Makalah Biokimia

KATA PENGANTAR

 

Dengan memanjatkan syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta hidayahNya kepada penulis sehingga makalah yang berjudul “EKSPRESI GEN” dapat selesai pada waktunya. Makalah ini memuat tentang pengertiannya. Penulis mengharapkan makalah ini dapat bermanfaatdan dapat diterima pembaca dengan senang hati. Penulis menyadari bahwa makalah ini masih banyak kekurangan sehingga penulis mengharap kritik dan saran pembaca demi kesempurnaan makalah ini.

Terimakasih semoga makalah ini dapat bermanfaat.

 

 

Lubuklinggau 26,SEPTEMBER 2021

 

 

Kelompok 5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Daftar isi

 

            HALAMAN JUDUL……………………………………………………………………………………………..!

KATA PENGANTAR .............................................................................................. !!

             DAFTAR ISI ........................................................................................................... !!!

BAB I (PENDAHULUHAN)

 1.1. Latar Belakang Masalah .........................................................................        

1.2. Rumusan Masalah.................................................................................

1.3. Tujuan Penulisan Makalah...............................................................................

BAB II (PEMBAHASAN)

2.1. Struktur Gen dan Genom................................................................... ………..     

2.2.Ekspresi gen..................................................................................................    

`BAB III (PENUTUP)

3.1 Kesimpulan...............................................................................................

3.2.Saran.........................................................................................................

            DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………………………………………………

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB I

PENDAHULUAN

 

1.1.Latar Belakang

Genetika disebut juga ilmu keturunan, berasal dari katagenos (bahasa latin), artinyasuku bangsa-bangsa atau asal-usul. Secara “Etimologi”kata genetika berasal dari katagenos dalam bahasalatin, yang berarti asal mula kejadian. Namun, genetika bukanlah ilmu tentangasal mula kejadian meskipun pada batas-batas tertentu memang ada kaitannya dengan hal itu juga. Genetika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasikegenerasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat puladikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat. Dalam ilmu ini dipelajari bagaimana sifat keturunan (hereditas) itu diwariskan kepada anak cucu, serta variasi yangmungkin timbul didalamnya.Genetika perlu dipelajari, agar kita dapat mengetahui sifat-sifat keturunan kita sendiriserta setiap makhuk hidup yang berada dilingkungan kita. kita sebagai manusia tidak hidupautonom dan terinsolir dari makhuk lain sekitar kita tapi kita menjalin ekosistem denganmereka. karena itu selain kita harus mengetahui sifat-sifat menurun dalam tubuh kita, juga pada tumbuhan dan hewan. Lagi pula prinsip-prinsep genetika itu dapat disebut sama saja bagi seluruh makluk. Karena manusia sulit dipakai sebagai objek atau bahan percobaangenetis, kita mempelajari hukum-hukumnya lewat sifat menurun yang terkandung dalamtubuh-tumbuhan dan hewan sekitar. Sifat menurun tersebut terkandung dalam gen yangterdapat dalam DNA.Kita tahu bahwa setiap sel memiliki satu paket utuh DNA yang merupakanresepgenetik.

 

1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas maka yang menjadi permasalahan dalam makalah ini

adalah :

1.Bagaimana komponen penyusun dan struktur dari DNA?

2.Bagaimana teori dan konsep tentang Ekspresi Gen?

3.Bagaimana mekanisme Ekspresi Gen?

 

1.3.Tujuan Penulisan

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah :

1.Mengetahui komponen penyusun dan struktur dari DNA.

2.Mengetahui teori dan konsep tentang Ekspresi Gen.

3.Mengetahui mekanisme Ekspresi Gen.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1 Struktur Gen dan Genom

1.Bahan Dasar Gen Adalah Asam Nukleat

Pendapat Mendel diakui kebenaranya berkat perkembangan penelitian mengenaikromosom. Hasil studi menunjukan bahwa ada kecocokan antara hasil pengamatanterhadap tingkah laku kromosom dalam meiosis dengan teori yang dikemukakan olehmendel. Kesetaraan antara teori mendel dengan hasil peneltian kromosom membawakepada pemikiran bahwa gen terletak pada kromosom, dan secara umum di simpulkan bahwa kromosom merupakan pembawa gen. Setelah diakui kromosom sebagai pembawa gen maka pertayaan berikutnya bahwa senyawa kimia apa yang merupakan bahan dasar gen. Serangkaian study genetik yang dikombinasikan dengan study kimia,yang dilaksanakan oleh banyak peneliti dari berbagai lembaga dengan waktu yangcukup lama, telah membawa kepada kesimpulan bahwa material genetik disusun olehasam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) atau asam ribonukleat (RNA). DNAmerupakan bahan genetik prokarit eukariot dan sebagian virus, sedangkan sebagian lagidari virus menggunakan RNA sebagai bahan dasar genomnya

