genetika

Senin, 10 Oktober 2011 | MUHAMMAD HENDRA di 03.11 |

Genetika

DNA sebagai basis molekuler dari ilmu pewarisan.

Genetika (dipinjam dari bahasa Belanda: genetica, adaptasi dari bahasa Inggris: genetics, dibentuk dari kata bahasa Yunani γέννω, genno, yang berarti "melahirkan") adalah cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Secara singkat dapat juga dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang gen dan segala aspeknya. Istilah "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906.

Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah subselular (molekular) hingga populasi. Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan

• material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
• bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
• bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).

Daftar isi [sembunyikan] 1 Awal mula dan konsep dasar 1.1 Periode pra-Mendel 1.2 Konsep dasar 1.3 Kronologi perkembangan genetika 2 Cabang-cabang Genetika 2.1 Genetika arah-balik (reverse genetics) 3 Referensi

[sunting] Awal mula dan konsep dasar

[sunting] Periode pra-Mendel

Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya genetika sebagai "ilmu pewarisan" atau hereditas sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan berbagai ras ternak dan kultivar tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Namun demikian, pengetahuan praktis ini tidak memberikan penjelasan penyebab dari gejala-gejala itu.

Teori populer mengenai pewarisan yang dianut pada masa itu adalah teori pewarisan campur: seseorang mewariskan campuran rata dari sifat-sifat yang dibawa tetuanya, terutama dari pejantan karena membawa sperma. Hasil penelitian Mendel menunjukkan bahwa teori ini tidak berlaku karena sifat-sifat dibawa dalam kombinasi yang dibawa alel-alel khas, bukannya campuran rata. Pendapat terkait lainnya adalah teori Lamarck: sifat yang diperoleh tetua dalam hidupnya diwariskan kepada anaknya. Teori ini juga patah dengan penjelasan Mendel bahwa sifat yang dibawa oleh gen tidak dipengaruhi pengalaman individu yang mewariskan sifat itu^[1]. Charles Darwin juga memberikan penjelasan dengan hipotesis pangenesis dan kemudian dimodifikasi oleh Francis Galton^[2]. Dalam pendapat ini, sel-sel tubuh menghasilkan partikel-partikel yang disebut gemmula yang akan dikumpulkan di organ reproduksi sebelum pembuahan terjadi. Jadi, setiap sel dalam tubuh memiliki sumbangan bagi sifat-sifat yang akan dibawa zuriat (keturunan).

Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom (meskipun DNA sudah diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya).

[sunting] Konsep dasar

Peletakan dasar ilmiah melalui percobaan sistematik baru dilakukan pada paruh akhir abad ke-19 oleh Gregor Johann Mendel. Ia adalah seorang biarawan dari Brno (Brünn dalam bahasa Jerman), Kekaisaran Austro-Hungaria (sekarang bagian dari Republik Ceko). Mendel disepakati umum sebagai 'pendiri genetika' setelah karyanya "Versuche über Pflanzenhybriden" atau Percobaan mengenai Persilangan Tanaman (dipublikasi cetak pada tahun 1866) ditemukan kembali secara terpisah oleh Hugo de Vries, Carl Correns, dan Erich von Tschermak pada tahun 1900. Dalam karyanya itu, Mendel pertama kali menemukan bahwa pewarisan sifat pada tanaman (ia menggunakan tujuh sifat pada tanaman kapri, Pisum sativum) mengikuti sejumlah nisbah matematika yang sederhana. Yang lebih penting, ia dapat menjelaskan bagaimana nisbah-nisbah ini terjadi, melalui apa yang dikenal sebagai 'Hukum Pewarisan Mendel'.

Dari karya ini, orang mulai mengenal konsep gen (Mendel menyebutnya 'faktor'). Gen adalah pembawa sifat. Alel adalah ekspresi alternatif dari gen dalam kaitan dengan suatu sifat. Setiap individu disomik selalu memiliki sepasang alel, yang berkaitan dengan suatu sifat yang khas, masing-masing berasal dari tetuanya. Status dari pasangan alel ini dinamakan genotipe. Apabila suatu individu memiliki pasangan alel sama, genotipe individu itu bergenotipe homozigot, apabila pasangannya berbeda, genotipe individu yang bersangkutan dalam keadaan heterozigot. Genotipe terkait dengan sifat yang teramati. Sifat yang terkait dengan suatu genotipe disebut fenotipe.

GEN DAN KROMOSOM

Oleh Mustahib, S.Pd.Si. October 22, 2009

Pada saat Mendel mempublikasikan hasil penelitiannya, konsep sel sebagai unit dasar hidup telah berumur kurang-lebih 30 tahun. Namun saat itu, elemen-elemen struktural sel baru dalam proses penelitian intensif sejalan dengan dikembangkannya mikroskop dan sistem pewarna sel. Rekaan pertama hasil studi ini adalah bahwa sel terdiri dari dua domain yang terpisah dengan jelas: bagian inti (nukleus) dan bagian pinggiran (sitoplasma). Keduanya dipisahkan oleh selaput inti.  

