ADA APA DENGAN REPLIKSI DNA?


KEPO TENTANG REPLIKASI DNA?


CHECK THIS OUT please!!!!!!


REPLIKASI DNA LEADING STRAND AND LEAGGING STRAND



REPLIKASI DNA 3D





REPLIKASI DNA

Proses replikasi DNA merupakan suatu masalah yang kompleks, dan melibatkan rangkaian protein dan enzim yang secara kolektif merakit nukleotida dalam urutan yang telah ditentukan.  Proses replikasi DNA ini antara lain adalah Konserpatif, Semikonserpatif, dan Dispersif. Proses ini dipengaruhi oleh enzim DNA-polimerase, dalam proses replikasi DNA ini akan terbentuk dua pasang “double helix” sedangkan pada proses sebelumnya hanya ada sepasang “double helix” saja. Proses replikasi DNA ini antara lain yaitu :
·Konserpatif, “Double helix” parental tetap utuh, tetapi keseluruhannya dapat mencetak “double helix” baru.
·Semikonserpatif, Dua pita spiral dari “double helix” memisahkan diri. Tiap pita tunggal dari “double helix” parental ini berlaku sebagai pencetak (model) untuk membentuk pita pasangan yang baru.
·Dispersif, Kedua buah pita dari “double helix” parental terputus-putus. Segmen-segmen ADN parental dan segmen-segmen ADN yang dibentuk baru saling bersambungan dan menghasilkan dua “double helix” baru ( Suryo, 2013 ).


REPLIKASI DNA
Mekanisme replikasi bahan genetik sangat kompleks dan melibatkan banyak protein yang masing-masing mempunyai peranan spesifik.. protein-protein yang terlibat di dalam proses replikasi bahan genetik di kode oleh gen-gen yang terdapat di dalam bahan genetik itu sendiri. Secara umum, replikasi bahan genetik merupakan proses pengkopian/penggandaaan rangkaian molekul bahan genetik (DNA/RNA) sehingga dihasilkan molekul anakan yang sangat identik. (Triwibowo Yuwono, 2002).

MODEL DNA
Watson dan Crick menyatakan bahwa setiap untai DNA dapat berperan sebagai cetakan bagi untai komplementernya. Jika heliks ganda dapat mengurai dan memisah, maka untai-untai yang terbentuk dapat menarik basa-basa komplementernya (seperti dalam sintesis mRNA), dengan demikian, masing-masing untai awal itu akan berasosiasi lagi dengan komplemennya, dan dua heliks ganda yang identikpun tercipta. Peristiwa itu disebut sebagai replikasi semikonservatif, sebab masing-masing heliks ganda yang terbentuk mengandung satu untai ‘induk’ dan satu untai yang baru tersintesis. (George H. Fried, 2005)
Pada tahun 1958, Matthew Meselson dan Franklin Stahl berhasil menunjukkan secara empiris bahwa replikasi DNA berlangsung dengan mekanisme secara semikonservatif. Meselson dan Stahl melakukan eksperimen untuk mengetahui mekanisme replikasi DNA dengan menggunakan bekteri Escherchia coli. Hasil eksperimen Meselson dan Stahl tersebut dengan jelas menunjukkan bahwa molekul DNA anakan terdiri atas satu untai DNA induk dan satu untai DNA hasil sintesis baru sehingga sesuai dengan model replikasi secara semikonservatif. (Triwibowo Yuwono, 2002).

Komponen-Komponen Penting dalam Replikasi
  • ·         DNA polimerase, yaitu enzim utama yang mengkatalis proses polimerisasi nukleotida menjadi     untaian DNA.
  • ·         DNA cetakan, yaitu molekul DNA atau RNA yang akan di replikasi.
  • ·         Primase, yaitu enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA.  Helikase,   enzim pembuka ikatan untaian DNA induk.
  • ·         DNA ligase, yaitu suatu enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmen-fragmen DNA.

