Laporan DNA

I. Pendahuluan

A. Lata Latarr Bela Belaka kang ng

Ilmu pengetahuan dan teknologi selalu berkembang dan mengalami kemajuan, sesuai dengan perkembangan zaman dan perkembangan cara berpikir manusia. Seiring dengan perkembangan tersebut, dunia kesehatan pun semakin bertambah maju, berbicara masalah kesehatan tidak akan bisa terlepas dari satu hal yang disebut gen (Yuwono, 200!. "rangtua memberikan in#ormasi terkode kepada anak$anaknya anak$anaknya dalam bentuk unit herediter yang disebut gen (gene!. %en$gen yang kita warisi dari ibu dan ayah merupakan tautan genetic kita dengan orangtua, dan gen$genlah yang menyebabkan menyebabkan kemiripan keluarga seperti warna mata atau bintik$bintik yang mirip. %en$gen kita memprogram si#at$si#at spesi#ik yang muncul saat kita berkembang dari sel yang ter#ertilisasi menjadi dewasa. &rogram genetic tersebut tertulis dalam bahasa ') (*ampbell, 200+!. ') (Deoxyribose Nucleic Acid ! adalah asam nukleotida yang merupakan rangkaian molekul penentu bentuk dan si#at semua makhluk hidup, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. Seiring dengan berkembambangnya zaman, ilmu tentang ') pun semakin berkembang dari masa kemasa, ') yang awalnya ber#ungsi sebagai pembawa si#at, kemudian sebagai media identi#ikasi, bahkan sekarang ') pun bisa menjadi sebuah tanda pengenal bagi kehidupan mendatang (*ampbell, 200+!. ') ( Deoxyribose Nucleic Acid ! adalah suatu polimer yang monomernya terdiri atas gula, basa nukleotida dan gugus #os#at. Secara alami, polimer ')

membentuk untai ganda yang distabilkan oleh ikatan hydrogen antara pasangan basa. Setiap sel mengandung mengandung untai ') yang disebut kromosomnya yang diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya setelah kromosom tersebut bereplikasi menjadi dua komponen yang identik (*ampbell, 200+!. 'ari materi ') ini kemudian dapat di uraikan mengapa ') sangat penting untuk mengetahui pola$pola hereditas dari setiap generasi ke generasi berikutnya. B. Tujuan ujuan dan Kegun Kegunaan aan  )dapun tujuan tujuan dari percobaan percobaan membuat model model ') adalah mengenalkan mengenalkan bagaimana struktur ') dan menentukan jenis asam amino yang dibentuk berdasarkan kode  kode dari basa nitrogen.  )dapun kegunaan kegunaan dari percobaan percobaan ini adalah adalah membantu mahasiswa mahasiswa untuk untuk memahami struktur ') dan proses yang terjadi dengan bantuan dari peraga model ') yang telah dibuat.

II. Tinjauan Pustaka

-ra penemuan materi genetik telah dibuka oleh  /iescher dengan menggunakan mikroskop sederhana, dia telah menetapkan bahwa bahan akti# yang ada di dalam nukleus disebut sebagai nuclein. &eneliti ini belum bisa menetapkan apakah nuclein ini kromosom ataukah '). romosom ditemukan pada awal abad ke 1 merupakan struktur seperti benang pada nukleus sel eukariot yang nampak pada saat sel mulai membelah. romosom berjumlah diploid pada setiap selnya, dan pada autosomal maupun seks$kromosom membawa gen$gen yang berpasangan kecuali pada kromosom$Y (*ampbell, 200+!. Semua makhluk hidup memiliki materi genetic untuk mempertahankan kelangsungan struktur, si#at, #ungsi dan akti3itas$akti3itas kimia dalam selnya. ') merupakan salah satu jenis asam nukleat yang berperan sebagai materi genetic yang menurunkan si#at tertentu dari satu generasi ke generasi turunannya. /ateri ini mengarahkan pembentukan protein dan 4) tertentu yang penting dalam sel makhluk hidup. ') juga mengatur pertumbuhan dan pembelahan sel, termasuk in#ormasi untuk di#erensiasi sel sehingga terbentuk pertumbuhan dan pembelahan sel termasuk in#ormasi untuk di#erensiasi sel sehingga terbentuk tumbuhan, hewan, manusia dan organism lainnya. 5egitu pentingnya ') ini sehingga disebut sebagai molekul utama kehidupan (*ampbell, 200+!. A. Defenisi ') merupakan kependekan dari deo6yribonucleic acid atau dalam 5ahasa Indonesia sering juga disebut )' yang merupakan kependekan dari asam deoksiribonukleat. ') atau )' ini merupakan materi genetik yang

