Substansi Genetika

Materi Genetik

Materi genetik  meliputi kromosom, DNA, RNA, dan gen, materi genetik ini akan diturunkan pada  keturunannya

Kromosom

Eksperimen T. Bovery dan Ws. Sutton (1902) membuktikan bahwa kromosom membawa material genetik. Kromosom pada setiap spesies makhluk hidup memiliki  Ukuran dan bentuk yang bervariasi. Panjang kromosom  berkisar antara 0,2 –50 mikron dengan diameter antara 0,2–20 mikron. Bentuk kromosom pada setiap fase pembelahan sel senantiasa berubah-ubah.

A. Macam-macam kromosom berdasarkan letak sentromernya :

1.Telosentrik, yaitu jika letak sentromer berada di ujung, sehungga hanya memiliki 1 lengan

2.Akrosentrik, yaitu jika letak sentromer hampir di ujung.

3.Submetasentrik, yaitu jika letak sentromer hampir di tengah sehingga kedua lengan tidak sama panjang.

4.Metasentrik, yaitu jika letak sentromer berada tepat di tengah sehingga panjang masing-masing lengan sama

Kromosom berdasarkan letak sentromer

Gamb. 1 Kromosom berdasarkan letak sentromer

B. Macam kromosom berdasarkan tipe / fungsinya :

SG2

Gambar 2 . Kromosom Drossophila

1. Autosom / Kromosom Tubuh :

Yaitu kromosom yang terdapat pada organisme jantan dan betina dengan jumlah dan susunan yang sama.

Pada sel tubuh berjumlah ( n -1 ) pasang, sedang pada sel kelamin berjumlah (n-1) buah

2. Gonosom / Kromosom Kelamin :

Yaitu kromosom yang terdapat pada organisme jantan dan betina dengan jumlah dan susunan yang berbeda , berperan menentukan jenis kelamin.

Pada sel tubuh berjumlah 1 pasang yaitu XX untuk jenis kelamin betina  dan XY untuk yang berjenis kelamin jantan , sedang pada sel kelamin berjumlah 1buah yaitu X atau Y

Tabel 1. Jumlah kromosom pada genom haploid dari beberapa spesies organisme eukariot

SG3

C. Cara Penulisan Formula Kromosom   :

1. Dengan menuliskan jumlah seluruh kromosom koma (  , ) tipe kromosom kelamin

Contoh : Kromosom pada sel lidah Kuda jantan  = 64 buah,

maka penulisan  formula kromosomnya adalah :  64, XY

2. Dengan menuliskan jumlah seluruh Autosom  +  tipe kromosom kelamin

Contoh : Kromosom pada sel usus wanita   = 46 buah,

maka penulisan  formula kromosomnya adalah :  44A + XX atau 22AA + XX

Gen :

adalah segmen DNA / bahan genetik yang terkait dengan sifat tertentu yang diwariskan kepada keturunannya.

SG4

                                    Gambar 3. Hubungan  Sel – Kromosom – DNA – Gen

Sifat-sifat Gen :

1. mengandung informasi genetik

2. dapat menduplikasi diri

3. ditentukan oleh susunan kombinasi dari basa nitrogennya

4. masing-masing gen memiliki fungsi yang berbeda

Fungsi Gen :

1. mengatur perkembangan dan proses metabolisme individu (organisme)

2. menyampaikaninformasi genetik dari generasi ke generasi berikutnya

3.sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom

Alel :

Yaitu gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian dari kromosom yang homolog . Ekspresi dari alel dapat serupa misalnya A dengan A,  atau a dengan a. tetapi orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda. Contoh : gen A ( bentuk bulat) alelnya a (bentuk lonjong) , gen A ( bentuk bulat) bukan alel dari gen B ( warna kuning) maupun  gen b (warna Putih)

Alel Ganda :

yaitu gen-gen yang memiliki lebih dari satu alel . Urutan penulisan anggota alel ganda disesuaikan dengan urutan dominansinya.

contoh :

1. Warna rambut pada kelinci, memiliki 4 alel ( urutan dominansinya  W › wch › wh › w )

W  : warna rambut normal

wch : warna rambut chinchilla / abu-abu perak

wh   : warna rambut himalaya / tubuh putih ujung kaki,ekor, hidung,telinga warna gelap

w    : warna rambut albino

Genotip Kelinci Normal = WW,W wch , W wh ,Ww

Genotip Kelinci chinchilla = wchwch , wch wh ,wchw

Genotip Kelinci himalaya = wh wh ,whw

Genotip Kelinci albino = ww

2. Golongan darah sistem ABO pada manusia memiliki 3 alel  ( IA =  IB ›  IO / i )

Gen IA dan IB bersifat kodominan Sehingga orang yang bergenotip IAIB bergolongan darah AB

