DNA Ekstranuklear-R

 

PEWARISAN (DNA)

EKSTRANUKLEAR

 Abinawanto

 

DEFINISI DNA ekstranuklear merupakan merupakan DNA yang ditemukan di luar nukleus atau terpisah dari kromosom (Russell 1994: 450).

 

KARAKTERISTIK Berbentuk sirkular. • Double helix  dan  dan berpilin. •

Dapat bereplikasi secara autonom. Memiliki ukuran dan susunan gen yang bervariasi untuk setiap organisme. • Memiliki sifat pewarisan yang khas. (Russell 1994: 450).  • •

 

JENIS-JENIS DNA EKSTRANUKLEAR • Genom Mitokondria • Genom Kloroplas • Plasmid

 

Extranuclear DNA

 

Struktur Mitokondria

 

PERANAN MITOKONDRIA

 

LETAK DNA MITOKRONDRIA

 

Genom Mitokondria •

Berstruktur sirkuler, sirkuler, double helix , dan molekul DNA super coil  (Russell 1994: 450).

•

•

mtDNA pada organisme uniseluler bervariasi dalam ukuran, bentuk, dan susunan gennya (Admin 2005: 1). Genom mitokondria tidak memiliki intron atau spacer  antar  antar gen (Admin 2005: 1). 

 

PETA DNA MITOKONDRIA

 

UKURAN GENOM MITOKONDRIA

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n     •

Gen yang ditemukan pada mitokondria yaitu 13 gen penyandi protein, 7 subunit NADH-dehidrogenase, 2 subunit  ATPase,  A TPase, dan sitokrom b, 2 gen rRNA, dan 22 gen tRNA (Admin 2005: 2).

•

Daerah penyandi ( (coding  coding  ) meliputi 90% dari seluruh genom mitokondria, dan sisanya 10% merupakan daerah bukan penyandi (non (non coding ) (Admin 2005: 2).

 

PETA DNA MITOKONDRIA

 

Genom Mitokondria

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n (2) •

Mitokondria DNA diturunkan hanya oleh induk betina melalui sitoplasma sel telur. mtDNA tidak mengalami rekombinasi serta berkembang sepuluh kali lebih cepat dari DNA inti (Admin 2005: 4).

•

mtDNA memiliki kode genetik sedikit berbeda dengan DNA inti dalam sintesis protein (Admin 2005: 4).

 

PUTARAN CANGKANG

 

MITOKONDRIA:: FERTILITY & STERILITY (PLANT) MITOKONDRIA

 

BUDDING

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n (3)

•

•

Perubahan sekuen mtDNA meliputi 4 hal pokok yaitu pengaturan ulang sekuen,

penyisipan, pelesapan, dan substitusi nukleotida (Admin 2005: 4). Genetika mitokondria berbeda dengan hukum Mendel dalam 3 aspek utama: 1. Di Ditu turu runk nkan an da dari ri ib ibu u 2. Het Hetero eropla plasmi smi dan efe efek ka amba mbang ng b bata atas s (threshold effect ) 3. Se Segr greg egas asii mito mitoti tik k (Santosa dkk. 2006: 1)

 

BUDDING

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n (4) •

• •

Proses replikasi DNA mitokondria terjadi melalui siklus sel tanpa adanya siklus S dalam siklus sel. Replikasi mtDNA menggunakan DNA polimerase yang spesifik. Dua untai mtDNA pada sebagian besar hewan, memiliki kepadatan yang berbeda, oleh karena itu disebut untai H (Heavy  ( Heavy ) dan L (light  (light ) (Russell 1994: 451).

 

Replikasi pada DNA Mitokondria

 

Genom Mitokondria

 

MITOKONDRIA-YEAST

 

BUDDING

 

MITOKONDRIA-YEAST

 

BUDDING

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n (5) •

Transkripsi dari mtDNA mamalia tidak seperti pada umumnya.

•

Sebagian besar dari gen-gen yang mengkode rRNA dan mRNA dilengkapi oleh gen-gen tRNA (Russell 1994: 453).

 

Genom Mitokondria l a n j u t a n (6) •

tRNA.fMet mitokondrial pada semua mitokondria digunakan pada inisiasi sintesis protein dan faktor inisiasi mitokondria khusus (IFs), faktor pemanjangan (elongation (elongation factor ) (EFs), dan faktor pembebasan (release (release  factor ) (RFs) digunakan untuk proses translasi (Russell 1994: 453).

 

STRUKTUR KLOROPLAS

 

Variegation plant

 

PERAN KLOROPLAS

 

Genom Kloroplas •

Struktur genom kloroplas pada umumnya sama dengan struktur genom

mitokondria. • DNA kloroplas lebih besar daripada mtDNA hewan. • Genom kloroplas mengandung banyak sekuens DNA yang tidak mengkode protein (Russell 1994: 453--454). 

