mikrobiologi pertemuan ke 9

5/26/2018 Mikrobiologi Pertemuan Ke 9

1/37


2/37

Kromosom adalah materi di dalam intiberbentuk panjang atau bengkok danmembawa banyak gen di dalamnya

Bahan penyusun kromosom adalah benangkromatin, yang terdiri dari :

DNA

RNA hasil transkripsiProtein (bersifat histon/asam & non histon/basa)


3/37

STRUKTUR KROMOSOM

SENTROMER LENGAN

KROMONEMA KROMOMER SATELIT LEKUKAN TELOMER

Sentromer : bagian kepala kromosom yang berfungsi mengatur gerakan kromosom

pada waktu pembelahan mitosis

Kromonema : pita spiral yang dapat mengalami penebalan

Kromomer : penebalan-penebalan pada kromonema yang berfungsi sebagai

pembawa sifat keturunan sehingga disebut lokus genSatelit : merupakan bagian yang bulat di ujung kromosom

Lekukan : bagian kromosom yang mengalami penyempitan sebelum sampai

ke ujung

Telomer : ujung-ujung kromosom yang menghalang-halangi bergabungnya

kromosom yang satu dengan lainnya


4/37

Ukuran,Tipe & Jumlah Kromosom

Panjang Kromosom antara 0,2-50 mikrondengan diameter 0,2-20 mikron

Tipe kromosom pada sel eukariotik ada 2 tipe,yaitu :

Autosom kromosom yang tidak adahubungannya dengan penentuan jenis kelamin

Gonosom kromosom yang menentukan jeniskelamin organisme

Jumlah kromosom pada manusia ada 46 buahyang terdiri dari 44 buah autosom & 2 buahgonosom


5/37

BENTUK & STRUKTUR

KROMOSOM


6/37

Gen adalah subtansi hereditas dan penentusifat individu yang terdapat pada kromosomtepatnya pada lokus.

Fungsi Gen adalah sebagai berikut :

Mengatur perkembangan dan prosesmetabolisme individu

Mewariskan sifat dari generasi ke generasi

Mengontrol pembuatan polipeptida


7/37

Berdasarkan letaknya gen dibedakan menjadi 2macam sebagai berikut :

1) Kromogen : gen yang terletak padakromosom dalam inti

2) Plasmagen : gen yang terletak pada plasma


8/37

GEN Dibentuk

Benang

Kromatin

Dibentuk

Gula Pentosa

Asam Fosfat

Basa NitrogenTranskripsi

RNA

KROMOSOM

Membawa

Penyusunnya

DNA

DNA

RNA

PROTEIN

Hubungan Antara Komponen Genetika


9/37

ASAM NUKLEAT

Asam nukleat merupakan senyawa organik yangmengendalikan seluruh aktivitas sel.

Pada organisme yang hidup terdapat dua golongan besarasam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat(DNA) dan asamribonukleat(RNA).

Struktur asam nukleat,setiap nukleotida tersusun atas tiga komponen, yaitu

molekul gula pentosa(deoksiribosa untuk DNA dan ribosauntuk RNA), gugus fosfat, dan basa nitrogen. Berdasarkanbentuk molekulnya, basa nitrogen dibedakan menjadi duayaitu purin dan pirimidin. Basa purin terdiri atas Adenin(A)dan Guanin(G), sedangkan pirimidin terdiri atas Citosin(C),Urasil(U), dan Timin(T).


10/37

DNA(Asam Doeksiribonukleat)

Di dalam semua gen terdapat sepenggal DNAyang mempunyai urutan kimiawi tertentu. DNAmembawa informasi yang diperlukan untuksintesis protein dan replikasi.

Sintesis protein merupakan penyusunan proteinyang diperlukan oleh sel ataupun virus yang akandigunakan untuk aktivitas dan pertumbuhan.

Replikasi adalah proses DNA yang mengopi dirisendiri untuk diberikan pada masing-masing selanak, sekaligus menyampaikan informasi yangdiperlukan untuk sintesis protein.


