SUBSTANSI GENETIKA (Kromosom & Asam Nukleat)
Delayota Science Club (DSC) Januari 2011
Kromosom Kromatin (chroma = warna, tin = benang) adalah benang-benang halus di dalam nukleus yang mudah menyerap warna. Pada saat pembelahan sel, kromatin dapat memendek dan menebal membentuk kromosom. Kromosom merupakan pembawa sifat-sifat yang diturunkan.
Bagian-bagian Kromosom Kromonema (jamak: kromonemata): pita bentuk spiral yang ada di dalam kromosom. Kromomer: penebalan-penebalan yang terdapat pada kromonema. Sentromer: bagian yang menentukan bentuk kromosom; umumnya kromosom hanya mempunyai satu sentromer (monosentris). Lekukan kedua (secondary constriction): tempat terbentuknya nukleolus. Telomer: bagian ujung kromosom untuk menghalangi bersambungnya antar lengan kromosom. Satelit: tambahan pada ujung kromosom (tidak semua kromosom mempunyai satelit).
Kromosom berdasarkan Letak Sentromer Short arm
Long arm
Sentromer
Bentuk Kromosom
Simbol
NIS
Median
Metasentris
m
38 -50
Sub Median
Sub Metasentris
sm
26 - 37
Sub Terminal Akrosentris/Sub Telosentris
st
13 - 25
Terminal
t
0 - 12
Telosentris
Kromosom berdasarkan sifat yang diatur Gonosom (kromosom seks): kromosom yang berhubungan dengan pengaturan jenis kelamin individu. Autosom (kromosom tubuh): kromosom yang tidak berhubungan dengan pengaturan jenis kelamin individu (dijumpai pada semua individu).
Kromosom Sel Eukariotik dan Prokariotik
Kromosom Sel Eukariotik dan Prokariotik Prokaryotic genetic material is organized in a simple circular DNA molecule (the bacterial chromosome) in the nucleoid region of the cytoplasm. (In prokaryotic lifeforms, the nucleoid region is the part of the cell that contains the DNA molecule. Unlike the true nucleus of eukaryotes, it is not delimited by a membrane). Eukaryotic genetic material is divided into different, linear DNA molecules called chromosomes inside a discrete nucleus, usually with additional genetic material in some organelles like mitochondria and chloroplasts.
Struktur Kromosom Nucleosomes Metaphase Chromosome
Tight helical fiber
B DNA Helix
Looped Domains
Protein scaffold
Nukleosom Nucleosome is the fundamental units of chromosomal packaging arises from DNAs association with histones.
Protein Histon Histone proteins abound the chromatin of all eukaryotic cells Histones – small proteins with basic, positively charged amino acids lysine and arginine Bind to and neutralize negatively charged DNA Make up half of all chromatin protein by weight Five types: H1, H2A, H2B, H3, and H4 Core histones make up nucleosome: H2A, H2B, H3, and H4 DNA and histone synthesis regulation correlate timing so both are synthesized together High level of similarity of histones among diverse organisms
Protein Nonhiston Nonhistone proteins are a heterogeneous group Half of proteins in chromatin are nonhistone Large variety of nonhistone proteins – 200 – 2,000,000 in diploid genomes Large variety of functions Scaffold – backbone of chromosome DNA replications – e.g., DNA polymerases Chromosome segregation – e.g., motor proteins of kinetichores Transcriptional regulation – largest group regulates transcription during gene expression
Occur in different amounts in different tissues because of variety of function
Percobaan Griffth
Percobaan Hershey-Chase
Nukleotida Nukleotida merupakan dasar (prekursor) penyusun asam nukleat yang terdiri dari: Nukleosida (gula dan basa) Senyawa fosfat
Basa pada nukleotida dibedakan menjadi: Purin: adenin dan guanin Pirimidin: sitosin, timin, dan urasil (uridin)
Berdasarkan gula penyusunnya, kita mengenal dua macam nukleotida: Deoksiribonukleotida Ribonukleotida
Asam nukleat Merupakan bagian yang sangat penting bagi organisme hidup. Membawa informasi genetika yang akan diturunkan/ditransfer dari generasi ke generasi. Berdasarkan penyusunnya, ada 2 macam asam nukleat yakni: Asam deoksiribonukleat : AND / DNA Asam ribonukleat : ARN / RNA
Asam nukleat merupakan polimer nukleotida yang dihubungkan dengan ikatan fosfodiester.
Deoksiribosenucleic Acid (DNA) Dikenal sebagai materi genetik komponen kromosom. Merupakan polimer deoksiribonukleotida yang dihubungkan dengan ikatan fosfodiester. Backbone (rangka) terdiri dari: gugus fosfat dan gula yang saling berseling. Memiliki orientasi 5’ 3’ jika gugus fosfat dari C5 berikatan dengan OH C3. Di dalam sel DNA tersusun berupa jalin ganda (double helix) dengan gugus fosfat berada di luar dan basa nitrogen di dalam. Jalin ganda yang terbentuk bersifat anti parallel.
Struktur DNA
Berdasarkan analisis difraksi sinar-X, ada dua konformasi DNA dalam sel: Bentuk A Bentuk B
Replikasi DNA
Mana yang benar ?
Percobaan Messelson dan Stahl CONCLUSION 1st replication 2nd replication
Conservative model Semiconservative model Dispersive model
Replikasi DNA Bagian yang terlibat dalam replikasi DNA
Proses replikasi DNA
Ribonucleic Acid (RNA) Ribonucleic Acid (RNA) memiliki struktur yang berbeda dengan DNA: Gula ribosa (DNA: deoksiribosa) Basa urasil sebagai pasangan adenin (DNA: timin)
RNA dalam sel muncul dalam proses sintesis protein.
Struktur RNA
Macam-macam RNA hnRNA (heterogeonous nuclear RNA) merupakan hasil transkripsi langsung dari DNA mRNA (messanger RNA) telah mengalami proses post transkripsi penghilangkan intron (pada organisme eukariotik). rRNA (ribosomal RNA) Komponen ribosom tempat sintesis protein berlangsung tRNA (transport RNA) Menerjemahkan kode genetik dan menghubungkan antara asam nukleat dengan asam amino membentuk protein snRNA (small nuclear RNA) membantu proses splicing dalam tahap post transkripsi snoRNA (small nucleolar RNA) membantu modifikasi ribosomal RNA / rRNA miRNA (micro RNA) terlibat dalam pengaturan ekspresi gen, terdiri atas siRNA (small interfering RNA) dan stRNA (small temporally regulated RNA)
Transport RNA
