DNA - PowerPoint PPT Presentation

ginting
dna sebagai bahan genetika l.
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
DNA PowerPoint Presentation
play fullscreen
1 / 38
Download Presentation
Presentation Description
214 Views
Download Presentation

DNA

- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript

  1. DNASEBAGAI BAHAN GENETIKA

  2. SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIKA • 1865, Gregor Mendel mendugabahwasuatubagiandariselbertanggungjawabatassifat yang diturunkandarisatugenerasikegenerasiberikutnya • 1868, Friedrich Mieschermenemukansenyawakimia yang berasaldariintisel • 1879, Albrecht Kossel menemukanasamnukleat

  3. SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIKA • 1882, Walther Flemmingmenemukankromosomadalahbagiandarisel yang ditemukan Mendel • 1887, Edouard-Joseph-Louis-Marie van Benedenmenemukanbahwasuatujasadmemilikijumlahkromosomtertentu • 1902, Walter Stanborough Suttonmenyatakanbahwakromosomberpasangan • 1910, Thomas Hunt Morgan menemukanbahwabahanpembawasifatadalah gen yang beradadidalamkromosom • 1926, Hermann Muller menemukanbahwasinar X dapatmenginduksimutasi • 1928, Fred Griffith menemukanperubahanbentukdindingselStreptococcus pneumoniae

  4. SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIKA • 1935, Andrei Nikolaevitch Belozersky berhasil mengisolasi DNA murni • 1941, GeorgeBeadle dan Edward Tatum menemukan hubungan mutasi dengan kerusakan proses biokimia sel • 1944, Oswald Theodore Avery, Colin MacLeod dan Maclyn McCartyyang melanjutkan pekerjaan Griffith menemukan bahwa DNA adalah bahan yang menyebabkan perubahan bentuk dinding sel Streptococcus pneumoniae

  5. SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIKA • 1952, Alfred Hershey dan Martha Chasemelaluipenelitianmenggunakan P dan S radioisotopmembuktikan DNA sebagaibahanpembawainformasigenetika • 1953, James Watson and Francis Crick menyatakanbahwa DNA adalahbenangganda anti paralel, berbentukheliks yang salingberkomplemen


  6. SEJARAH PENEMUAN BAHAN GENETIKA • 1957, Francis Crick dan George Gamov merumuskan "central dogma" yang menjelaskan cara kerja DNA mengendalikan sintesis protein. DNA mengendalikan messenger RNA yang kemudian mengendalikan sintesis protein • 1957, Matthew Meselson dan Frank Stahl mendemonstrasikan mekanisme replikasi DNA

  7. Basa N Gula ribosa STRUKTUR KIMIA NUKLEOTIDA PENYUSUN ASAM NUKLEAT

  8. IKATAN IKATAN PENGHUBUNG STRUKTUR DNA/RNA • IKATAN HIDROGEN : MENGHUBUNGKAN : G:C, T:A (UNTUK DNA), G:C, U:A (UNTUK RNA),  STRUKTUR YANG MEMILIKI GUGUS HIDROKSIL • IKATAN FOSFODIESTER : NUKLEOTIDA 1 DENGAN NUKLEOTIDA 2 • IKATAN KOVALEN : MENGHUBUNGKAN PURIN, PIRIMIDIN DENGAN GULA • IKATAN GLIKOSILIK (GLIKOSIDIK)

  9. PEMANJANGAN ASAM NUKLEAT

  10. Perubahan bentuk dinding sel Streptococcuspneumonia Penelitian Fred Griffith Dua galur: Smooth (S) – Virulent (gel coat) Rough (R) –Kurang Virulen Tikus disuntik dengan galur R and galur S yang dimatikan melalui pemanasan Tikus mati dan ditemukan hanya mengandung bakteri galur S

  11. Penelitian Avery, MacLeod, dan McCarty

  12. Penelitian Alfred Hershey dan Martha Chase

  13. Penelitian Watson dan Crick Dengan dukungan data difraksi sinar-X dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins Dengan dukungan data analisis kimia basa nitrogen dari Erwin Chargaff Memformulasikan struktur DNA Mengelompokkan basa DNA menjadi purin dan pirimidin Memformulasikan model replikasi DNA