Ditemukan selanjutnya bahwa pada bagian inti ada dua bagian yang secara morfologi dapat dibedakan, yaitu daerah butiran (kromatin) yang berwarna lebih kuat jika di warnai dengan pewarna tertentu, dan bagian inti nukleus (nucleolus) yang warnanya tidak serupa dengan kromatin. Sitoplasma sendiri terdiri dari beberapa organela seperti sentriola dan vakuola.

Studi-studi embriologi menunjukan bahwa sel-sel penyusun tubuh organisme tingkat tinggi berasal dari suatu seri pembelahan sel yang diawali oleh sel telur yang dibuahi (diktum Rudolf Virchow, tahun 1850-an). Dari studi-studi sitologi sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, ditemukan bahwa walaupun ukuran sel telur sangat besar, namun baik sel kelamin jantan dan sel kelamin betina memiliki inti sel dengan ukuran yang sama, dan kedua-duanya memberi sumbangan hereditas yang sama. 

Dikarenakan kesamaan sumbangan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina kepada pewarisan sifat, dan ketidakseimbangan kontribusi daerah sitoplasma, maka diduga inti sel dan bukan sitoplasma sebagai tempat bersemayannya pewarisan sifat seluler.

Pada saat Mendel meninggal tahun 1884, telah diketahui bahwa kromatin inti sel terdiri dari partikel-partikel yang membentuk benang-benang dengan jumlah tertentu, atau kromosom, dan yang sangat penting adalah bahwa inti sel jantan dan inti sel betina menyumbangkan kromosom dalam jumlah yang sama kepada telur yang dibuahi. Setelah pembelahan sel telur, setiap anggota dari satuan ganda kromosom ini nampak terbelah secara longitudinal dan dipilah ke dalam dua sel turunan (daughter cells) melalui suatu proses yang dinamakan mitosis. Melalui proses ini, setiap sel memperoleh kedua set ganda kromosom dari sel telur yang dibuahi.  

Analisis mikroskopik sel-sel ovarium dan testis binatang dewasa yang aktif membela tersingkap bahwa ada proses lain dari pemilahan kromosom. Pada sel-sel ini, jumlah kromosom per tubuh sel menjadi setengah, sehingga inti sel dari sel telur dan sel sperma mengandung satu set tunggal kromosom yang dimiliki oleh telur dan sperma dari bapak dan ibu. Proses-proses tersebut disebut meiosis.

Wilhelm Roux (1880-an) berpendapat bahwa sangat sulit membayangkan jika mitosis dan meiosis hadir tanpa maksud yang baik. Proses meiosis dan mitosis ada karena kromosom adalah penyusun bahan hereditas, demikian argumentasinya. Tanpa sadar atas penemuan Mendel, ia mengajukan postulat bahwa unit-unit hereditas diatur secara linier dalam benang-benang kromosom. 

Pemikiran Roux’s langsung di sambar oleh August Weismann dan mengembangkannya ke dalam teori yang lebih sempurna mengenai hereditas dan perkembangan. Ia mengemukakan bahwa pada organisme multiseluler yang berbiak secara seksual, jumlah satuan-satuan hereditas diparuh pada saat pembentukan sel telur betina dan sperma atau tepungsari (sel-sel germ). Jumlah awal satuan-satuan hereditas kemudian dipulihkan saat penggabungan inti sel telur betina dan jantan dalam proses pembuahan yang menghasilkan individu baru. Bahan hereditas individu baru ini setengahnya berasal dari sang ibu dan setengahnya lagi dari sang ayah. 

Sayangnya Weissmann gegabah dengan mengatakan bahwa setiap kromosom dalam inti sel membawa semua informasi untuk memproduksi satu individu tunggal. Hal ini tidak sesuai kenyataan bahwa tanaman kapri memiliki 14 kromosom, dan tidak cocok dengan inferensi Mendel (yang saat itu belum diketahui) bahwa tanaman kapri memiliki dua, dan bukan empat belas, kopy dari setiap satuan hereditasnya. Teori Weissman menjadi sangat dikenal saat itu, dan mendorong studi-studi pemuliaan kuantitatif seperti yang telah dibuat Mendel 35 tahun sebelumnya.