11/37

STRUKTUR DNA Struktur DNA (deoxyribosenucleic acid) yaitu:

1. gula 5 karbon (deoksiribosa)2. gugus fosfat3. basa nitrogen

DNA adalah rantai double helix berpilin yang terdiri ataspolinukleotida. Berfungsi sebagi pewaris sifat dan sintesis protein.

DNA adalah polimer dari nukleotida, yaitu rantai yang mengandungikatan fosfat, gula dan basa nitrogen.

Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu : Purin, terdiri dari basa nitrogen adenine(A) dan guanine(G) Pirimidin, terdiri dari basa nitrogen sitosin(C) dan timin(T)Basa Purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatanhidrogen. Adenine selalu berpasangan dengan timin melalui 2 ikatan

hidrogen sedangkan cytosine berpasangan dengan guanine melalui3 ikatan hidrogen.A----------TC----------G


12/37

STRUKTUR DNA
http://4.bp.blogspot.com/_dCHndViJqBs/SYw9RepcYiI/AAAAAAAAAJM/o8OYH6LZR6o/s1600-h/400px-DNA_As_Structure_Formula_(Indonesian).PNG


13/37

Letak DNA : ditemukan di dalam nukleus,mitokondria, plastida, dan sentriol

Fungsi DNA :

Membawa informasi genetikSebagai perancang utama proses sintesis protein

Mengontrol aktivitas hidup, baik secara langsung

maupun tidak langsungMembentuk RNA


14/37

Sifat DNA :

a) DNA bersifat stabil

b) Jumlah keempat basa dalam DNA & dalam

tiap spesies tidak sama

c) Di dalam DNA, jumlah A = T, & jumlah G = S.

d) DNA mampu melakukan penggandaan diri(replikasi)


15/37

Menurut Watson & Crickstruktur DNAberupa tangga terpilin ganda (double helix)

yang tersusun sebagai berikut :

Gula & fosfat sebagai induk / ibu tanggaBasa-basa nitrogen dengan pasangan tetapnya

sebagai anak tangga. Basa nitrogen dari kedua

rantai polinukleotida berpasangan sesuai aturan

Chargaff, yaitu :1) guanin dengan sitosin (G-S)

2) adenin dengan timin (A-T)


16/37

Replikasi DNA adalah pembentukan DNAbaru yang sama persis dengan DNA asal

Proses replikasi DNA memerlukan enzim,

diantaranya : helikase, polimerase, & ligase DNA mempunyai kemampuan

Heterolatik : yaitu mampu membentuk molekul

kimia lain dari sebagian rantai lainnyaAutolatik : mampu memperbanyak diri


17/37

Hipotesis mengenai replikasi DNA ada 3, sebagai

berikut :

Hipotesis Konservatifyaitu rantai Polinukleotida lama

tetap dan kedua rantai polinukleotida yang dibentukterdiri dari pasangan nukleotida baru.

Hipotesis Dispersifyaitu rantai polinukleotida lama

putus-putus selanjutnya setiap polinukleotida yang

mengandung potongan dari polinukleotida asal dan

potongan polinukleotida pasangannya membentuk

polinukleotida penggenap baru

Hipoteis Semikonservatifyaitu rantai polinukleotidalama terpisah menurut arah panjangnya dan tiap-tiap

polinukleotida dapat membentuk pasangan

komplementernya


18/37

Struktur Double Helix DNA


19/37

Letak RNA : ditemukan di dalam sitoplasma,terutama di dalam ribosom dan nukleus

Struktur RNA :

RNA merupakan benang tunggal yang terdiridari sebagai berikut :

Gula Ribosa

FosfatBasa Nitrogen, yang terdiri dari :

a) Purin : Adenin (A) dan Guanin (G)

b) Primidin : urasil (U) dan sitosn (S)


20/37

RNA

(Asam Ribonukleat)

Struktur RNA :

Satu molekul RNA tersusun atas satu rantaiikatan kimia bernama nukleotida(sehingga disebut

single helix).Setiap nukleotida terdiri atas tiga unit, yaitu

satu molekul gula ribosa, satu gugus fosfat, dansatu dari empat jenis basa nitrogen. Keempat basa

nitrogen tersebut adalah kelompok purin, yaituadenin(A) dan guanin(G); serta kelompokpirimidin, yaitu Urasil(U) dan sitosin(C).