 MEKANISME REPLIKASI (SINTESIS DNA)

Mekanisme DNA berlangsung dalam beberapa tahap yaitu: (1) denaturasi (pemisahan) untaian DNA induk, (2) peng-”awal”-an/permulaan (inisiasi) sintesis DNA, (3) pemanjangan untaian DNA, (4) memprimerkan sintesis DNA (Ligasi fragmen-fragmen DNA), dan (5) terminasi sintesis DNA.

1.    Denaturasi (Pemisahan) Untaian DNA Induk
Sintesis untaian DNA baru akan dimulai segera setelah kedua untaian DNA induk terpisah membentuk garpu replikasi. Pemisahan kedua untaian DNA induk yang akan di replikasi dilakukan oleh enzim DNA Heliksase. Kedua untaian DNA induk digunakan sebagai cetakan untuk menyintesis DNA baru. Sintesis DNA berlangsung dengan orientasi 5 à 3. Oleh karena ada dua untaian DNA cetakan yang orientasinya berlawanan, maka sintesis kedua untaian DNA baru juga berlangsung dengan arah geometris yang berlawanan, namun semuanya tetap dengan orientasi 5 à 3. Keadaan semacam ini menimbulkan perbedaan dalam hal mekanisme sintesis antara kedua untaian DNA baru. (Triwibowo Yuwono, 2002).

2.      Inisiasi Sintesis DNA
Inisiasi replikasi DNA adalah proses permulaan sintesis untaian DNA yang sebelumnya didahului oleh sintesis molekul primer. Dalam proses replikasi, garrpu replikasi akan membuka secara bertahap dimulai dari titik awal replikasi (ori)/pangkal replikasi (origin of replication) dan akan bergerak sepanjang DNA cetakan sampai semua molekul DNA induk di replikasi. Seperti telah disinggung sebelumnya, kedua untaian DNA yang baru disintesis dengan arah geometris yang berlawanan. Salah satu untaian DNA disintesis dengan arah geometris yang searah dengan pembukaan garpu replikasi, sedangkan untaian DNA lain di sintesis dengan arah yang berlawanan. Oleh karena itu, sintesis untaian DNA baru yang searah dengan pembukaan garpu replikasi akan dapat dilakukan tanpa terputus (sintesis secara kontinu). Untaian DNA yang di sintesis secara kontinu semacam ini disebut sebagai untaian DNA awal (leading strand). Sebaliknya, sintesis untaian DNA yang berlawanan arah geometrinya dengan arah pembukaan garpu replikasi dilakukan secara tahap demi tahap (sintesis secara diskontinu). Hal ini terjadi karena proses polimerisasi pada untaian DNA ini hanya dapat dilakukan setelah DNA cetakannya membuka seiring dengan membukanya garpu replikasi. Untaian DNA yang disintesis secara lambat semacam ini disebut untaian DNA lambat (lagging strand). (Triwibowo Yuwono, 2002).