Salah satu pendukung utama Teori Weissman adalah Hugo de Vries. Walaupun de Vries menolak beberapa pandangan teori ini, ia melengkapinya dengan mengatakan bahwa setiap satuan-satuan hereditas yang dipostulatkan mengendalikan karakter tunggal, dan unit-unit ini dapat di kombinasikan dengan berbagai cara pada turunannya. Untuk menguji dugaan ini, dia melakukan percobaan seperti yang dilakukan oleh Mendel, dengan kesimpulan yang sama seperti yang diperoleh Mendel. Percobaan dan kesimpulan yang sama pada waktu yang hampir bersamaan (dua bulan dilaporkan lebih awal) juga dilakukan oleh Carl Correns (Januari 1900)
Ditemukannya kembali tulisan-tulisan Mendel melahirkan kegemparan yang luar biasa di kalangan ilmuan karena hukum-hukum yang dideduksi dari percobaan-percobaannya kemudian dapat dipahami dalam pengertian perilaku kromosom dalam mitosis dan meiosis, yaitu bahwa setiap kromosom membawa hanya sebagian dari semua satuan hereditas yang penting untuk memproduksi individu sempurna, sehingga keseluruhan unit kromosom yang ada dalam sel germ mencakup hanya satu jiplakan (copy) dari setiap unit. Sel yang membawa unit kromosom tunggal ini disebut dalam keadaan haploid. Sehingga, individu yang berasal dari telur yang dibuahi mengandung sepasang satuan hereditas homologi, yaitu yang berasal dari bapak dan ibu. Sel yang membawa satuan kromosom ganda dikatakan dalam keadaan diploid. 

Di saat terjadi reduksi dalam meiosis dari dua kromosom dalam sel-sel diploid menjadi masing-masing unit tunggal, maka individu memberikan satu jiplakan tunggal dari setiap satuan hereditas ke sel-sel germ haploid yang dengannya ia memperanakan turunannya.

Terjelaskannya faktor Mendel dalam perilaku mitosis dan meiosis melahirkan dorongan yang luar biasa untuk melakukan studi-studi genetika. Istilah-istilah baru kemudian muncul. Yang muncul pertama kali adalah disiplin itu sendiri diberi nama genetika (genetics), dan unit bawaan dasar Mendel disebut gen (gene). Dua gen homologi mewakili dua bentuk alternatif disebut allelomorf (allelomorphs) yang kemudian disingkat allela (alleles). Individu yang berkembang dari telur yang dibuahi disebut zigot (zygote), individu homozigot (homozygote) yaitu individu yang membawa sepasang allela identik, dan sebaliknya heterozigot (heterozygote) bagi individu yang membawa sepasang allela yang berbeda dari gen tertentu. Jumlah keseluruhan gen yang ada dalam satu individu, dengan kata lain seluruh kromosom disebut genom (genome).

Di tahun 1901 de Vries mengajukan proposal bahwa alella-allela berbeda dari gen yang sama muncul melalui perubahan tidak kontinu dan sekonyong-konyong, suatu proses yang dinamainya mutasi (mutation). Dengan ide mutasi, berkembang selanjutnya mutasi gen sebagai sumber keragaman genetis. Konsep-konsep yang diturunkan dari hukum Mendel kemudian diperluas pada berbagai organisme yang lain.

Impetus baru penelitian genetika diperoleh pada tahun 1910 sewaktu Thomas H. Morgan dan kelompoknya di Universitas Columbia melakukan penelitian genetika pada lalat buah anggur (vinegar fly; Drosophila) untuk menjawab satu dari persoalan genetis dan filosofis saat itu yaitu “apa yang menentukan sel telur yang telah dibuahi menjadi jantan atau betina?

Melalui studi morfologi kromosom, Morgan dan kawan-kawan membuktikan bahwa terdapat perbedaan yang sangat nyata dalam perangkat kromosom jantan dan betina. Pada sel diploid betina terdapat 4 pasang kromosom homologi; pada sel diploid jantan hanya terdapat tiga pasang, dua kromosom sisanya nampaknya tidak sepadan, yang satu berukuran besar dan yang lain berukuran kecil. Kedua kromosom berbeda itu disebut X dan Y.

Membandingkan dengan pasangan-pasangan yang ada pada betina, disimpulkan bahwa sang betina membawa dua kromosom X dan tidak memiliki kromosom Y. Dengan demikian, jika individu membawa sepasang kromosom XX maka individunya adalah betina, dan individu dengan kromosom XY adalah jantan. Baik kromosom X dan Y kemudian dinamai Kromosom Seks. Hal ini kemudian menjadi jelas bahwa seks diturunkan sesuai dengan gen-gen Mendelian yang sederhana dimana X/X homosigot adalah betina, dan X/Y heterosigot adalah jantan. 

Dengan demikian, semua telur haploid dari betina yang di hasilkan oleh meiosis membawa satu kromosom X, sebaliknya sperma haploid yang dihasilkan meiosis dalam testis jantan, setengahnya membawa kromosom X dan setengahnya lagi membawa kromosom Y. Dengan demikian, pembuahan sel telur oleh sperma pembawa kromosom X akan menghasilkan zigot betina, dan sebaliknya pembuahan sel telur oleh sperma pembawa kromosom Y akan menghasilkan zigot jantan.

Impetus kedua berasal dari T.H Morgan dan kelompoknya. Mereka menemukan 85 bentuk mutan yang menyimpang dari tipe normal (wild type), seperti bentuk sayap, warna tubuh, warna mata, bentuk bristel, dan ukuran mata. Mutan-mutan tersebut disebabkan oleh mutasi spontan tunggal yang jarang. 