terdapat dalam tubuh setiap orang yang diwarisi dari orang tua. ') terdapat pada inti sel di dalam struktur kromosom dan pada mitokondria. ') mengandung 7 komponen utama, yaitu gula deoksiribosa, #os#at, dan basa nitrogen yang terdiri atas adenin, timin, guanin, sitosin (8artina, 2017!.

B. Fungsi DNA ungsinya sebagai cetak biru yang ber#ungsi sebagai pemberi kode untuk tiap manusia seperti untuk warna rambut, bentuk mata, bentuk wajah, warna kulit, dan lainnya. &engenalan tentang struktur ') diperkenalkan oleh rancis *rick, ilmuwan asal Inggris dan 9ames :atson asal )merika Serikat pada tahun 17. 5erikut #ungsi ') (Yuwono, 200!; 1.

') adalah bahan genetik dalam organisme eukariotik lainnya, yang hadir dalam bentuk kromosom linier, melingkar pada prokaryota.

2.

In#ormasi genetik yang dibawa oleh ') pada urutan yang dikenal sebagai gen.

7.

/elakukan replikasi dengan mengarahkan pembuatan salinan dirinya sendiri.

eori struktur ') berhasil dianalisis oleh -rwin *harga## (1, %, dan S dalam ') ber3ariasi dari spesies ke spesies. b. ?ntuk setiap spesies )@> dan %@S

'iameter heliks

; 2 nm

9arak setiap pasang basa ; 0,7< nm 9arak setiap pilinan penuh heliks ganda ; 7,< nm &ola pasangan basa ; ) @ >, % @ S 5asa * sama dengan S, yaitu sitosin

Struktur ') terdiri atas dua utas benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk heliks ganda (double heli6!. Seutas polinukleotida pada molekul ') tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas (8artina, 2017! ;

A

%ugusan gula deoksiribosa

A

%ugusan #os#at yang terikat pada atom * nomor  dari gula

A

%ugusan basa nitrogen yang terikat pada atom * nomor 1 dari gula.

%ambar 1. &erbedaan 4ibose dan 'eoksiribose (8artina, 2017!

Sesuai dengan namanya, '), 'eo6yribose ucleic )cid. &enyusun utama ') adalah gula ribose yang kehilangan satu atom oksigen (deoksiribose!. &erhatikan gambar di atas, pada deoksiribose, satu atom oksigen pada salah satu atom * ribose hilang. >iap pitaBrantai double heli6 terbuat dari unit$unit berulang yang disebut nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari tiga gugus #ungsiC satu gula ribose, triphosphate, dan satu basa nitrogen (8artina, 2017!.

%ambar 2. ukleotida (8artina, 2017! Satu hal yang perlu diingat adalah posisi triphosphate dan basa nitrogen yang terikat pada ribosa. %ugus triphosphat terikat pada atom * no D dari ribosa. %ugus triphosphate ini hanya dimiliki oleh nukleotida bebas. Sedangkan

nukleotida yang terikat pada rantai ') kehilangan dua dari gugus phosphate ini, sehingga hanya satu phosphate yang masih tertinggal (8artina, 2017!. etika nukleotida bergabung menjadi '), nukleotida$nukleotida tersebut dihubungkan oleh ikatan phosphodiester. Ikatan ko3alen yang terjadi antara gugus phosphate pada satu nukleotida, dengan gugus "8 pada nukleotida lainnya. Sehingga setiap rantai ') akan mempunyai EbackboneF phosphate$ ribosa$phosphate$ribosa$phosphate. 'an seterusnya (8artina, 2017!.

