ALL ABOUT GENOM ?????????
HELLOOO GUYS !!!!!!!!! I’m glad to see you all again........Kali ini materi yang kami sampaikan tentang genom dan seluk beluknya nihh...
Check this out !!
1.Pengemasan DNA Pada Prokariotik
PENGERTIAN GENOM
Genom adalah satu kesatuan gen yang secara alami dimiliki oleh satu sel atau virus, atau satu kesatuan kromosom jasad eukaryod dalam fase haploid. Pada jasad prokaryot tertentu mempunyai lebih dari satu unit bahan genetik utama. Sebaliknya pada eukaryot unit utama terdiri atas beberapa unit independen yang terpisah namun semua unit bahan genetik merupakan satu kesatuan genom yang menentukan kelangsungan hidup jasad ( Yuwono,2005 ).
VARIASI UKURAN GENOM
Ukuran genom bakteri bervariasi berkisar antara 20-30 kali, dari yang terkecil yakni 6x10 bp pada beberapa intraseluler parasit obligat,
Tabel
2.2 Kisaran Nilai C pada Beberapa Prokariot.
Genom bakteri dibagi menjadi 3 fraksi yaitu:
(1) DNA kromosomal
(2) DNA yang berasal dari plasmid
(3) Transposableelements
Fraksinongenik dari genom (mencakup sekuen insersi, termasuk plasmid dan bekteriofag yang diturunkan dari gen) nampak pada satu urutan yang ukurannya lebih kecil dari fraksi kromosom. Yang lebih menarik, pada semua spesies bakteri yang memiliki sekuen genom yang lengkap, kami juga menemukan petunjuk untuk gen fungsional yang ditemukan melalui transfer gen horisontal.
Gambar
2.1. Hubungan antara jumlah gen dan ukuran genom pada sekuen lengkap spesies
eubakteria dengan 12 genom sirkuler dan satu genom linie
Distribusi ukuran genom pada bakteri dapat dijelaskan melalui kombinasi beberapa proses:
1. Banyak gen independen dan duplikasi operon
2. Delesi dalam skala kecil dan insersi
3. Transposisi duplikatif
4. Transfer horisontal gen terutama dari plasmid dan bakteriofag, tetapi juga dari spesies lain
5. Hilangnya ujung masif DNA dalam sebagian besar parasite (Campbell,1999).
Organisasi Genom Pada Prokariotik
Bahan genetic utama (“kromosom”) jasad prokariotik pada umumnya terdiri atas satu unit molekul DNA untai-ganda (double-stranded) dengan struktuk lingkar (circular). Oleh karena itu, jasad prokariotik bersifat monoploid karena hanya ada satu bahan genetic utama (Yuswono, 2010). Genom pada kelompok jasad prokariotik, seringkali dijumpai bahan genetic tambahan selain bahan gentik utamanya. Bahan genetic tambahan pada kelompok ini disebut dengan plasmid. Jika sel jasad tersebut meliputi satu kesatuan gen yang ada pada bahan genetic utamanya dan gen yang ada pada plasmid tersebut. Batasan ini dapat diargumentasikan sebab plasmid dapat masuk kedalam sel secara alami atau melalui suatu percobaan yang dilakukan di laboratorium. Dapat disimpulkan behwa batasan genom pada kelompok prokariotik utamanya hanya meliputi bahan genetic utamanya, kecuali “bahan genetic tambahan” tersebut tidak terpisahkan dari sel prokariotik tersebut (Nugroho dan Rahayu, 2013).