Tersedianya mutan-mutan tersebut di laboratorium memungkinkan percobaan kawin silang dirancang guna mendalami mekanisme pewarisan sifat. Hasil persilangan antara lalat bermutan dua gen (yang letaknya di dua kromosom yang berbeda) dengan lalat pembawa allela normal, meneguhkan temuan Mendel bahwa karakter resesif menghilang pada generasi pertama dan muncul kembali dalam rekombinasi acak di antara turunan kedua setelah kawin sendiri. 

Apabila kawin silang dilakukan untuk dua karakter yang berada pada kromosom yang sama, maka kedua allela tersebut cenderung muncul di antara rekombinasi turunan kedua dalam kombinasi yang sama. Temuan ini melahirkan pemahaman bahwa gen-gen yang berpaut demikian (linked genes) membentuk satu kesatuan struktur genetis, sehingga mereka harus bergerak bersama-sama dalam segregasi kromosom diploid selama meiosis. 

Namun demikian, walaupun kedua karakter itu terpaut dalam satu kromosom, beberapa rekombinasi juga berlangsung antara gen dalam kromosom yang sama. Dalam hal ini, pada turunan kedua terdapat lalat yang membawa pada kromosom yang sama satu gen yang allela-nya disuplai oleh induk yang satu dan gen yang lain allelanya disuplai oleh induk yang lain. Morgan menafsirkan hasil ini dalam pengertian terjadinya pindah silang (crossing over) kromosom-kromosom homologi.

Basis sitogetika pindah silang sebelumnya telah ditunjukkan oleh F.A. Janssens dalam pembelahan sel meiosis. Pada tahapan tertentu dalam meiosis, setiap pasang kromosom homologi dari sel diploid membentuk penjajaran titik-demi-titik (point-by-point alignment) atau disebut juga sinapsis (synapsis). Dalam sinapsis terjadi pelukaan ditempat-tempat persentuhan antar dua kromosom homologi yang berpasangan, yang dilanjutkan dengan pertukaran potongan dari masing-masing kromosom yang berpasangan. Jadilah dua kromosom rekombinan. 

Dikarenakan probabilitas membuat suatu pelukaan dan penggabungan kembali bersifat tetap untuk setiap satuan panjang kromosom yang bersinapsis maka semakin dekat jarak antara dua gen pada kromosom yang sama semakin kecil kemungkinan kejadian pindah-silang antara keduanya, sehingga semakin kecil rekombinasi antara alela-alelanya. Hal ini memungkinkan dilakukannya pembuatan peta posisi gen mutan pada kromosom lalat buah.

Dengan melakukan perhitungan frekuensi segregasi gen-gen yang berpaut di antara turunannya (offspring) dari sejumlah besar mutan, Morgan dan kawan-kawan dapat membangun peta genetika gen-gen mutan pada ke empat kromosom Drosophila. 

Penemuan-penemuan T. H Morgan dan para ahli genetika lain memantapkan pemahaman gen sebagi suatu faktor yang berlokasi dalam tempat tertentu dalam kromosom, yang kemudian menjadi dasar-dasar penting dari apa yang disebut dengan genetika klasik. Namun demikian, dalam genetika klasik, gen masih dipahami sebagai suatu konsep yang abstrak dan tidak dapat dipecah-pecah menjadi serpihan-serpihan material. Pemahaman gen sebagai sesuatu yang bersarang dalam struktur-struktur materi dikenal kemudian setelah penelitian mengenai perilaku kromosom dan penelitian mutasi dikembangkan.  

Mengomentari pemahaman saat itu tentang teori genetika H. J. Muller, seorang ahli genetika terkenal dan penerima hadial Nobel, dalam pesta mengenang 50 tahun ditemukannya kembali hasil kerja Mendel mengatakan: “Inti riil teori genetika masih nampak berada pada ketidaktahuan yang dalam. Yaitu bahwa kita masih belum memiliki pengetahuan yang aktual dari mekanisme dibalik sifat-sifat unik yang membuat suatu gen adalah gen –yaitu kemampuannya menyebabkan sintesis struktur yang lain seperti dirinya sendiri, dimana bentuk mutasinyapun ikut di-copy.

    

Genetika

1 year ago

•  
• Email
• Favorite
• Download
• Embed
•  

0 comments

Top of Form

Bottom of Form

Speaker Notes on slide 1

Genetika - Presentation Transcript

1. GENETIKA
2. PETA KONSEP DNA DAN RNA GEN KROMOSOM Alel dan Multiple Alel MATERI GENETIK
3. A. DNA DAN RNA
• 1. Struktur DNA
• 2. Replikasi DNA
• 3. Fungsi DNA
• 4. Struktur RNA
• 5. Macam-Macam RNA
• 6. Peran DNA dan RNA dalam sintesis protein
• 7, Kode Genetik
• 8 . Perbedaan DNA dan RNA
4. 1. Struktur DNA
• Asam deoksiribonukleat atau disingkat DNA merupakan
• persenyawaan kimia yang paling penting pada makhluk hidup, yang
• membawa keterangan genetik dari sel khususnya atau dari makhluk hidup
• dalam keseluruhannya dari satu generasi ke generasi berikutnya. ( Suryo,
• 2004:57).
• DNA merupakan suatu polimer nukleotida ganda yang berpilin
• (double heliks). Setiap nukleotida terdiri dari 1 gugus phospat, 1 basa
• nitrogen, dan 1 gula pentosa. Gula pentosa yang menyusun DNA
• terdiri dari gula deoksiribosa yang kekurangan satu molekul oksigen.
• Basa nitrogen yang menyusun DNA terdiri dari purin dan pirimidin. Purin terdiri dari adenin dan guanin, sedangkan pirimidin terdiri dari sitosin dan timin.