%ambar 7. Struktur ') sederhana (8artina, 2017!

'ari gambar diatas dapat dilihat bahwa EbackboneF ') akan mempunyai ujung D (dengan phosphate bebas yang terikat!, dan ujung 7D (dengan gugus "8 bebas!. &ada gambar tersebut, tiap$tiap nukleotida dibuat berbeda warna agar lebih jelas (8artina, 2017!. &ada struktur '), gula ribosa dan gugus phosphate yang t erikat adalah sama. Yang berbeda hanyalah pada basa nitrogen. 9adi sebetulnya perbedaan disebabkan oleh 3ariasi susunan dari basa$basa nitrogen yang terdapat pada rantai '). )da empat macam basa nitrogen. )denin, *ytosine, %uainne, dan >hymine (8artina, 2017!.

%ambar ahap$tahap dalam transkripsi ') (*ampbell, 200+!; A

-nzim 8elikase -nzim helikase terbentuk dari = protein yang tersusun membentuk cincin

dan ber#ungsi untuk membuka untai ganda dari ') (double strand! menjadi untai tunggal (single strand!. A

-nzim Kigase -nzim ini berperan dalam menyambung atau menggabungkan antara

potongan ') yang telah disintesis agar menjadi rantai ') yang panjang dan berkesinambungan. A

SS5s (Single Strand 5inding &rotein! SS5s merupakan tetramers (protein dengan < sub unit $ tetrametric! yang

melapisi ') beruntai tunggal. 8al ini untuk mencegah untai ') reannealing membentuk ') beruntai ganda. A

&rimase &rimase adalah 4) polimerase yang mensintesis primer 4) pendek

yang diperlukan untuk memulai proses replikasi untai. A

') polimerase ') polimerase merupakan enzim berbentuk tangan yang menguntai

nukleotida bersama untuk membentuk sebuah untai '). A

Sliding clamp Sliding clamp merupakan protein aksesori yang membantu LmemegangL

atau menahan ') polimerase pada untai ') selama replikasi. A

4ase 8 4ase 8 menghilangkan primer 4) yang sebelumnya digunakan untuk

sintesis untai ').

5erikut ini adalah ringkasan dari tahapan transkripsi ') (-llyazar, 201ahap pertama replikasi ') adalah pemutusan ikatan basa nitrogen untuk membuka rantai ganda ') menggunakan enzim 8elicase. >itik inisiasi dimana pemisahan dimulai disebut Morigin o# replicationN. Struktur ini disebut dengan M4eplication orkN. Strand yang t elah terpisah kemudian diikat oleh SS5 protein untuk mencegah strand ') menyatu kembali. 2. -longasi A

&ada leading strand (O$7O! 4) polymerase mensistesis 4) primer. 4) primer diperlukan karena

') polymerase hanya dapat memperpanjang nukleotida. emudian ') polymerase mulai mensintesis untai ') dengan memperpanjang 4) primer dengan arah F ke 7F. A

&ada lagging strand (7O$O! arena ') polymerase hanya dapat mendintesis ') dengan arah F$7F

maka 4) polymerase mensisntesis 4) &rimer yang diperlukan untuk memulai proses replikasi strand. ukleotida 4) merupakan sebuah primer (starters! untuk mengikat nukleotida '). emudia 4) primase diperpanjang oleh ') polymerase untuk membentuk okazaki #ragment. 4) primer akan dihilangkan dengan 4)se 8 sehingga ') polymerase menyambung kembali bagian 4) peimer yang hilang. emudian ?ntuk menyambung okazaki #ragment digunakan ') ligase. 7. >erminasi 4eplikasi akan berhenti ketika ') polymerase mencapai akhir strand. 4eplikasi ') tidak akan berakhir sebelum dilakukan mekanisme perbaikan kemungkinan eror yang terjadi selama relikasi. -nzim seperti nuclease inilah

yang menghapus nukleotida yang salah yang kemudian diisi kembali dengan ') polymerase.

