada permukaan sel inang 2. Protein kapsid menyuntikkan inti DNA ke dalam sel 3. Setelah di dalam sel, beberapa gen bakteriofag (gen äwal”) yang ditulis oleh RNA polimerase inang diterjemahkan oleh ribosom inang, tRNA, dll untuk menghasilkan enzim yang akan membuat banyak salinan fag DNA dan akan mematikan (bahkan menghancurkan) DNA inang. 4. Sebagai salinan segar DNA fag menumpuk, gen lainnya (gen "terlambat") yang ditranskripsi dan diterjemahkan untuk membentuk protein dari kapsid 5. Stockpile inti DNA dan protein kapsid dirakit menjadi virion lengkap
6. Gen lain yang “terlambat” ditranskripsi dan diterjemahkan ke dalam molekul lisozim. lisozim menyerang dinding peptidoglikan dari dalam 7. Akhirnya sel pecah dan melepaskan isiya berupa virus yang siap untuk menyebarkan infeksi ke sel inang baru 2. Hal apa yang membuktikan bahwa DNA virus memasuki sel inang ? Jawab : Setelah perlakuan pengocokkan dengan wiring blender , sel inang bersifat sangat radioaktif sehingga membuktikan bahwa DNA virus masuk ke dalam sel inang sedangkan mantel virus tetap berada diluar sel dengan radioaktif yang rendah 3. Setelah mengetahui penjabaran tentang eksperimen Hershey –chase, bagaimanakah kesimpulan dari eksperimen tersebut ! Jawab : Percobaan Hershey-chase membuktikan bahwa DNA virus masuk kedalam tubuh bakteri E.coli , sedangkan sebagian besar protein virus tetapp berada diluar. Masuknya materi genetic kedalam tubuh bakteri akan menyebabkan terjadinya kerusakan program genetic bakteri karena diambil alih oleh DNA virus. Hal ini menyebabkan virus dapat dengan mudah memperbanyak diri selama di dalam tubuh bakteri . perccobaan Hershey – chase memberikan bukti kuat bahwa asam nukleat merupakan materi hereditas. 4. Jelaskan secara singkat 2 percobaan yang dilakukan oleh oleh Hershey-chase ! Jawab : 1. Melabeli DNA fag dengan unsur fosfor-32 radioaktif . mereka menginfeksi bakteri E. Coli dengan fag tersebut , lalu menyingkirkan cangkang protein dari sel terinfeksi dengan blender dan sentrifuge. Mereka menemukan bahwa perunut radioaktif tersebut hanya terlihat dalam sel – sel bakteri , dan tidak ditemukan pada cangkang protein 2. Melabeli DNA fag dengan belerang -35 radioaktif . stelah pemisahan, perunut radioaktif ditemukan dalam cangkang protein, tapi tidak dalam bakteri terinfeksi. Ini mengkonfirmasi bahwa bahan genetic yang menginfeksi bakteri adalah DNA. Jelaskan contoh penerapan dari eksperimen Harshey-Chase !