5.       

• Nukleotida merupakan ikatan antara basa nitrogen dengan gula pentosa.
• Menurut Watson dan Crick, susunan DNA adalah:
• a. Setiap DNA terdiri dari 2 rantai polinukleotida yang berpilin (double heliks).
• b. Setiap nukleotida terletak pada bidang datar yang tegak lurus seakan-akan membentuk anak tangga, sedangkan phospat membentuk ibu tangganya.
• c. Antara 2 rantai polinukleotida dihubungkan oleh ikatan
• hidrogen pada masing-masing pasangan basa nitrogennya.
• d. Basa purin selalu berkaitan dengan basa pirimidin, dengan
• pasangan yang selalu tetap.
• Adenin (A) dari kelompok purin selalu berpasangan dengan Timin
• (T) dari kelompok pirimidin, sedangkan guanin (G) selalu berpasangan
• dengan Sitosin (S) dari kelompok pirimidin.

BACK GAMBAR

6. gambar BACK
7. 2. Replikasi DNA
• Replikasi DNA terjadi pada fase interfase, dipengaruhi oleh enzim
• polymerase. Dalam perkembangan ilmu pengetahuan ada 3 teori yang
• menyatakan cara duplikasi DNA, yaitu:
• a. Teori konservatif
• b. Teori dispersif
• c. Teori semikonservatif

BACK

8. a. Teori konservatif
• DNA induk tidak mengalami
• perubahan apapun, lalu urutan basabasa
• nitrogennya disalin sehingga
• terbentuk dua rantai DNA yang sama
• persis.

BACK

9. b. Teori dispersif
• DNA induk terpotong-potong,
• kemudian potongan-potongan
• tersebut merangkai diri menjadi dua
• buah DNA baru yang mempunyai urutan basa-basa nitrogen sama persis
• seperti urutan basa nitrogen semula.

BACK

10. c. Teori semikonservatif
• Pada saat akan mengadakan replikasi kedua, rantai polinukleotida
• akan memisahkan diri sehingga basa-basa nitrogen tidak berpasangpasangan.
• Nukleotida bebas
• mengandung basa nitrogen yang
• bersesuaian akan menempatkan diri
• berpasangan dengan basa nitrogen dari
• kedua rantai DNA induk, sehingga
• terbentuk dua buah DNA yang sama
• persis.

BACK (GAMBAR)

11.  
12. 3. Fungsi DNA
• DNA mempunyai fungsi sebagai
• berikut:
• a. Menyampaikan informasi genetik kepada generasi berikutnya, karena DNA mampu melakukan proses replikasi.
• b. Tempat sintesis semua kode jenis asam amino dalam sel.
• c. Sebagai pengatur seluruh metabolisme sintesis protein sel

BACK

13. 4. Struktur RNA
• RNA merupakan polinukleotida, namun ukurannya jauh lebih pendek dari polinukleotida penyusun DNA. RNA hanya terdiri dari satu rantai.Gula pentosa yang menyusun RNA adalah gula ribosa.
• Basa nitrogen yang menyusun RNA adalah:
• a. Purin yang terdiri dari adenin (A) dan guanin (G)
• b. Pirimidin yang terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U)
• RNA dibentuk oleh DNA di dalam inti sel.

BACK

14. 5. Macam-Macam RNA
• RNA duta (messenger RNA )
• RNA transfer (RNA pemindah )
• Ribosom RNA ( RNAr )