2. >ranslasi 'alam proses translasi, sel menginterpretasikan suatu pesan genetik dan membentuk protein yang sesuai. &esan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul m4), interpreternya adalah 4) trans#er. Setiap tipe molekul t4) menghubungkan kodon t4) tertentu dengan asam amino tertentu. etika tiba di ribosom, molekul t4) membawa asam amino spesi#ik pada salah satu ujungnya. &ada ujung lainnya terdapat triplet nukleotida yang disebut antikodon, yang berdasarkan aturan pemasangan basa, mengikatkan diri pada kodon komplementer di m4). 4)t mentrans#er asam amino$asam amino dari sitoplasma ke ribosom (uraziza, 2017!.  )sosiasi kodon dan antikodon harus didahului oleh pelekatan yang benar antara t4)dengan asam amino. t4) yang mengikatkan diri pada kodon m4) yang menentukanasam amino tertentu, harus membawa hanya asam amino tersebut ke ribosom. >iap asam amino digabungkan dengan t4) yang sesuai oleh suatu enzim spesi#ik yangdisebut aminoasil$)4t sintetase (aminoacyl$t4) synthetase! (uraziza, 2017!. 4ibosom memudahkan pelekatan yang spesi#ik antara antikodon t4) dengan kodonm4) selama sintesis protein. Sub unit ribosom dibangun oleh protein$protein danmolekul$molekul 4) yang disebut 4) ribosomal. >ranslasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi! yaitu inisiasi, elongasi,dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan #aktor$#aktor protein yang membantu m4), t4) dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai

polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. -nergi ini disediakan oleh %>& (guanosin triphosphat!, suatu molekul yang mirip dengan )>& (uraziza, 2017!. >ahap$tahap dalam proses translasi ( uraziza, 2017!; 1. Inisiasi >ahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya m4), sebuah t4) yang memuatasam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. &ertama, sub unitribosom kecil mengikatkan diri pada m4) dan t4) inisiator khusus. Sub unit ribosom kecil melekat pada t empat tertentu di ujung P dari m4). &adaarah ke bawah dari tempat pelekatan ribosom sub unit kecil pada m4) terdapatkodon inisiasi )?%, yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodoninisiasi.

2. -longasi &ada tahap elongasi dari translasi, asam aminoasam amino ditambahkan satu persatu pada asam amino pertama (metionin!. odon m4) pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul t4) yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. /olekul r4) dari sub unit ribosom besarber#ungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba.

7. >erminasi >ahap akhir translasi adalah terminasi. -longasi berlanjut hingga kodon stop mencapai ribosom. >riplet basa kodon stop adalah ?)), ?)%, dan ?%). odon stoptidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi.

III. et!d!l!gi Praktiku" A. #aktu dan te"pat

&raktikum percobaan 1 membuat model ') dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 22 September 201, pukul 1imin (>! diubah menjadi )denin ()!. Selanjutnya 4) polymerase akan mengubah semua nukleutida sehungga menghasilkan m4) primer. m4) primer selanjutnya akan ditrans#er ke sitoplasma untuk menuju tahapan selanjutnya, yaitu translasi di ribosom oleh t4). 1. >ranslasi >ahapan translasi merupakan tahapan dimana m4) primer dari dalam inti sel yang telah ditrans#er oleh t4) ke sitoplasma, tepatnya diribosom, segera diterjemahkan.  )da tiga tahapan dalam translasi ; a. Inisiasi

