makalah gen rna
Post on 02-Aug-2015
319 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Makalah
Oleh
Kelompok OBSGYN
Bram Mustiko Utomo
Wesley Yeremia
Meliana Jayasaputra
Andre Christian Widya
Meily Manoppo
Francesca Ivanna
Christian Homenta
Bill Harman
Renny Pratiwi
Anastasia Lumentut
PENDIDIKAN DASAR
PROGRAM PENDIDIKAN DOKTER SPESIALIS
FAKULTAS KEDOKTERAN
UNIVERSITAS SAM RATULANGI
MANADO
2012
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .............................................................................. 1
DAFTAR ISI ............................................................................................. 2
DAFTAR GAMBAR ............................................................................... 3
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang .............................................................................. 4
1.2. Rumusan Masalah ......................................................................... 5
1.3. Tujuan ........................................................................................... 5
BAB II PEMBAHASAN
2.1. Pengertian, Struktur, Jenis dan Fungsi RNA ................................ 6
2.2. Sejarah Penemuan RNA ................................................................ 15
2.3. RNA Genom Pada Virus ................................................................ 16
BAB III PENUTUP
3.1. Kesimpulan ................................................................................... 21
3.2. Saran .............................................................................................. 21
DAFTAR RUJUKAN .............................................................................. 22
2
DAFTAR GAMBAR
1. Gambar 2.1. Animasi struktur tiga dimensi molekul RNA ................. 5
2. Gambar 2.2. Struktur dua dimensi molekul RNA ................................ 5
3. Gambar 2.3. Perbandingan Struktur kimiawi RNA dengan DNA........ 6
4. Gambar 2.4. Struktur dua dimensi molekul RNAt ............................... 8
5. Gambar 2.5. Struktur 3D tRNA ............................................................ 9
6. Gambar 2.6. Struktur ribosom................................................................ 10
7. Gambar 2.7. Jenis-jenis ARN dan Karakternya ................................... 10
8. Gambar 2.8. Hubungan tiga macam RNA ............................................... 11
9. Gambar 2.9. Tokoh yang berperan dalam penemuan materi genetik .. ………………………….. 13
10. Gambar 2.10. Bagan percobaan fraengkel-conrat – B.singer............. 15
11. Gambar 2.11. Skema replikasi retrovirus ............................................ 17
12. Gambar 2.12. Fotografi tunas virion yang keluar dari sel inang ........ 17
3
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Ada sebuah headline dari majalah NEW YORK TIMES yang cukup terkenal berbunyi,
“Gene studies emerging as key engine of science” (New
York Times dalam Gardner, 1991) dari pernyataan ini terlihat bagaimana
dunia sangat memandang genetika sebagai disiplin ilmu yang cukup vital
Dala pengembangan sains modern. Saat ini pemahaman akan genetika sudah
bukan lagi pelengkap dalam mempelajari biologi di sekolah-sekolah, namun
merupakan hal mendasar dan sangat penting, karena hampir semua yang
dipelajari di dalam biologi berpangkal kepada genetika.
Konsep gen sebagai central objek di dalam genetika merupakanpangkal dari segal
a pembahasan terkait kehidupan semua makhluk hidup,tentu saja di dalamnya termasuk ke
hidupan manusia. Mengingat pentingnya,
dan sentralnya peranan genetika di dalam sains, tidak heran jika
perkembangan cabang ilmu yang satu ini menjadi begitu pesat dan peminatnya
pun semakin banyak. Ditambah dengan perkembangan teknologi yang
memunculkan alat-alat yang memungkinkan penelitian dib
idang bio-
molekular dan genetika semakin mudah serta menjadi maju tambah pesat.