21/37

RNA duta (RNA-d)merupakan RNA terbesar

atau terpanjang yang disintesis dalam nukleus,berfungsi sebagai pembawa kode genetik dari DNAke ribosom

RNA transfer (RNA-t)merupakan RNA yang

rantainya terpendek, berfungsi menerjemahkankode-kode (antikodon) yang dibawa oleh RNA-d kedalam urutan basa polipeptida dan membaa asam-asam amino ke ribosom untuk disusun menjadiprotein

RNA ribosom (RNA-r)merupakan komponenpenyusun ribosom yang jumlahnya paling banyak dan

membantu dalam proses sintesis protein.


22/37

Terdapat 3 jenis RNA yaitu:

1. mRNA(messenger RNA atau RNA duta/RNAd),

bertugas untuk mengkodekan kode genetik dari DNA untuksintesis protein. Terdapat di anak inti.sel. Triplet kode genetik padamRNA disebut kodon.

2. tRNA(transfer RNA atau RNAt),bertugas untuk mencocokkan triplet yang ada pada mRNA

dengan protein yang sesuai. Terdapat di sitoplasma. Triplet kodegenetik pada tRNA disebut antikodon.

3. rRNA(ribosomal RNA atau RNAr),bertugas untuk memasangkan kodon mRNA dengan antikodontRNA dan menggeser rantai-rantai supaya terbentuk polipeptida(protein). Terdapat di ribosom.


23/37

Hubungan DNA dan RNA dalam

penurunan sifat, struktur sel, danaktivitas sel dapat dilihat pada konsep

berikut :

DNA

Trankripsi

membentukRNA.

RNA

Tranlasi

membentukProtein

PROTEIN

Struktural

Pengatur


24/37

SINTESIS PROTEIN
http://4.bp.blogspot.com/_dCHndViJqBs/SYw9pyiCSsI/AAAAAAAAAJU/CYn_dXdPeJg/s1600-h/780-004-BB3E8762.gif


25/37

TRANSKRIPSI

Proses transkripsi diawali dengan menempelnya enzim pada

bagian yang disebut promotor. Enzim RNA polimerase akan memisahkan kedua pita DNA

dan melakukan penambahan nukleotida RNA-d.

Setelah terbentuk untai RNA-d, maka pita DNA akantertutup kembali. Proses ini berlanjut hingga pergerakan

enzim RNA polimerase sampai pada ujung pita DNA yangdisebut terminator.

Setelah sampai di bagian terminator, maka RNA polimerasedilepas dari DNA dan pita RNA-d yang terbentuk jugadilepas DNA.

Setelah RNA-d terbentuk, kemudian RNA-d meninggalkannukleus dan menuju ribosom. Selanjutnya dimulailah prosestranlasi, yang merupakan tahap kedua dari sintesis protein.


26/37

TRANLASI

RNAd yang sudah terbentuk keluar dari anak intisel menuju rRNA.

mRNA masuk ke rRNA diikuti oleh tRNA.Ketika antikodon pada tRNA cocok dengankodon mRNA kemudian rantai bergeser ketengah. Kodon mRNA berikutnya dicocokkandengan tRNA kemudian asam amino yangpertama berikatan dengan asam amino kedua.

tRNA pertama keluar dari rRNA. Proses ini

berlangsung hingga kodon stop, ribosom subunitbesar dan kecil terpisah, mRNA dan tRNA keluardari ribosom.


27/37


28/37

TRANSFER GEN PADA BAKTERI

1. TRANSFORMASI Metode pertama untuk memindahkan sifat-

sifat genetik (Avery et al., 1944).

DNA diekstraksi dari sel donor kemudiandicampur dengan sel resipien yang telahdibuat rentanterhadap masuknya molekulDNA.