3.      Pemanjangan Untaian DNA
Pemanjangan DNA baru pada cabang replikasi di katalis oleh enzim-enzim yang disebut DNA polimerase. Saat nukleotida-nukleotida berjejer dengan basa-basa komplementer sepanjang untaian pola cetakan DNA nukleotida-nukleotida ini di tambahkan oleh polimerase satu demi satu, ke ujung yang baru tumbuh dari untai DNA yang baru. Laju pemanjangannya kurang lebih 500 nukleotida per detik pada bakteri dan 50 per detik pada sel-sel manusia. (Neil A. Campbell, 2002)
DNA polimerase menambahkan nukleotida hanya pada ujung 3’ yang bebas dari untai DNA yang sedang terbentuk, tidak pernah pada ujung 5’. Jadi, untai DNA baru dapat memanjang hanya pada arah 5’ à 3’. Disepanjang salah satu untai cetakan, DNA polimerase dapat mensintesis untai komplementer yang kontinu dengan memanjangkan DNA yang baru ini dengan arah 5’ à 3’ yang bersifat wajib.Polimerase tersebut semata-mata bersarang pada cabang replikasi dan bergerak di sepanjang untai cetakan seiring bergeraknya cabang. Untai DNA yang dibuat dengan metode ini disebut leading strand (untai pemimpin).
Untuk memanjangkan untai baru DNA yang lain, polimerase harus bekerja di sepanjang cetakan jauh dari cabang replikasi. Untai DNA yang disintesis dalam arah ini disebut lagging strand. Prosesnya analog dengan metode menjahit yang disebut stik balik. Saat gelembung replikasi terbuka, molekul polimerase dapat bekerja jauh dari cabang replikasi dan mensintesis segmen pendek DNA. Saat gelembung berkembang, satu segmen pendek lagging strand lainnya dapat dibuat dengan cara yang sama. Berbeda dengan leading strand, yang memanjang terus menerus, lagging strandpertama kali disintesis sebagai serangkaian segmen. Potongan ini disebut fragmen Okazaki, sesuai dengan nama saintis Jepang yang menemukannya. Panjang fragmen-fragmen ini sekitar 100-200 nukleotida. (Neil A. Campbell, 2002).

4.      Memprimerkan Sintesis DNA
DNA polimerase sebenarnya tidak dapat memulai sintesis sebuah polinukleotida, tetapi hanya dapat menambahkan nukleotida pada ujung rantai yang sebelumnya sudah ada. Di dalam sel, rantai asli yang sebelumnya sudah ada, primer, bukanlah DNA, tetapi potongan pendek RNA, kelas lain asam nukleat. Suatu enzim yang disebut primasemenggabungkan nukleotida-nukleotida RNA untuk membentuk primer, yang panjangnya kurang lebih 10 nukleotida pada eukariota. DNA polimerase yang lain kemudian menggantikan nukleotida-nukleotida RNA dari primer-primer ini dengan versi DNA. Hanya satu primer yang dibutuhkan agar DNA polimerase dapat mulai mensintesis leading strand dari untai DNA baru. Untuk lagging strand, setiap fragmen harus diprimerkan, primer-primer ini diubah ke DNA sebelum DNA ligasemenggabungkan fragmen-fragmen tersebut menjadi satu. (Neil A. Campbell, 2002).

5.      Terminasi Sintesis DNA
Setelah dilakukan inisiasi dan polimerisasi, akhirnya proses replikasi DNA akan di akhiri dengan proses terminasi atau pengakhiran replikasi. Pada prokaryot, replikasi genom berbentuk lingkar akan berakhir pada waktu kedua garpu replikasi bertemu pada satu titik. Titik tempat pengakhiran replikasi disebut sisi terminasi. Pada eukariyot, keadaannya menjadi lain karena struktur genomnya linear sehingga ada komplikasi terminasi replikasi pada ujung-ujung kromosom. (Triwibowo Yuwono, 2002)

Daftar Pustaka
Campbell, Neil A. 2002. Biologi Edisi Kelima. Jakarta. Penerbit: Erlangga
Fried, George H. 2005. Biologi Edisi Kedua. Jakarta. Penerbit: Erlangga
Kimball, John W. 1983. Biologi. Jakarta. Penerbit: Erlangga
Suryo. 2013 .Genetika.Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Yuwono, Triwibowo, Yuwono. 2002. Biologi Molekular. Jakarta. Penerbit: Erlangga

DIBUAT OLEH KELOMPOK 4 YANG BERANGGOTAKAN :

Alfi Nurcahyasari (1700017086)
Nuri Dwi Astuti    (1700017085)
Novilia S.             (1700017090)



Komentar

Postingan populer dari blog ini

REGULASI TRANSKRIPSI PADA EUKARIOT

TRANSKRIPSI EUKARIOTIK ASYIIIKKK...............