Namun di sekolah-sekolah di Indonesia porsi yang diberikan untuk
bidang ilmu genetika sangatlah minim, sehingga implikasinya lulusan
sekolah-sekolah di indonesia memiliki pengetahuan yang minim pula terkait
dengan genetika. Disinilah yang kemudian muncul masalah, disaat secara
global ilmu genetika dan biomolekuler sedang menggeliat, kita justru
ketinggalan dan hanya menjadi penonton atas pesatnya perkembangan ilmu-
ilmu tersebut. Hal ini ditandai dengan sedikitnya pembahasan-pembahasan di
kalangan pelajar di Indonesia yang berkaitan dengan genetika. Hal ini dapat
disebabkan kurangnya minat terhadap genetika atau memang masih minimnya
referensi yang membahas tentang ilmu yang satu ini.
Salah satu usaha yang dapat dilakukan untuk memasyarakatkan
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Sedangkan bagan yang emnunjukkan kerja ketiga jenis RNA diatas dalam proses
sintesis protein adalah sebagai berikut.
13
Gambar 2.8 Hubungan tiga macam RNA sebagai perantara antara DNA dan proteindalam proses ekspresi genetik
(Sumber. http://substansigenetika.net/wp/wp-content/uploads/2010/03/Picture2.png)
4. RNA Genom
pada beberapa jenis virus, seperti TMV dan Influenza, RNA
berperan sebagai materi genetik utama, sebab, virus-virus dari
golongan ini tidak memiliki DNA sebagai materi genetiknya (Suryo,
2004). Pada golongan virus ini, RNA berfungsi sebagai materi genetik
utama yang mengatur seluruh aktifitas dan sifat-sifat virus tersebut,
dalam kondisi yang demikian maka RNA tersebut dinamakan sebagai
14
RNA genom. Pembahasan tentang RNA Genom ini, lebih lanjut akan
dibahas pada poin 2.3 di bagian belakang makalah ini.
2.2 Sejarah penemuan RNA
Sebelum ditemukannya RNA, terlebih dulu ditemukan asam nukleat.
Asam nukleat ditemukan pada tahun 1868 oleh Friedrich Miescher, materi ini
disebut material 'nuclein' karena ditemukan dalam inti sel. Selanjutnya Ia
menemukan bahwa sel-sel prokariotik, yang tidak memiliki inti, juga
mengandung asam nukleat.
Peran RNA dalam sintesis protein telah diduga sejak 1939. Severo
Ochoa memenangkan hadiah nobel 1959 di bindang kedokteran setelah ia
menemukan proses bagaimana RNA disintesis. Robert W Hokkey
menemukan urutan 77 nukleotida dari tRNA ragi pada tahun 1965, yang
membuat ia memenangkan penghargaan nobel pada tahun 1968 di bidang
kedokteran.
Pada tahun 1967, Carl Woese menyadari bahwa RNA dapat
mengalami katalitik dan menduga bahwa bentuk-bentuk awal kehidupan
bergantung pada RNA, baik untuk membawa informasi genetik maupun
untuk mengkatalisis reaksi biokimia.
Pada tahun 1976, Walter Fiers dan timnya berhasil menentukan urutan
nukleotida lengkap pertama dari genom virus RNA, yaitu MS2 bakteriofag.
Setelah itu banyak sekali penemuan-penemuan yang mengungkap
misteri RNA semakin jelas, sehingga mengantarkan kita pada pengetahuan
yang sekarang ini. Keadaan ini memberikan motivasi untuk terus
mengembangkan penelitian demi mengungkap rahasia dibalik materi genetik
termasuk di dalamnya RNA.
15
Gambar 2.9 Tokoh-tokoh yang berperan dalam penelitian dan penemuan materigenetik, termasuk didalamnya RNA.
(Sumber. http://www.google.com/search/)
2.3 RNA genom pada virus
Pada organisme-organisme eukariotik seluruh materi genetiknya berupa
DNA (Deoksiribose Nukleic Acid), pada organisme ini RNA berperan sebagai
komponen sistem dalam proses penyusunan protein. Namun pada beberapa
jenis virus, seperti TMV dan Influenza, RNA berperan sebagai materi genetik
utama, sebab, virus-virus dari golongan ini tidak memiliki DNA sebagai
materi genetiknya (Suryo, 2004). RNA yang terdapat di dalam virus-virus
tersebut dinamakan sebagai RNA Genom, dikarenakan RNA inilah yang
16
berperan sebagai penyimpan informasi genetik dan mempengaruhi sifat-sifat
dari virus tersebut.