Sel-sel kompeten memungkinkan masuknyamolekul DNA melalui pori atau salurandinding dan membran.


29/37

Bila molekul DNA berupa plasmid maka

memungkinkan plasmid melakukan replikasi

atau terintegrasi pada genom baru.

Acinebacter dan Bacillus bersifat kompeten

alami.

E. Coli kompeten dengan kejutan panas

dan pendinginan dalam larutan CaCl2.


30/37

2. Konjugasi Lederberg dan Tatum 1946 orang pertama

menemukan konjugasi bakteri,DNAdipindahkan dari satu sel ke sel yanglain melalui kontak sel.

Penemuan faktor F pada E. Coli .

F dapat berintegrasi pada kromosom E. Colidan memindahkan dari galur donor ke galurresipien.

F adalah plasmid yang berukuran 94.5 kbyang dapat bereplikasi secara otonomi atauberintegrasi ke kromosom inang, membentukepisom.


31/37

Kadang faktor F yang terintegrasi, dalam

melepaskan diri secara tidak tepat

(membawa gen nang secara bersebelahan),faktor ini disebut F. Contohnya F lac

membawa gen lac setelah dicampurgalur

normal E. Coli sehingga terjadi diploid

parsial. atau merodiploid.

Jika spesies bakteri tidak dapat

mempertahankan replikasi plasmid-plasmidtersebut perlu adanya konstruksi vertor

bolak-balik (hibridisasi dua macam sistem

replikasi plasmid).


32/37

F- = tidak ada faktor F di dalam sel: tidak adatransfer F atau gen-gen bakteri, dan merupakan

resipien yang efisien selama konjugasi.

F + = faktor F di dalam sitoplasma: dapatditransfer dengan efisien pada sel resipienmelalui konjugasi.

F = membawa segmen kromosombakteri:dapat mentransfer F dan segmen DNAbakteri yang dibawanya dengan efisiensi tinggi

dan dapat mentransfer penenda kromosomdengan efisiensi sedang dengan cara padadaerah homologos dala kromosom.


33/37

Hfr = Faktor F terintegrasi ke dalam

kromosom: dapat mentransfer penandakromosom dengan efisiensi tinggi.

Plasmid RP4 adalah plasmidswatransfer, sedangkan RP4-4

merupakan turunan RP4 yang gen

aphA-nya telah diinaktifkan sehinggatidak resisten kanamisin.


34/37

3. Transduksi

Virus bakteri (bakteriofage=fage) secara alamimerupakan agen perantara dalam transaksi

gen dari galur bakteri ke bakter yang lain.

Normalnya fage dapat ditemukan sebagailisogen (DNA fage terintegrasi ke dalam

kromosom bakteri) atau sebagai partikel fage.

Fage tenang dapat terinduksi menjadi virulen,

tetapi sebagian hanya bergaya hidup virulen.


35/37

Setelah infeksi, DNA inang dipotong dan

secara tak sengaja sebagian DNA inangdapat dikemas dalam kepala fage.

Jika fage berisi segmen kromosombakteri diinjeksikan pada bakteri lain

maka DNA bakteri tersebut dapat

melakukan rekombinasi dengan segmenhomolog


36/37

Mutagenesis dengantransposon

Elemen loncat (transposableelements).

Plasmid pMH1701 dapat ditransfer

secara diparental mating melalui E. ColiS17-1.

Kejadia transposisi dapat dibedakan

dari kointegrasi seluruh plasmid pada


37/37

Akibat pemakaian elemen loncat:

1. Memungkinkan isolasi mutan dengan

kerusakan total mutasi.2. Menyajikan penanda selektif untuk

pemetaan.

3. Memungkinkan mutagenesis pada plasmid.4. Menyajikan daerah homologi yang mudah

dipindah-pindahkan.

5. Mempercepat pengklonan gen dengan

teknik-teknik DNA rekombinan.

6. Membantu pekerjaan sequencing.

7. Memperlancar dalam pembentukan fusi

tik

mikrobiologi pertemuan ke 9

Documents