Pengemasan DNA pada Sel Prokariotik
Jika direntangkan sebagai molekul linear maka molekul DNA utama pada prokariotik mempunyai ukaran yang lebih panjang dibandingkan dengan ukuran selnya itu sendiri. Sebagai contoh, panjang molekul DNA utama pada E. coli adalah sekitar 1,2 mm sedangkan ukuran selnya sendiri kurang dari 1mm. Dengan demikian ada mekanisme tertentu untuk mengemas molekul DNA tersebut sehingga dapat masuk di dalam sel yang ukurannya jauh lebih kecil. Pada E. coli diketahui bahwa mekanisme pengemasan dilakukan dengan membuat molekul DNA tersebut terkondensasi membentuk rangkaian ‘butiran’ (beads) seperti tasbih. Setiap butiran tersusun atas molekul DNA dalam keadaan berpilin (supercoiled) yang berikatan dengan suatu protein (DNA-binding protein) dan molekul-molekul poliamin. Diameter setiap butiran adalah sekitae 12 nm. Dalam setiap butiran ada sekitar 200-250 bp DNA. Butiran satu dengan butiran yang lain dipisahkan oleh molekul DNA yang tidak berikatan dengan molekul protein maupun poliamin, yang disebut sebagai DNA penghubung (linker DNA). Rangkaian butiran tersebut dapat dikemas dalam struktur yang kompak (Yuwono, 2010).
Organisasi Gen dalam Genom Prokariotik
Genom jasad prokariotik tersusun atas banyak unit gen. Secara umum terdapat 3 struktur lengkap gen bakteri yaitu:
1. Promoter merupakan bagian dari gen yang berfungsi sebagai pengatur proses ekspresi genetic (trabskripsi).
2. Bagian structural (gen pengkode protein/coding region) merupakan bagian gen yang membawa kode-kode genetic yang akan ditranskripsikan dan kemudian ditranslasikan.
3. Terminator merupakan bagian gen yang berperan dalam proses penghentian transkripsi.
Pada jasad prokariotik diketahui adas 3 kelompok utama organisasi gen yaitu: 1. Gen independen, 2. Unit transkripsi. 3. Kelompok gen dan 4. Operon. Gen independen merupakan gen yang ekspresinya tidak bergantung pada ekspresi gen lain, sehingga gen tersebut akan diekspresikan terus-menerus selama selnya masih tumbuh. Unit transkripsi adalah sekelompok gen yang secara fisik terletak berdekatan dan diekspresikan bersama, karena produk ekspresi gen tersebut diperlukan dalam suatu rangkaian proses fisiologi yang sama. Contoh unit transkripsi adalah gen yang mengkode rRNA dan tRNA. Kelompok lain adalah beberapa gen yang secara fisik terletak pada lokus yang verdekatan dan produk ekspresi gen tersebut diperlukan dalam rangkaian proses fisiologis yang sama, meskipun masing-masing gen tersebut dikendalikan secara independen. Operon adalah beberapa gen structural yang berdekatan dan ekspresinya dikendalikan oleh satu promoter yang sama. Sistem operon tidak diketemukan di dalam organisasi gen pada Eukarioti. Dengan adanya sistem operon ini, makan mRNA hasil transkripsi gen prokariotik bersifat polisistronik, karena satu molekul mRNA mengkode lebih dari satu protein (Nugroho dan Rahayu, 2013).
Organisasi Genom Pada Eukaryot
Genom eukaryot mempunyai organisasi yang lebih kompleks dibandingkan dengan genom prokaryot. Molekul DNA utama pada eukaryot berupa molekul untai ganda dengan struktur linear. Ukuran genom eukaryot, khususnya eukaryot tingkat tinggi, jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran genom prokaryot. Bahan genetik utama jasad eukaryot terletak di dalam inti sel (nucleus) dan dikemas sedemikian rupa membentuk struktur yang disebut kromosom. Jumlah kromosom pada kelompok jasad eukaryot sangat bervariasi, mulai dari dua buah pada khamir Schizosaccharomyces pombe, sampai mencapai 250 buah pada sejenis kepiting (hermit crab). Selain kromosom, beberapa sel eukaryot juga mempunyai DNA di luar kromosom yaitu DNA pada mitokondria dan pada kloroplas (pada sel tumbuhan hijau). Beberapa sel eukaryot juga mempunyai plasmid alami yang disebut plasmid 2 µm. DNA mitokondria dan pada kloroplas berupa molekul DNA lingkar dan replikasinya berlangsung secara indeenden, tidak tergantung pada replikasi kromosom. Organisasi gen pada mitokondria lebih mirip organisasi gen pada bakteri sehingga diduga mitokondria merupakan jasad prokaryot endosimbion yang dalam proses evolusi berkembang menjadi bagian struktur sel eukaryot seperti yang dikenal sekarang(Yuwono, 2010).