Semakin banyak virus-virus yang teridentifikasi dan dipelajari, semakin
jelas bahwa banyak dari virus-virus ini tersusun atas RNA dan protein (tanpa
DNA). Dari semua penelitian-penelitian akhir-akhir ini diketahui „Virus RNA‟
ini menyimpan informasi genetiknya pada asam nukleat, bukan pada
proteinnya, sama dengan makhluk hidup yang lainnya. Namun pada virus-
virus ini materi genetiknya berupa RNA.
Berikut percobaan yang menunjukkan bahwa materi genetik pada virus-
virus tersebut merupakan RNA.
Percobaan rekonsiliasi oleh H. Fraenkel-Conrat dan B.Singer, (sebuah
percobaan yang membuktikan bahwa RNA merupakan materi
genetik pada beberapa jenis virus).
Salah satu eksperimen pertama yang menemukan bahwa virus
menyimpan informasi genetiknya dalam bentuk RNA adalah „eksperimen
rekonsiliasi oleh H. Fraenkel-Conrat dan B.Singer‟ yang dipublikasikan pada
tahun 1957.
Percobaan rekonsiliasi ini sangat sederhana namun dapat memastikan
bahwa materi genetik di dalam virus tertentu adalah RNA. Percobaan ini
menggunakan TMV (Tobacco Mosaik Virus) sebuah virus kecil yang terdiri
atas molekul tunggal RNA yang terbungkus dalam selimut protein. Dengan
menggunakan perlakuan kimia tertentu, selimut protein pada TMV dapat
dipisahkan dari RNA nya, lebih dari itu proses ini dapat dibalik
(memasangkan kembali selimut protein pada RNA virus).
Fraenkel-conrat dan B.Singer memilih dua strain TMV yang berbeda,
mereka memisahkan RNA dari selimut proteinnya. Setelah itu, mereka
menyilangkan protein dan RNA antar kedua strain TMV tersebut (RNA dari
virus pertama dengan protein dari virus kedua, dan protein dari virus pertama
dengan RNA dari virus kedua), setelah itu direkonsiliasi dan diinjeksikan pada
daun tembakau. Ternyata keturunan yang dihasilkan pada daun tembakau
tersebut menunjukkan bahwa secara genotif maupun fenotif identik dengan
strain virus asal RNA.
17
Dengan demikian dapat dipastikan informasi genetik pada TMV
bukanlah tersimpan di dalam protein, melainkan tersinpan di dalam RNA.
Sehingga disepakati bahwa RNA merupakan materi genetik pada virus
tersebut.
Gambar 2.10 Bagan percobaan fraengkel-conrat – B.singer.(Sumber www.nvo.com/jin/nss-
folder/scrapbooksell/fraengkel1conrat1s%20virus.jpg)
18
Aktifitas RNA virus dalam proses replikasi virus di dalam sel inang.
Sebagai materi genetik, tentunya RNA yang terdapat di dalam virus berperan
aktif terhadap penentuan sifat-sifat virus tersebut, termasuk juga di dalam
proses replikasi virus. Namun biasanya sel inang yang diinfeksi oleh virus
memiliki materi genetik berupa DNA, sehingga harus ada sebuah mekanisme
tertentu yang dapat memfasilitasi retrovirus ini dalam proses replikasi di
dalam sel inang.
Langkah-langkah replikasi retrovirus, secara gamblang dapat dijelaskan
sebagai berikut.
- Retrovirus memiliki genom berupa dua untai tunggal RNA yang identik
dan sebuah selubung luar.
1. Setelah glikoprotein pada bagian luar selubung retrovirus berinteraksi
dengan protein spesifik pada membran sel inang, selubung tersebut
secara langsung akan bergabung dengan membran plasma sel inang
sehingga nukleokapsid retrovirus dapat bergabung dengan sitoplasma
sel inang.
