Substansi Genetika

SUBSTANSI GENETIKA
by: Clarissa Vania

KROMOSOM 

-Bagian utama : 
1) Nukleus --> terdapat kromatin (benang-benang halus) 
2) Sitoplasma

o Kromosom adalah suatu struktur padat yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu protein dan DNA. 

NUKLEOSOM (Unit Dasar Kromosom)

o Pengemasan DNA dalam kromosom terjadi pada tahap profase.

PROSES PENGEMASAN DNA: 

DNA + Protein histon dan non histon (nukleosom) → nukleosom + nukleosom (solenoid) → solenoid + solenoid (kromatin) → kromatin + kromatin (kromatid) → kromatid + kromatid (kromosom)

BAGIAN BAGIAN DAN BENTUK KROMOSOM

a) Kromatid / Kromonema

        - Salah satu dari 2 lengan hasil replikasi kromosom. 

b) Kromomer

        - Struktur manik-manik, akumulasi materi kromatin.

- Kromomer sangat jelas terlihat pada kromomer   politen 

c) Sentromer

        - berada di tengah kromosom.

- Pada sentromer terdapat kinektokor. 

d) Satelit

- Bagian kromosom berbentuk bulatan 

- Berada di ujung lengan kromatid

- Terbentuk karena adanya konstriksi sekunder di daerah tersebut 

e) Telomer

- Daerah terujung kromosom

- Berfungsi menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar DNA di daerah tsb tidak terurai.

MACAM-MACAM BENTUK KROMOSOM

Menurut letak sentromer pada lengan kromatid, kromosom dibagi menjadi : 

1) kromosom metasentrik          : sentromer di tengah kromatid

2) kromosom submetasentrik : sentromer tidak di tengah kromatid sehingga lengan kromatid tidak      terbagi sama panjang

3) kromosom akrosentrik         :  sentromer berada di antara ujung dan bagian tengah kromatid

4) kromosom telosentrik          : sentromer berada di ujung kromatid 

TIPE DAN JUMLAH KROMOSOM

Tampilan visual kromosom setiap individu dinamakan kariotipe.

• Pada manusia setiap sel somatik berjumlah 46 kromosom
• Pada 46 kromosom manusia, terdapat set maternal (dari ibu) sebanyak 23 kromosom dan set paternal (dari ayah) sebanyak 23 kromosom
• Kromosom yang membentuk pasangan memiliki panjang, posisi sentromer dan pola warna yang sama, disebut kromosom homolog.

o GONOSOM : betina memiliki kromosom homolog X (XX) - Jantan memiliki kromosom X dan Y (XY) o AUTOSOM : kromosom selain gonosom (kromosom tubuh

o 46 kromosom manusia = 22 pasang autosom dan 1 pasang gonosom

PERAN KROMOSOM DALAM MEMBAWA SIFAT INDIVIDU

o Total informasi genetis yang disimpan dalam DNA disebut genom

GEN

- Unit instruksi untuk menghasilkan atau mempengaruhi suatu sifat herediter tertentu

Diciptakan oleh W.Johannsen (1909)

• Letak suatu gen pada kromosom disebut lokus.

• Gen Dominan ditulis dengan huruf besar--> contoh: karakter tinggi (dominan): T
• Gen Resesif ditulis dengan huruf kecil --> contoh: karakter pendek(resesif): t

ALEL

o Variasi alternatif gen yang menjelaskan adanya variasi pada pewarisan suatu sifat

o Diperkenalkan oleh W. Bateson dan E. R. Saunders.

o Gen selalel harus diberi simbol dengan huruf sama tapi dibedakan antara huruf  besar dan huruf kecil

      a) Huruf yang sama (XX) : HOMOZIGOT (alel identik)

      b) Huruf yang berbeda (Xx) : HETEROZIGOT (2 alel beda dlm 1 gen)

o Oleh karena adanya dominan dan resesif, penampakan organisme tidak selalu mengungkapkan komposisi genetiknya.

o Penampakan organisme secara fisik : Fenotip

o Penampakan penyusun genetik : Genotip

STRUKTUR DNA

- Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

- Basa nitrogen. Golongon purin (adenin & guanin) , golongan pirimidin (sitosin & timin)

- Gugus Fosfat

Ketentuan Chargaff

Adenin (A) = Timin (T)

Citosin (C) = Guanin (G)

CONTOH:

5’ – A T T G T C G A G G – 3’

menjadi

3’ – T A A C A G C T C  C – 5’

REPLIKASI DNA 

• Replikasi adalah peristiwa sintesis DNA
• Terdapat 3 kemungkinan terjadinya replikasi, yaitu:

1) konservatif 

2) Semikonservatif

3) Dispersif 

Dari ketiga jenis replikasi, replikasi semikonservatif adalah model yang paling tepat bagi replikasi DNA.