a.Proses Pengakuan DNA Sebagai Bahan GenetikAsam nukleat telah cukup lama ditemukan sebelum diketahui strukturnya sertafungsinya sebagai bahan dasar gen. Sekurang-kurangnya ada 4 penemuan yangmembuktikan bahwa asam nukleat berperan penting dalam menentukan sifatorganisme, atau sebagai bahan dasar gen, yaitu sebagai berikut;

1)DNA Merupakan Senyawa Khas Kromosom

Petunjuk pertama yang mengarah kepada bukti bahwa DNA merupakan bahangenetik datang dari pewarnaan kromosom dalam study mikroskopik. Seorangahli biokimia Jerman Roberth Feulgen, telah menunjukan bahwa bila DNAdipanaskan dengan asam fuksin akan timbul warna merah tua yang mengkilat.Percobaan tersebut dilaksanakan di dalam tabung reaksi dan 10 tahun kemudianhasil penemuan Feulgen itu diterapkan pada sel yang hidup. Ternyata perlakuan itu tidak merusak sel atau jaringan, kromosom muncul dengan warna yang jelassedangkan bagian sel lainnya tidak berwarna. Penggunaan pewarna Feulgen pada semua jenis sel baik sel hewan maupun tanaman menunjukan bahwa padaumumnya kromosom merupakan ‘’Feulgen positif’’ atau dapat terwarna idengan pewarna Feulgen, sedangkan bagian sel lainnya bersifat ‘’feulgennegatif’’ atau tidak terwarnai oleh pewarna tersebut. Dari hasil ini kemudianditafsirkan bahwa kromosom mengandung DNA, dan DNA merupakan materialkhas kromsom, yang tidak terdapat pada bagian lain, atau pada bagian lain tidakterdapat konsentrasi yang cukup untuk dapat memperlihatkan warna. Saat initelah kita ketahui ternyata selain pada kromosom inti DNA terdapat juga dalamsitoplasma seperti pada mitokondria. Kekhasan DNA pada kromosom, yangsebelumnya telah di akui sebagai organel tempat gen, mendorong orang untukmenyimpulkan bahwa DNA merupakan bahan dasar penyusun gen.

2)DNA Berperan Dalam Transformasi Bakteri

Pembuktian yang telah dijelaskan di atas merupakan pembuktian dengan analogikimia. Pembuktian yang lebih langsung mengenai DNA sebagai bahan gendilakukan oleh Oswald T. Avery, Colin MacLeod, dan MacLyn McCarthy dariRockefeller Institute, pada tahun 1943, yang telah membutuhkan bahwa DNAyang berperan dalam proses transformasi bakteri. Sedangkan proses transformasisebelumnya telah dikemukankan oleh F. Griffith(1928).Istilah transformasi mula-mula digunakan untuk menjelaskan kejadian perubahan genetik dari sel bakteri akibat adanya benda asing yang masuk ataudiambil oleh sel bakteri tersebut (catatan; setelah terbukti bahwa benda asingyang mengubah sel bakteri tersebut adalah DNA maka trasformasi didefinisikansebagai proses pengambilan DNA asing oleh suatu sel. Adanya DNA asing yang berintegrasi ini dapat menyebabkan sel yang mengambilnya berubah sifat).Griffith menunjukan adanya proses transformasi melalui pencampuran satu galur bakteri yang dapat berubah sifat akibat adanya bahan-bahan dari galur yang telahdimatikan. Diperoleh hasil bahwa galur yang hidup itu dapat berubah sifat akibatadanya bahan-bahan dari galur yang telah dimatikan, masuk kedalam selnya.Dalam percobaannya Griffith telah mempergunakan bakteri Streptococus pneumoniae,yaitu bakteri yang dapat menimbulkan penyakit pneumonia padamanusia dan dapat menyebabkan kematian pada tikus.

3.DNA Virus Secara Fisik Diwariskan Ke Generasi Berikutnya

Pembuktian lain untuk menunjukkan bahwa DNA merupakan bahan yangdiwariskan secara fisik dari satu generasi ke generasi yang lain. Alfred D.Hershey dan Martha Chase pada tahun 1952, telah merancang percobaan untukmelihat proses pewarisan bahan genetik pada bakteriofage T2 suatu fage yangmenyerang bakteri Escherichia coli Telah dijelaskan sebelumnya bahwa virusmerupakan parasit obligat yaitu yang untuk memenuhi siklus hidupnya harusmenjadi parasit pada organisme lain.