2. Dengan bantuan enzim reverse transkriptase yang dimiliki retrovirus,
RNA untai tunggal akan diubah menjadi DNA untai ganda.
3. DNA yang dihasilkan dari RNA virus tersebut akan bergabung dengan
DNA pada inti sel inang.
4. DNA virus yang telah berintegrasi dengan DNA sel inang akan ikut
mengalami transkripsi dan terekspresi
5. Hasil ekspresi akan membentuk virion-virion bau dan akhirnya keluar
dari sel inang,melalui pertunasan (budding). Berikut skema sederhana
dari tahapan-tahapan diatas,
19
Gambar 2.11 Skema replikasi retrovirus.(Sumber: Lodish, dkk, Molecular Cell Biology 5th : 142)
Gambar 2.10. Fotografi tunas-tunas virion yang keluar dari sel inang(Sumber: Lodish, dkk, Molecular Cell Biology 5th : 141)
20
BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
Dari pembahasan sebelumnya maka dapat ditarik kesimpulan yaitu:
a. RNA adalah substansi genetik yang memiliki komponen yang mirip
dengan DNA yang berperan sebagai perantara dalam proses pengkodean
protein dari gen yang terdapat di dalam DNA. Selain itu pada beberapa
kelompok virus yang dikenal sebagai retrovirus, RNA berperan sebagai
materi genetik menggantikan DNA.
b. Sejarah penemuan RNA ditemukan berdasakan penelitian berbagai ahli
seperti Friedrich Miescher, Severo Ochoa, Robert W. Hokkey dan
berbagai ahli lainnya sehingga dikenal lebih mendalam tentang RNA
c. RNA genom dapat ditemukan pada golongan retrovirus seperti TMV
dimana RNA disini berperan sebagai materi genetik yang menggantikan
fungsi dan peran DNA.
3.2. Saran
Penelitian lebih lanjut tentang RNA masih perlu terus dilakukan untuk
semakin mengetahui informasi yang lebih lanjut tentang RNA sebagai substansi
genetik yang sangat berperan penting bagi seluruh organisme.
21
DAFTAR RUJUKAN
Anonim 1. 2009. Struktur RNA. Online. http://wwwuic.edu/. Diakses 31 Januari2011.
Anonim 2. 2009. Perbandingan DNA-RNA Online.http://www.lookfordiagnosis.com . Diakses 31 Januari 2011.
Anonim 3. Struktur semanggi. Online..http://higheredbcs.wiley.com/legacy/college/boyer/0471661791/structure/tRNA/trna_diagram_small.gif. Diakses 31 Januai 2011.
Anonim 4. Struktur tRNA 3D. Online.http://cohen.svt.free.fr/memoire/image10.jpg. Diakses tanggal 31 Januari2011.
Anonim 5. Fraengkel-conrat exp. Online. www.nvo.com/jin/nss-folder/scrapbooksell/fraengkel1conrat1s%20virus.jpg. Diakses tanggal 31Januari 2011.
Campbell, N.A., Reece, J.B., Mitchel, L.G. 1999. Biologi jilid 1. Terjemahan olehLestari Rahayu. 2002. Jakarta: Erlangga.
Desy. 2010. Struktur RNA. Online. http://substansigenetika.net/wp/category/e-rna/page/2/. Diakses tangal 31 Januari 2011.
Desy.2010. macam-macam RNA. Online. http://substansigenetika.net/wp/category/e-rna/page/1/. Diakses tangal31 Januari 2011.
Gardner, E.J., dkk, 1991. Principle of Genetics. Engle Offs New Jersey: PrenticeHall Inc.
Google. 2011. Online. http://www.google/search/. Diakses tanggal 31 Januari2011
Lodisc,dkk. 2009. Molecular Cell Biology 5th. PDF
Russel, P.J. 1992. Genetics. New York: Harper Colins Publishers.
Suryo. 1994. Genetika. Jogkalarta. Universitas Gajah Mada Press
22
top related