STRUKTUR RNA

• RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat berfungsi penyimpanan dan penyalur informasi genetik. (terutama materi virus)
• RNA juga berfungsi sebagai enzim (ribozim) yang dapat mengkatalis formasi RNA-nya sendiri.
• Aturan Chargaff : Adenin berikatan dengan Urasil ; Timin berikatan dengan Adenin dan Guanin berikatan dengan Sitosin. 

RIBONUKLEOTIDA (RNA)

Terdiri dari:

- 5 Karbon (Ribosa)

- Basa Nitrogen. Golongan purin = adenin& guanin ; Golongan pirimidin = sitosin & urasil

- Gugus Fosfat

TIPE RNA

• RNAd  : membawa kode genetik ke ribosom
• RNAr   : komponen utama ribosom
• RNAt   : membawa asam amino ke ribosom

PERBEDAAN DNA DAN RNA

KODE GENETIK

• Cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA/RNA untuk menentukan urutan asam amino pada saat sintesis protein.
• Ditentukan oleh basa nitrogen pada rantai DNA yang akan menentukan susunan asam amino. Susunannya adalah:

1. 5 basa
2. 20 asam amino  → 18 di antaranya adalah kodon sinomius.                                        -Metionin dan tritopan = kodon tunggal

TABEL KODE GENETIK

setiap triplet yang mewakili suatu informasi disebut sebagai kodon. 

SINTESIS PROTEIN

• Ekspresi gen : proses dimana informasi yang dikode dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein
• Ada dua tahap ekspresi gen:

1) TRANSKRIPSI : 

- sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu cetakan atau sense.

- rantai DNA komplemen : antisense

- DNA yang tertranskripsi menjadi molekul RNA disebut unit transkripsi.

TAHAP TRANSKRIPSI

a. Inisiasi / permulaan

b. Elongasi / Pemanjangan

c. Terminasi / Pengakhiran

2)TRANSLASI  

• Sel menginterpretasikan kode genetik menjadi protein yang sesuai.

• Tahap-tahap translasi:

1) Inisiasi

2) Elongasi 

3) Terminasi → stop kodon

Contoh Soal:

1. Jelaskan proses pengemasan DNA dan protein terjadi pada tahap profase!

Jawab: Proses pengemasan DNA dan protein terjadi pada tahap profase adalah sebagai berikut, Untai DNA dipintal dalam suatu protein histon, menjadi suatu unit yang disebut nukleosom. Nukleosom satu dengan yang lainnya bergabung membentuk benang yang lebih padat dan terpintal menjadi lipatan-lipatan yang disebut dengan solenoid. Solenoid satu dan yang lainnya bergabung dan lebih padat lagi membentik suatu benang yang disebut kromatin. Benang-benang halus kromatin memadat membentuk lengan kromatid. Lengan kromatid berpasangan membentuk kromosom.

2. Jelaskan 6 perbedaan struktur DNA dan RNA ! 

Jawab: Berikut ini adalah beberapa perbedaan struktur antara DNA dan RNA 

Asam Deoksiribonukleat (ADN)

Asam Ribonukleat (ARN)

Ditemukan di dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas Berbentuk rantai ganda (double helix) yang sangat panjang Fungsinya berhubungan erat dengan penurunan sifat dan sintesis protein Kadarnya tidak dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein Basa nitrogennya terdiri dari purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (timin dan sitosin) Komponen gulanya deoksiribosa, yaitu gula ribosa yang kehilangan satu atom oksigen

Ditemukan di dalam nukleus, sitoplasma, dan ribosom Berbentuk rantai tunggal pendek Fungsinya berhubungan erat dengan pelaksanaan sintesis protein Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas sintesis protein Basa nitrogennya terdiri dari purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (urasil dan sitosin) Komponen gulanya ribosa

SUMBER:

- Aryulina, Diah. 2003. Biologi 3 Untuk SMU Kelas 3. Esis, Jakarta

-http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI_dkk/Kelas_XII/3._Materi_genetik/SUBSTANSI_GENETIKA.pdf