BACK

15. a. RNA duta (messenger RNA)
• Fungsinya membawa informasi DNA dari inti sel ke ribosom. Pesanpesan
• ini berupa triplet basa yang ada pada RNA duta yang disebut kodon.
• Kodon pada RNA duta merupakan komplemen dari kodogen, yaitu
• urutan basa-basa nitrogen pada DNA yang dipakai sebagai pola cetakan.
• Peristiwa pembentukan RNA duta oleh DNA di dalam inti sel, disebut
• transkripsi.
• Contoh:
• 1) Kodogen (DNA) = ASG TGG ATA SST
• 2) Kodon (triplet basa RNA d) = UGS ASS UAU GGA
16. b. RNA transfer (RNA pemindah)
• Fungsinya mengenali kodon dan menerjemahkan menjadi asam amino di ribosom. Peran RNA transfer ini dikenal dengan nama translasi (penerjemahan). Urutan basa nitrogen pada RNA transfer disebut antikodon.
• Bentuk RNA transfer seperti daun semanggi dengan 4 ujung yang penting, yaitu:
• 1) Ujung pengenal kodon yang berupa triplet basa yang disebut antikodon.
• 2) Ujung perangkai asam amino yang berfungsi mengikat asam amino.
• 3) Ujung pengenal enzim yang membantu mengikat asam amino.
• 4) Ujung pengenal ribosom.
• Contoh:
• Apabila kodon dalam RNA duta mempunyai urutan UGS ASS UAU GGA maka antikodon yang sesuai pada RNA transfer adalah ASG UGG AUA SSU.
17. c. Ribosom RNA (RNAr)
• Fungsinya sebagai tempat pembentukan protein. Ribosom RNA terdiri
• dari 2 sub unit, yaitu:
• 1) Sub unit kecil yang berperan dalam mengikat RNA duta.
• 2) Sub unit besar yang berperan untuk mengikat RNA transfer yang sesuai.
18. PERAN DNA DAN RNA DALAM SINTESIS PROTEIN
19. Tahap-Tahap Sintesis Protein
• Sintesis protein merupakan suatu proses yang komplek, termasuk di dalamnya penerjemahan kode-kode pada RNA menjadi polipeptida. Sintesis protein melibatkan DNA, RNA, ribosom, asam amino, dan enzim. ( Slamet Santosa, 2004: 134).
• Sintesis protein membutuhkan bahan dasar asam amino, dan berlangsung di dalam inti sel dan ribosom.
• Tahap-tahap sintesis protein dibagi menjadi 2 yaitu:
• Transkripsi
• Translasi

BACK

20. 1. Transkripsi
• a. Berlangsung dalam inti sel.
• b. Dimulai dengan membukanya pita "Double Helix" oleh enzim DNA polymerase.
• c. Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut pita template atau sense (kodogen) dan pita DNA yang tidak mencetakan RNA disebut dengan pita antisense.
• d. Pita RNA dibentuk sepanjang pita DNA pencetak dengan urutan basa nitrogennya komplementer dengan basa nitrogen yang ada pada pita cetakan DNA.
• e. Pita RNA yang telah selesai menerima pesan genetik dari pita DNA pencetak segera meninggalkan inti nukleus menuju ke ribosom, tempatsintesis protein dalam sitoplasma. Pita RNA menempatkan diri pada leher ribosom.
• f. RNA yang ada dalam sitoplasma bersiap-siap untuk berperan dalam proses sintesis protein berikutnya. Setiap satu RNA ini, mengikat satu asam amino yang mengandung ATP.

bagan back

21. Bagan transkripsi
22. 2. Translasi
• a. RNAd dan RNAt setelah sampai di ribosom selanjutnya tiga basa nitrogen pada antikodon RNAt berpasangan dengan tiga basa nitrogen pada kodon RNAd. Misalnya AUG pada kodon RNAd berpasangan dengan UAC pada antikodon RNAt, sehingga asam amino diikat oleh RNAt adalah metionin. Dengan demikian nama asam amino merupakan terjemahan dari basa-basa nitrogen yang ada pada RNAd.
• b. Ribosom dengan RNAd bergerak satu dengan yang lainnya.
• c. Sebuah asam amino ditambahkan pada protein yang dibentuk.
• d. Asam amino yang pertama (metionin) segera lepas dari RNAt kembali ke sitoplasma untuk mengulang fungsinya dengan cara yang sama. RNAt berikutnya datang untuk berpasangan dengan kodon RNAd berikutnya.
• e. Proses keseluruhan ini berkesinambungan sampai terbentuk polipeptida tertentu yang terdiri dari asam amino dengan urutan basa nitrogen tertentu.

bagan back

23. Bagan translasi
24. 7. Kode Genetik
• Kode genetik, yaitu instruksi berupa kode-kode yang merumuskan jenis protein yang akan dibuat. Instruksi kode genetik tersebut diperintahkan oleh DNA dalam sintesis protein. Ciri-ciri Kode Genetik menurut Nirenberg, dkk (1961), yaitu:
• 1. Terdiri dari triplet, artinya tiap 1 kodon terdiri dari 3 basa.
• 2. Non overlapping, artinya susunan 3 basa pada kodon berbeda dengan kodon yang lain.
• 3. Degenerate, artinya 1 asam amino mempunyai kodon lebih dari satu.
• 4. Universal, artinya kode yang sama berlaku untuk semua makhluk hidup.
• Ciri khas protein ditentukan oleh jumlah asam amino, macam, dan urutan asam amino yang membangun. Terdapat 20 macam asam amino di alam tersusun dari 4 macam basa nitrogen pada molekul RNAd, yaitu Adenin (A), Urasil (U), Sitosin (S), dan Guanin (G).
• Dari keempat basa tersebut dapat tersusun 64 triplet kodon, padahal macam asam amino yang ada hanya 20. Dengan demikian terdapat kodonkodon sinonim (degenerate), artinya satu asam amino dikode lebih dari satu kodon.