Informasi genetik pada eukaryot dapat terletak pada kedua untaian ganda DNA, artinya masing-masing untaian DNA dapat berfungsi sebagai bagian yang mengkode sesuatu (coding region) maupun yang tidak membawa informasi (non-coding region).
Pengemasan DNA pada sel Eukaryot
Seperti halnya pada prokaryot ukuran molekul DNA yang menyusun kromosom eukaryot jauh lebih panjang dibandingkan ukuran selnya. Sebagai contoh jika molekul DNA kromosom pada satu sel manusia disambung secara linear maka dapat encapai panjang sekitar 1,74 m, sedangkan ukuran sel manusia hanya beberapa micron. Kromosom sel manusia mempunyai kandungan nukleotida yang berkisar antara 48 juta pasangan basa sampai sekitar 240 juta pasangan basa pada kromosom terbesar, yaitu 1, 2, dan 3. Oleh karena itu, DNA utama pada sel eukaryot ikemas dengan sistem yang sangat efisien dan kompak. Dimana DNA pada sel eukaryot dikemas oleh dengan menngunakan protein histon.
Menurut Yuwono (2010), gen pada jasad eukaryot dapat dikelompokkan menjadi tiga kelas, yaitu :
Gen kelas I, yaitu gen-gen yang mengkode rRNA5,85, rRNA 18S, dan rRNA 28S. Ketiga molekul rRNA tersebut digunakan dalam pembentukan ribosom.
Gen kelas II, yaitu gen-gen yang mengkode sintesis semua molekul protein. Gen-gen tersebut lebih dahulu akan disalin (ditranskripsi) menjadi molekul mRNA, selanjutnyamRNA akan ditanslasi menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu protein.
Gen kelas III, yaitu gen-gen yang mengkode pembentukan molekul tRENA, dan rRNA 5S. Molekul tRNA digunakan untuk membawa asram amino yang akan disambungkanmenjadi molekul protein dalam protein translasi.
Menurut Yuwono (2010), pada eukaryot ada beberapa hal utama yang merupakn ciri umum pada semua gen yang terinterupsi (mengandung interon) adalah :
Urutan bagianbagian gen yang terinterupsi dalam genom adalah sama dengan urutan pada produk RNA hasil transkripsi.
Gen yang terinterupsi mempunyai struktur yang sama pada semua jaringan, baik berekspresikan maupun tidak.
Intron dalam gen-gen inti sel pada umumnya mempunyai kodon terminasi dalam semua kerangka baca (reading frame).
mitokondria lebih mirip organisasi gen pada bakteri sehingga diduga mitokondria merupakan jasad prokaryot endosimbion yang dalam proses evolusi berkembang menjadi bagian struktur sel eukaryot seperti yang dikenal sekarang(Yuwono, 2010).
Informasi genetik pada eukaryot dapat terletak pada kedua untaian ganda DNA, artinya masing-masing untaian DNA dapat berfungsi sebagai bagian yang mengkode sesuatu (coding region) maupun yang tidak membawa informasi (non-coding region).
Daftar Pustaka
Campbell Reece-Mitchell. 1999. Biologi Jilid 2. Jakarta: Erlangga .
Nugroho E.D., & Rahayu D.A. 2013. Pengantar Bioteknologi: (Teori dan Aplikasi). Deepublish.
Yuwono, Triwibowo. 2005. Biologi Molekular . Jakarta : Erlangga.
Yuwono, Triwibowo. 2010. Biologi Molekular. Jakarta: Erlangga.
Dibuat oleh kelompok 4 yang beranggotakan :
Alfi Nurcahyasari (1700017086)
Nuri Dwi Astuti (1700017085)
Novilia S. (1700017090)
Komentar
Posting Komentar