 

Kloroplas

 

Genom Kloroplas l a n j u t a n •

• •

Genom kloroplas terdiri dari dua kopian gen, pada setiap kloroplas terdapat RNA ribosom. Intron ditemukan pada genom kloroplas. Sintesis protein kloroplas menggunakan ribosom yang sangat berbeda dari ribosom mitokondria dan ribosom sitoplasma. (Bayu 2005: 2)

 

Genom Kloroplas pada Lumut Hati (Bryophyta) 

 

Genom Kloroplas l a n j u t a n (2) 

•

Proses sintesis protein di dalam kloroplas sama dengan proses sintesis protein (Bayu 2005: 2).

•

pada prokariotik Protein yang penting pada kloroplas adalah ribulosa biposfat karboksilase (Bayu 2005: 3). 

 

Plasmid 

•

• •

Molekul DNA utas ganda sirkuler yang berukuran kecil, terdapat di dalam sitoplasma, dan autonom. dapat melakukan replikasi secara Plasmid berukuran 1-300 kb. Plasmid dapat dalam keadaan terpisah

dari kromosom (non-integrative (non-integrative), ), dan terintegrasi ke dalam kromosom bakteri (episom) pada saat replikasi. (Klug & Cummings 1994: 386)

 

Plasmid 

 

JENIS-JENIS PLASMID • • • • •

Plasmid F (fertility  (fertility ) Plasmid R (resistance (resistance)) Plasmid yang mengandung gen untuk mengkode toksin dan bakteriosin Plasmid degradatif Plasmid virulensi

(Starr & Taggart 1992: 246--247)

 

HIPOTESIS ENDOSIMBION •

•

Mitokondria dan kloroplas merupakan organisme prokariot bebas yang menyerang sel eukariotik primitif dan menyusun hubungan simbiosis mutualisme. Sel-sel eukariotik berawal dari organisme anaerobik yang tidak mempunyai mitokondria dan kloroplas. (Russell 1994: 455)

 

HIPOTESIS ENDOSIMBION

 

KARAKTERISTIK PEWARISAN DNA EKSTRANUKLEAR

1. Hasil Hasil p peny enyililang angan an resi resipro proka kall pada pada orga organi nisme sme eukariotik tingkat tinggi yang melibatkan gengen ekstranuklear tidak sama dengan penyilangan resiprokal yang melibatkan gengen pada inti sel. 2. Gen-ge Gen-gen n ekstr ekstranu anukl klear ear ttid idak ak dapa dapatt dipe dipetak takan an dengan kromosom-kromosom di inti sel. 3. Tipika ipikall rasio rasio dari dari Huku Hukum m segre segregas gasii Mende Mendell tidak ditemukan pada gen-gen ekstranuklear. 4. Pewari Pewarisan san e eks kstra tranu nukle klear ar tidak tidak dipeng dipengaru aruhi hi oleh oleh penggantian inti dengan genotipe yang berbeda. (Russell 1994: 456)

 

Kelainan genetik dan kerusakan DNA mitokondria pada manusia 1.   Leber’s hereditary optic neuropathy   (LHON) kebutaan parsial yang disebabkan degenerasi syaraf optik • Disebabkan oleh mutasi missense missense   dalam gen mitokondria pada protein ND1, ND2, ND4, ND5, cytb, dan COI (Russell 1994: 461).  •

 

Kelainan genetik dan kerusakan DNA mitokondria pada manusia

2. Kearn rn-S -Sa ayre syndrome • Penyakit encephalomyophaty, yang •

merupakan pada otak Disebabkanpenyakit karena delesi besar pada berbagai sekuens mtDNA (Russell 1994: 461). 

 

Kelainan genetik dan kerusakan DNA mitokondria pada manusia 3. My Myoc oclo loni nic c epi epile leps psy y • Mempunyai karakteristik, mengalami •

kegilaan, tuli, dan suka menyerang Disebabkan oleh substitusi nukleotida tunggal yang mengkode asam amino lisin (Lys) pada tRNA (Russell 1994: 461). 

 

Yea eas s t  Fenomena K iller Y  (I n f e c t i o u s  ( Heredity  ) • Pewarisan uniparental yang dihasilkan dari infectious heredity  dari  dari partikel •

•

virus. Beberapa strain yeast mensekresikan killer toxin yang toxin yang akan membunuh strain sensitif dari yeast. Fenomena killer  merupakan  merupakan akibat dari kehadiran dua tipe virus (L dan M) pada sitoplasma sel. (Russell 1994: 461 & 462)

 

K iller Y Yea eas s t  ec c t i o u s He r e ed d ity   (I n f e  ( )

 

SEKIAN, TERIMA KASIH