  14. Purin Pirimidin STRUKTUR BASA NUKLEOTIDA

  15. Sitosin CGA GCT • Urasil UGA ACT

  16. STRUKTUR ASAM NUKLEAT

  17. PASANGAN BASA NUKLEOTIDA

  18. REPLIKASI DNA

  19. REPLIKASI DNA

  20. TRANSLASI RNA

  21. HUBUNGAN TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI

  22. PERBEDAAN DNA DAN RNA

  23. Replikasi DNA Replikasi : prosesperbanyakanbahangenetik (DNA dan RNA). Kesalahandalamreplikasibahangenetikdapatmengakibatkanperubahanpadasifatsel-selanakan. Kesalahandalamreplikasigenetikdapatmenyebabkanmutasibaikpada gen maupunkromosom. Penyebabkesalahandalamreplikasibahangenetikdisebut mutagen.

  24. Jenis-jenis Mutagen • Mutagen kimia Bahankimiatersebutmasukdalamreplikasi DNA sehinggadapatmengubahstrukturbasa DNA. Cth : • Gas mustard • Kafein • Formaldehida • Kolkisin • Bahanpengawetdanpestisida • Hidrokarbonpolisiklik - benz (a) antrasen (padabahanbakarfosil), Hidrokarbonpolisiklik - benz (a) piren, Hidrokarbonpolisiklik - epoksida(hasilpemanggangandaging, dagingasap, ikanasap) • Aminaromatikdanbahanpewarnaazo, contohnyanaftilamin beta (darizatwarnaanilindanindustrikaret) • Aflatoksin(biji - bijian) berkaitandengankankerhati • Nitrosamin(tembakau, ikanasin)

  25. Jenis-jenis Mutagen • Mutagen fisik Mutagen berupabahanfisik. Contoh : • Suhu • Sinar ultraviolet • Sinar X • Sinar gamma • Partikela danb • Neutron • Radiasisinarkosmis.

  26. Jenis-jenis Mutagen • Mutagen biologi Mutagen berupa virus danbaketri • Human Papilloma Virus (HPV) • Virus Hepatitis B dan C • Human T- Cell Leukemia/ Lymphoma Virus • Human Immunodeficiency Virus (HIV) • Eipstein - Barr Virus (EBV). • Human Herpes Virus 8 (HHV 8) • Helicobacter pylori

  27. MekanismeKerja Mutagen • Mutagen Kimia • Hidrokarbonpolisiklik - benz (a) piren Bahankarsinogendalamrokokdapatmenembusmembranseldanberinteraksidengan DNA, menyebabkankerusakanbasa. benzo (a) pirenberikatankovalendenganresiduguanin DNA, mengganggupengikatanhidrogenpadapasanganbasa G-C, menyebabkanpenyimpanganheliks. Benzo[a]piren, C20H12, adalahhidrokarbonaromatikpolisiklik lima cincin yang memilikisifatmutagenikdansangatkarsinogenik. Benzo[a]pirenmerupakanprodukprosespembakaran yang tidaksempurnapadasuhu 300-600°C .

  28. Desissenko et al, (1996) menunjukkanbahwasecaramolekulerkomponenasaptembakauyaitubenzo[a]pirenmenjadipenyebabmunculnyakankerparu-parumelaluikerusakangenetik (DNA) selparu-paru . Benzo[a]pirenmerupakanprokarsinogen, yang berartibahwamekanismekarsinogenesisdaribenzo[a]pirentergantungdarimetabolismeenzimatikbenzo[a]pirenmenjadisenyawa mutagen, yaitubenzo[a]pirendioleposida. Senyawaliniakanberinteraksidengan DNA denganberikatansecarakovalenpadanukleofilikbasanukleatGuaninpadaposis N2 . Hal iniakanmengakibatkanterjadinyadistorsiikatan DNA yang akanmempengaruhimutasidenganpadastrukturdoubelhelik DNA.