BACK daftar

25.  
26. back
27. 8 . Perbedaan DNA dan RNA BACK DNA (Deoksiribo Nucleid Acid) RNA (Ribosa Nucleid Acid) 1. Hanya terdapat dalam kromosom (nukleus). 2. Berbentuk rantai doubel helix. 3. Kadar tetap dan fungsinya mengendalikan faktor genetis dan sintesis protein. 4. Basa nitrogen terdiri atas purin (adenin (A) dan guanin (G)) dan pirimidin (sitosin (S) dan timin (T)). 5. Menggunakan deoksiribosa sebagai komponen gulanya. 1. Selain di nukleus, juga terdapat di sitoplasma terutama di dalam ribosom. 2. Berbentuk rantai tunggal. 3. Kadarnya tidak tetap dan fungsinya sebagai sintesis protein. 4. Basa nitrogennya terdiri atas purin: adenin (A) dan guanin (G) dan pirimidin: sitosin (S) dan urasil (U). 5. Menggunakan ribosa sebagai komponen gulanya.
28. B. Gen
• 1. Pengertian Gen
• 2. Sifat-Sifat Gen
• 3. Fungsi Gen
• 4. Simbol-Simbol Gen
29. 1. Pengertian Gen
• Menurut W. Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen.
• Gen terdiri dari protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron).

BACK

30. 2. Sifat-Sifat Gen
• Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut.
• a. Mengandung informasi genetik.
• b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.
• c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat mengadakan duplikasi.
• d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.
• e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

BACK

31. 3. Fungsi Gen
• Fungsi gen antara lain:
• a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutnya.
• b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.
• c. Mengatur perkembangan dan metabolisme.

BACK

32. 4. Simbol-Simbol Gen
• a. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.
• b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan) sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya.
• c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma (A) dan sel telur (a).
• d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA.
• e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan dua sel kelamin. Misalnya aa.
• f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.
• g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat, seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.
• h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa, dan aa.

BACK

33. C. Alel dan Multiple Alel
• Lokus merupakan unit-unit yang lebih kecil pada kromosom yang memberikan bentuk seperti rangkaian manik atau pita dengan garis-garis melintang yang menunjukkan letak-letak gen.
• Gen A dan gen a merupakan gen yang sealel, karena terletak pada lokus yang bersesuaian dan mengawasi sifat yang sama atau setaraf tetapi ekspresinya berbeda. Misalnya gen A dan alelnya a sama-sama mengawasi bentuk hidung, tetapi untuk gen A mengekspresikan hidung mancung, sedangkan alelnya gen a mengekspresikan hidung pesek.
• Satu gen dapat mempunyai lebih dari satu alel. Urutan dalam penulisan pasangan anggota multiple alel disesuaikan dengan urutan dominasi satu sifat terhadap sifat yang lain. Peristiwa yang menunjukkan di mana suatu gen mempunyai alel lebih dari satu disebut sebagai multiple alel. ( Toegino, 1997:32).
34. Contoh:
• 1 . Pada kelinci terdapat seri multiple alel yang mempengaruhi warna
• bulu kelinci. Warna bulu kelinci yang normal adalah kelabu (polos)
• ditentukan oleh alel C. Alel C mengalami mutasi dan menghasilkan 3
• macam alel yang menyimpang dari aslinya, terdiri dari:
• a. Cch, berfenotipe kelabu muda (chinchilla).
• b. Ch, berfenotipe putih hitam (himalaya).
• c. c, berfenotipe albino (tidak berpigmen).
• Urutan dominasinya adalah C > Cch > Ch > c.

35.   

• 2. Pada manusia dikenal adanya sistem golongan darah ABO yang
• diwariskan oleh multiple alel dari sebuah gen. Dalam golongan darah
• manusia terdapat satu gen dan disebut gen I, dengan alel gandanya,
• yaitu golongan darah A alelnya IA, golongan darah B alelnya IB,
• golongan darah AB alelnya IAIB dan golongan darah O alelnya IO.
• Urutan dominasinya adalah IA > IO, IB > IO sedangkan alel IA tidak
• dominan terhadap IB dan sebaliknya.
35. D. Kromosom
• Istilah kromosom dikenalkan oleh W.Waldayer yang mengatakan
• bahwa kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma yang berarti warna
• dan soma berarti badan .

1. Sifat Kromosom 2. Klasifikasi Kromosom 3. Susunan Kromosom 4. Jumlah Kromosom Organisme 5. Tipe-Tipe Kromosom 6. Peran Kromosom dalam Pewarisan Sifat

37. 1. Sifat Kromosom
• Sifat-sifat kromosom adalah:
• a. Hanya terlihat pada waktu sel membelah.
• b. Mempunyai ukuran panjang antara 0,2 – 40 m (mikron).
• c. Kromosom pada sel prokariotik hanya memiliki satu kromosom dan tidak terletak di dalam inti sel.
• d. Kromosom sel eukariotik, jumlahnya bervariasi menurut jenis organisme dan terdapat di dalam nukleus.
• e. Umumnya memiliki susunan kimia yang terdiri dari kromatin 60%, protein 35%, DNA, dan RNA 5%.
• f. Protein terdiri dari histon dan nonhiston (bersifat netral atau asam).
• g. Memiliki beberapa enzim yang terlibat dalam sintesis DNA dan RNA.