&ada proses ini, m4) yang telah dibawa ke ribosom oleh t4) akan dikenali. Sintesis akan dimulai dari kodon pertama yaitu *%) yang merupakan salah satu kode untuk asam amino )rginin. b. -longasi -longasi ialah proses kelanjutan dari inisiasi. odon$kodon selanjutnya akan terus terbaca dan t4) akan membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan kodon pada m4) primer. c. >erminasi &roses ini adalah tahap terakhir dari translasi. 'i tahap ini kodon yang terbaca adalah kodon$kodon terakhir dan telah terbentuk rantai asam amino yang panjang, yang merupakan hasil dari tahap sebelumnya. odon *%) diterjemahkan menjadi asam amino )rginin, *?? diterjemahkan menjadi Keusin,  )%% akan diterjemahkan menjadi )rginin. 4antai asam amino ini akan membentuk polipeptida atau disebut protein. 5erikut adalah gambaran protein yang terbentuk

PROTEIN

>abel 1. m4n) atau d4) Asa" A"in!  )lanin

K!d!n %*?, %**,

%*),

Asa" A"in! Keusin

K!d!n ??), ??%,

%*%

*??,

 )rginin

*%?,

Kisin

*?), *?% ))), ))%

 )sparagin  )sam asparatat Sistein

*%%, )%), )%% ))?, ))* %)?, %)* ?%?, ?%*

/etionin enilalanin &rolin

)?% ???, ??* **?, ***,

Serin

**), **% ?*?, ?**,

%lutamin

*%*,

*%),

*)), *)%

?*),

 )sam glutamat

%)), %)%

%lycine

%%?,

8istidin

%%) *)?, *)*

Isoleusin start 

%%*,

%%%,

)??, )?*, )?)  )?%, %?%  

*?*,

?*%,

>reonin

 )%?, )%* )*?, )**,

>rpytophan

 )*), )*% ?%%

>irosin

?)?,

Halin Stop

?)?, ?)* %??, %?* ?)%, ?%),

?)*,

?))

$. Penutup

A. Si"pulan 'ari hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa sintesa protein akan terbentuk dengan tahap replikasi. 4eplikasi memilliki beberapa tahapan yaitu transkripsi dan translasi. ode ') yaitu %, *,>, %, ), ), >, * dan * akan

ditranskripsi menjadi m4) menjadi *, %, ), *, ?, ?, ),% dan %. Selanjutnya akan dibawa ke ribosom oleh t4) untuk di lakukan proses selanjutnya yaitu translasi (&enerjemahan! kodon menjadi asam amino. )sam amino yang terbentuk adalah *%) menjadi )rginin, *?? menjadi Keusin dan )%% menjadi  )rginin. 4antai asam amino ini yang menjadi rantai polipeptida atau disebut protein. B. Saran Saran yang diberikan untuk praktikum ialah agar waktu yang digunakan dalam melakukan praktikum dapat lebih kondusi# dan lebih diman#aatkan.

Daftar Pustaka

*ampbell, .) dan 9.5. 4ecee. 200+. 5iologi -disi edelapan 9ilid 1. -rlangga; 9akarta. 8artina, 9.'. 2017. /akalah Sel '). "nline pada http;BBwww.academia.edu . 'iakses pada /inggu, 20 September 201 pukul 21.2 :I>), /akassar. Yuwono, >. 200. 5iologi /olekuler. -rlangga; 9akarta.

urniawati, %./. 200+. leksibilitas Struktur 8eliks %anda '). "nline pada http;BBmeyi.wordpress.com. 'iakses pada Senin, 21 September 201 pukul 20.00 :I>), /akassar. uraziza, ).. 2017. Sintesis &rotein. "nline pada https;BBwww.academia.edu 'iakses pada Senin, 2+ September 201 pukul 20.70 :I>), /akassar.