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