  29. Untukmenjadisenyawakarsinogenbenzo[a]pirenmengalami 3 reaksienzimatis: 1. Benzo[a]pirendioksidasiolehenzim CYP 450 1A1 salahsatunyamenjadibenzo[a]piren 7,8 epoksida. 2. Produkinikemudiandimetabolismeolehenzimepoksidahidrolase, yang membukacincinepoksidamenjadibentuk (-)benzo[a]piren 7,8,dihidrodiol. 3. Karsinogendihasilkansetelahreaksidengan CYP 450 1A1 menjadi (+)benzo[a]piren-7,8 dihidrodiol-9,10 epoksida. Senyawainilah yang akanberikatansecarakovalendengan DNA [8,1].

  30. Senyawakarsinogenikbenzo[a]piren-7,8-dihidrodiol-9,10-epoksida akanberikatandengan DNA, maka DNA selmengalamimutasi, ataumemasukitahapinisiasi. Gena yang bertanggungjawabterhadappertumbuhankankeradatigayaitu: gen reparasi DNA, genapenekan tumor (tumor suppressor gen) danProtoonkogen. Kegagalan gen reparasi DNA dalammemperbaikikerusakan DNA danmutasipada gen penekan tumor danonkogen, ataukarenamutasitercapai, merupakantahapinisiasidalampembentukanselkanker. Mutasipadagenapenekan tumor berakibataktifasiProtoonkogenmenjadionkogen yang menyebabkanhilangnyakontrolterhadappertumbuhan sel.

  31. Onkogenmengkode protein-protein yang berperandalamberbagaifungsifisiologissel, diantaranyaadalah protein permukaanmembran, protein sitoplasma yang terlibatdalamtransduksisinyal, dan protein intipengikat DNA yang dapatmengubahekspresigenetikdariberbagai gen. Genapenekan tumor mengkodeberbagai protein termasuk protein yang mengatursiklussel, protein adesi yang menguruskomunikasiseldan protein sitoplasma yang mengaturtransduksisinyal. Benzo[a]pirendiolepoksidaakanmentransversi G (guanine) ke T (timidin) sehinggaterjadiinaktivasikemampuansupresor tumor danakhirnyamendorongpembelahanselmenjadikanker.

  32. Asam nitrat mengubah sitosin menjadi urasil. Dengan mekanisme deaminasi (mengubah gugus amina pada sitosin menjadi gugus keton). Akibatnya basa C masih berpasangan dengan basa G, namun saat deaminasi basa C menjadi U maka DNA polimerase akan menginsersi basa A.

  33. Sitosin CGA GCT • Urasil UGA ACT

  34. sickle-cell anemia (anemia selsabit), merupakanpenyakitakibatmissense mutationtunggalpadabasapengkode protein hemoglobin. Protein hemoglobin tersusunatas 147 asam amino. Padaasam amino ke-6, adenine digantikandengantimin. Perubahaninimenyebabkanperubahanasam amino glutamate menjadivalin, sehinggamengubahbentukmolekul hemoglobin padakondisikadaroksigenrendah, danmenyebabkanseldarahmerahmenjadiberbentukbulansabit. Bentukbulansabitmenyulitkan transport seldarahmerahmelaluipembuluhdarahkapiler.

  35. Mutagen Fisik • Sinar X Radiasi yang menimbulkanionisasidapatmenembusbahantermasukjaringanhidup, seldanmenyebabkanionisasimolekulzatdalamselsehinggazat-zattersebuttidakdapatberfungsisecara normal ataubahkanmenjadirusak. Hasileksperimenmenggunakansinar X dan UV menunjukkanbahwafrekuensimutanmeningkatseiringdenganpeningkatandosisradiasi. Dampakbiologidariradiasiitudisebabkanolehbenturanacakdengan atom danmolekuldidalamselkita yang menambahkanataumenghilangkan electron. Dibentuklahpartikel yang bermuatanlistrik yang disebut ion. Seltinggalbersamamolekul abnormal menyebabkanfungsi abnormal ataukematian. Jika ADN yang terserang, hasilnyamutasi.