4.Komponen RNA Menentukan Sifat TMV

Percobaan lain untuk menunjukkan bahan kimia material genetik dilaksanakandengan menggunakan virus yang menyerang tembakau, TMV (Tobacco MosaicVirus). TMV dan juga sebagian besar virus yang menyerang tumbuhan,meyerang RNA sebagai material genetik. RNA tersebut dibungkus oleh mantel protein yang terdiri dari ribuan subunit molekul RNA nya terdiri dari sekitar6400 nukleotida dan mantelnya disusun oleh sekitar 2130 subunit yang identik,dan masing-masing subunit tersebut merupakan rantai protein dengan 158 asamamino yang disusun berdasarkan runtunan tertentu.

b.Fungsi Serta Peranan DNA Dan RNATelah disinggung bahwa DNA dapat berperan dalam menentukan sifat-sifatorganisme. Timbul pertanyaan bagaimana caranya DNA dapat berperan dalam proses kehidupan. Dalam sel DNA berperan dengan cara mengendalikan proses pembentukan rantai protein. Protein merupakan salah satu senyawa penting dalamkehidupan organisme. Protein terdapat dalam berbagai bentuk seperti enzim, protein pengangkut, protein cadangan, antibodi, hormon dan sebagainya.

2.Struktur Dan Sifat Kimia DNA

DNA memiliki struktur dan sifat kimia yang cukup kompleks. Berikut ini akandijelaskan struktur serta sifat-sifat kimianya.

a.Bahan Penyusun Asam NukleatAsam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang terdapat di dalam sel.Makromolekul ialah molekul besar (berat molekul lebih dari 1000) yang disusunoleh molekul-molekul dasar atau subunit yang lebih kecil.                                                      

b.Heliks Ganda DNA

1.Model Watson dan Crick

Walaupun secara kimia DNA telah diketahui semenjak beberapa dekade, namunstruktur 3 dimensinya baru dapat dijelaskan pada tahun 1953 oleh JamesWatson, secara pakar genetika dan biokimia Amerika, dan Francis Crick seorang pakar kedokteran inggris.

2.Sifat Kimia Heliks Ganda

Ada dua sifat kimia penting yang dimiliki DNA heliks ganda yaitu kelenturandan kestabilan. Kelenturan terdapat dalam perpasangan kedua utasan, yang perpasangan basanya diikat oleh ikatan hidrogen. Diketahui dari segi kimia bahwa ikatan hidrogen merupakan ikatan yang lemah sehingga mudah lepas, dankebalikannya ikatan hidrogen juga mudah terbentuk. Akibat sifat kimia tersebutmakanya pasangan utas ganda DNA mudah terurai dan mudah terbentukkembali tanpa merusak ikatan polipeptidanya. Sifat ini sangat penting karenaDNA akan mengalami proses replikasi atau transkripsi, yang memerlukanadanya utas tunggal dengan basa-basanya yang bebas.

3.Implikasi Genetik Dari Model Heliks Ganda

Selain mengemukakan tentang strukturnya Watson dan Crick jugamengemukakan tentang kemungkinan kegunaan struktur heliks ganda dalam proses pewarisan sifat. Kita mengetahui bahwa pewarisan sifat dari tetuaterhadap anaknya adalah mirip dengan pembuatan salinan difat dari tetua dandiberikan pada anaknya. Adanya utas ganda dalam suatu molekul DNAmemberikan kemampuan kepada molekul tersebut untuk membentuk salinandirinya.

2.2 Ekspresi Gen

Ekspresi gen adalah proses penentuan sifat suatu organisme oleh gen. Suatu sifat yangdimiliki oleh organisme merupakan hasil metabolisme yang terjadi di dalam sel. Prosesmetabolisme dapat berlangsung karena adanya enzim yang berfungsi sebagai katalisator proses-proses biokimia. Enzim dan protein lainnya diterjemahkan dari urutan nukleotida yangada pada molekul mRNA, dan molekul mRNA itu sendiri disintesis berdasarkan utas cetakanDNA. Gen tersusun dari molekul DNA, sehingga gen menentukan sifat suatu organisme.Pada waktu membicarakan berbagai pengaruh dari gen-gen tertentu terhadap fenotipkerap kali digunakan 2 istilah ialah ekspreipitas dan penetrasi. Gen dikatakan mempunyaiekpresipitas variabel apabila derajat ekspresi fenotip berbeda dari satu individu ke individulainnya. Apabila hadirnya gen yang memiliki ekspresipitas variabel itu tidak selalumemperlihatkan pengaruh fenotip yang tidak dapat diketahui, maka gen tersebut dkatakan memiliki penetrasi tak komplit. Namun faktor lingkungan kadang-kadang juga menimbulkan perubahan fenotip yang tidak herediter. Keadaan demikian dikenal dengan istilah fenekopi.Kerap kali akibat fenokopi sulit dibedakan daripada akibat adanya gen mutan.