BACK

38. 2. Klasifikasi Kromosom
• Berdasarkan jenis dan fungsinya, kromosom diklasifikasikan menjadi dua macam, yaitu:
• a. Kromosom autosom (kromosom tubuh), yaitu kromosom yang tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin.
• b. Kromosom gonosom (kromosom seks), yaitu sepasang kromosom yang menentukan jenis kelamin, pada umumnya dibedakan atas dua macam, yaitu kromosom seks X dan kromosom seks Y (misalnya pada manusia).

BACK

39.   

• Keseluruhan kromosom pada individu atau spesies dinamakan genom.
• Seorang perempuan dewasa normal dalam kromosomnya memiliki 22 pasang kromosom autosom dan 1 pasang kromosom seks (XX) serta formula kromosomnya adalah 22AA + XX atau 44A + XX. Pada laki-lakidewasa normal memiliki sebuah kromosom X dan sebuah kromosom Y serta 22 pasang kromosom autosom. Formula kromosomnya adalah 22AA + XY atau 44A + XY .

40.   

• Berdasarkan lokasinya pada individu, kromosom dibedakan menjadi
• 2, yaitu:
• a. Kromosom prokariotik, yaitu kromosom yang sangat sederhana dan
• hanya terdapat pada organisme prokariotik. Misalnya: kromosom
• virus mozaik pada tembakau hanya berupa pita ARN tunggal dan
• kromosom pada bakteri E. coli berupa benang ADN tunggal yang
• melingkar atau diikuti oleh molekul ARN.
• b. Kromosom eukariotik, yaitu kromosom yang terdapat pada organisme
• multiseluler. Pada umumnya terdiri dari dua pita ADN (sense dan
• antisense) yang sangat panjang dan dibungkus oleh membran inti.
40. 3. Susunan Kromosom
• Bagian-bagian kromosom adalah:
• a. Sentromer (kinetokor)
• Merupakan penghubung antara kromonema yang satu dengan lainnya dan berfungsi sebagai tempat melekatnya benang gelendong pada waktu kromosom akan bergerak menuju ke kutub sel, pada fase anafase pembelahan kromosom.
• b. Kromonema
• Pita berbentuk spiral, tempat melekatnya kromiol dan kromomer.

42.   

• c. Kromomer (granula besar)
• Kromonema yang mengalami penebalan di beberapa tempat dan merupakan bahan nukleoprotein yang mengendap serta sebagai tempat lokus gen.
• d. Kromiol (granula kecil)
• Kromosom yang mengalami sedikit penebalan.
• e. Telomer
• Bagian yang terdapat pada ujung kromosom dan berfungsi untuk menghalangi bersambungnya kromosom satu dengan lainnya.

43.   

• f . Matriks
• Cairan sitoplasma (endoplasma) yang agak memadat dan terdapat di dalam kromosom.
• g. Lokus gen
• Bagian yang berfungsi sebagai tempat pembawa sifat-sifat keturunan (hereditas).
• h. Satelit
• Bagian tambahan yang terdapat pada ujung kromosom dan tiap kromosom belum tentu memilikinya.
• i. Selaput (membran)
• Lapisan tipis yang menyelaputi kromosom.

BACK

44. 4. Jumlah Kromosom Organisme
• Jumlah kromosom pada setiap organisme sangat bervariasi.
• Berikut contoh jumlah kromosom stiap makhluk hidup:
45. BACK
46. 5. Tipe-Tipe Kromosom
• Berdasarkan letak sentromer dan lengan, bentuk kromosom dibedakan menjadi empat macam sebagai berikut:
• 1. Bentuk telosentrik, yaitu jika letak sentromer berada di ujung.
• 2. Bentuk akrosentrik , yaitu jika letak sentromer mendekati ujung.
• 3. Bentuk submetasentrik , yaitu jika letak sentromer agak jauh dari ujung kromosom dan biasanya membentuk huruf L atau J.
• 4. Bentuk metasentrik , yaitu jika letak sentromer berada di tengah sehingga panjang masing-masing lengan sama.

BACK gambar

47.   

• Gambar 3.1 a) Telosentrik, b) Akrosentrik, c) Submetasentrik, dan d) Metasentrik

a B C D back

48. 6. Peran Kromosom dalam Pewarisan Sifat
• Menurut hukum Mendel, gen dalam kromosom terdapat dalam
• keadaan berpasangan dan anggota pasangan itu diperoleh dari parental
• (induk). Pada waktu pembelahan meiosis, pasangan kromosom tersebut
• berpisah dan hanya satu anggota dari setiap pasangan itu yang berpindah
• ke sel kelamin.