Genotip untuk orang bergolongan darah A = IAIA, IAIO

Genotip untuk orang bergolongan darah B = IBIB, IBIO

Genotip untuk orang bergolongan darah O =IOIO

 

Asam Deoksiribonukleat ( ADN) :

1. Tersusun atas : – Gula(Pentosa) berupa Deoksiribosa

– Gugus fosfat

– Basa Nitrogen  :  Purin ( Adenin dan Guanin )

Pirimidin ( Timin dan Sitosin)

SG5

SG6

Gambar 4. Komponen ADN

2. ADN terdiri dari rantai Poli Nukleotida ganda , panjang dan berpilin ( double helix ).

Dalam menyusun molekul ADN basa nitrogen memiliki pasangan tertentu :

– Adenin selalu berpasangan dengan timin (A-T) yang dihubungkan oleh 2 ikatan hidrogen

–  Guanin selalu berpasangan dengan Sitosin (G-S) yang dihubungkan oleh 3 ikatan hidrogen

   Erwin Chargaff  memformulasikan Hukum Chargaff  bahwa ⌠A ⌡ =⌠T ⌡ dan ⌠G⌡ =  ⌠S⌡

SG7

Gambar 5.  Pasangan basa N dalam rantai ADN

3. Kedua pita / rantai molekul ADN mempunyai posisi antiparalel , artinya polimer deoksiribosa dengan fosfat pada satu benang berjalan dari ujung 3’ – 5’ sedangkan benang yang lain dari ujung 5’ – 3’.

SG8

Gambar 6.  Rantai ADN

Model struktur ADN pertama kali diciptakan oleh  James D. Watson (Amerika) dan Francis Crick (Inggris)  pada   tahun 1953 berdasarkan analisis foto defraksi sinar X, yang berbentuk double helix

4. ADN  terdapat di dalan nukleus, mitokondria, plastida, dan sentriol

5. Kadarnya tetap, tidak tergantung pada kecepatan sintesis protein

Replikasi  ADN :

Yaitu proses dimana molekul ADN induk mereplikasi diri membentuk ADN anak atau duplikatnya.

Ada 3 hipotesis tentang cara Replikasi ADN :

1. Konservatif

2. Dispersif

3. Semikonservatif

SG9

Gambar 7. Cara Replikasi ADN

Asam Ribonukleat (ARN) :

1. Strukturnya berupa rantai tunggal, pendek, tidak berpilin.

2. Komponen penyusunnya : – gulanya berupa ribosa

– Basa nitrogennya berupa:

Purin = Adenin, Guanin

Pirimidin =.urasil,  Sitosin

3. Kadarnya berubah-ubah menurut kecepatan sintesis protein

4. Terdapat di sitoplasma, nukleus, dan terutama di ribosom

5. Fungsinya sebagai pelaksana dalam sintesis protein.

 

Macam-macam ARN :

1. ARN duta / ARN-d / m-RNA

dibentuk didalam nukleus kemudian dikeluarkan ke sitoplasma, berbentuk rantai tunggal ,pendek, tidak berpilin.

2. ARN transfer / ARN-t / t-RNA

dibentuk didalam nukleus kemudian dikeluarkan ke sitoplasma, berbentuk seperti daun semanggi

3. ARN ribosom / ARN-r / r-RNA

merupakan komponen penyusun ribosom

SG10

Gambar 8 . ARN-t dan ARN-d

Sintesis Protein  :

Langkah-langkahnya :

1. Rantai ADN melakukan transkripsi, yaitu peristiwa dimana rantai ADN membentuk rantai ARN duta . Pembentukan ARN-d  diawali dari ujung  5′ ke 3′ . Pada tahap ini terdapat 3 langkah yaitu 1.inisiasi (awal proses pencetakan ), 2.elongasi(pencetakan lanjutannya), dan 3.terminasi(akhir dari proses pencetakan). Pada proses ini dibantu oleh enzim RNA polimerase.

2. ARN-d yang terbentuk keluar dari nukleus menuju ke sitoplasma ( ribosom)

3. ARN-t melakukan translasi , yaitu proses penterjemahan kodon ARN-d yang dimulai dari 5′ menuju ke 3′ dengan jalan membawa asam amino yang sesuai dengan kodon ARN –d.

Pada tahap ini juga terdapat 3 langkah yaitu 1. inisiasi (awal proses penterjamahan ), 2. elongasi ( penterjemahan selanjutnya), dan 3. terminasi ( akhir dari penterjemahan).

4.Asam amino akan bersambung berderet – deret sesuai dengan urutan kodon ARN –d , sehingga terbentuklah rantai polipeptida / protein yang diharapkan.

Langkah-langkah translasi pada sintesis protein:

SG11

Gambar 9 . Sintesis protein

SG12

Gamb. 10 Tabel Kodon ARN-d

One thought on “Substansi Genetika

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out /  Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  Change )

Connecting to %s