1.Sintesis Protein

Protein mempunyai peranan penting dalam organisasi struktural dan fungsional darisel. Protein struktural menghasilkan beberapa komponen sel dan beberapa bagian di luarsel seperti kutikula, serabut, dsb. Protein fungsional (enzim dan hormon) mengawasihampir semua kegiatan metabolisme, biosintesa, pertumbuhan, pernapasan dan perkembangbiakan dari sel. Namun demikian sebuah sel tidak mungkin membuat protein yang dibutuhkan oleh indvidu yang bersel banyak. Berbagai macam proteindibuat oleh berbagai tipe sel.

2.Mekanisme Dari Sintesa Protein

Mekanisme dari sintesa protein telah diselidiki dengan seksama dalam sel bakteri(yaitu E. Coli), yang memiliki ribosom 70S. Ribosom ini terjadi dari subunit 30S(ringan) dan 50S (berat). Tumbuh-tumbuhan dan hewan tingkat tinggi kebanyakanmemiliki ribosom 80S.

3.Permulaan dari sintesa protein

Permulaan dari sintesa protein pada bakteri E.coliditanda dengan terbentuknyaribosom 70S. Didalamnya,ARNd selalu mempunyai kodon triplet pertama AUGsebagai permulaan ( yaitu pada ujung 5’) kodon AUG adalah kode untuk asamamino metionin.

4.Memanjang rantai polipeptida

Dengan terbentuknya ribosom 70S yang fungsional (yaitu 70S- ARNd-FmetARNp), maka memanjangnya rantai polipeptida dimungkinkan denganterjadinya penambahan asam amino dan menggesernya ribosom serta ARNddengan hadirnya molekul-molekul CTP. Pada tiap tahap tersedialah aminoasil ARNp baru pada sisi “A” dari ribosom. Jadi FmetARNp harus bergerak dari sisi“A” ke sisi “P” (sisi peptidin) , sebelum aminoasi- ARNp yang keluar (AA2ARNp) dapat mengikatkan diri pada triple berikutnya. Amincasil- ARNp (AA2ARNp) mengikatkan diri dengan kodon dari sisi “A” dengan hadirnya GTP dandua protei yang disebut faktor transfer.Pada tahap berikutnya triple kodon UUU mengikat diri dengan aminoasil AA2 ARNp pada sisi “F”. Enzim yang memperlancar berbagai proses ini disebutpeptidil transferase. Jadi selama memanjangnya

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

3.1.KESIMPULAN

Berdasarkan pembahasan diatas, maka penulis dapat menyimpulkan beberapa halsebagai berikut :

1.Komponen penyusun DNA antara lain berupa basa nitrogen, gula deoksiribosa dangugus fosfat. Sedangkan strukturnya double helix.

2.Ekspresi gen adalah proses penentuan sifat suatu organisme oleh gen.

3.Mekanisme ekspresi gen terbagi atas dua tahap yaitu transkripsi dan translasi.Transkripsi merupakan proses penerjemahan RNA dari DNA. Sedangkan translasimerupakan sintesis rantai polipeptida dari molekul RNA.

3.2.Saran

 Berdasarkan hasil penulisan makalah ini penulis ingin memberikan beberapa saransebagai berikut :

1.Mahasiswa dapat melakukan berbagai penelitian dalam bidang genetika untukmemecahkan masalah kehidupan.

2.Disarankan kepada pemerintah dan masyarkat agar dapat memanfaatkan berbagai penelitian-penelian di bidang genetika.

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

 

Jusuf, Muhamad. 2001.Genetika 1 Struktur Dan Ekspresi Gen. Sagung Seto. Bogor.

Suryo. 1984.Genetika Strata 1. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.

https://kkanitha.wordpress.com/2011/07/06/ekspresi-gen-dan-materi-genetik/

https://seedagronomist.wordpress.com/2015/10/31/genetika-ekspresi-gen/

https://www.academia.edu/22760374/STRUKTUR_DAN_EKSPRESI_GEN

 http://www.edubio.info/2016/07/replikasi-dna-1-pengertian-dan-tujuan.html