Download - DNA Ekstranuklear-r Ppt
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
1/51
PEWARISAN (DNA)
EKSTRANUKLEAR
Abinawanto
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
2/51
DEFINISI
DNA ekstranuklear merupakan DNA
yang ditemukan di luar nukleus atau
terpisah dari kromosom(Russell 1994: 450).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
3/51
KARAKTERISTIK
Berbentuk sirkular.
Double helixdan berpilin.
Dapat bereplikasi secara autonom.
Memiliki ukuran dan susunan gen yang
bervariasi untuk setiap organisme.
Memiliki sifat pewarisan yang khas.
(Russell 1994: 450).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
4/51
JENIS-JENIS DNA EKSTRANUKLEAR
Genom Mitokondria
Genom Kloroplas
Plasmid
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
5/51
Extranuclear DNA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
6/51
Struktur Mitokondria
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
7/51
PERANAN MITOKONDRIA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
8/51
LETAK DNA MITOKRONDRIA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
9/51
Genom Mitokondria
Berstruktur sirkuler, double helix, dan
molekul DNA super coil(Russell 1994:450).
mtDNA pada organisme uniseluler
bervariasi dalam ukuran, bentuk, dan
susunan gennya (Admin 2005: 1).
Genom mitokondria tidak memiliki intron
atau spacerantar gen (Admin 2005: 1).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
10/51
PETA DNA MITOKONDRIA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
11/51
UKURAN GENOM MITOKONDRIA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
12/51
Genom Mitokondria lanjutan
Gen yang ditemukan pada mitokondria
yaitu 13 gen penyandi protein, 7 subunit
NADH-dehidrogenase, 2 subunit
ATPase, dan sitokrom b, 2 gen rRNA,dan 22 gen tRNA (Admin 2005: 2).
Daerah penyandi (coding) meliputi 90%
dari seluruh genom mitokondria, dansisanya 10% merupakan daerah bukan
penyandi (non coding) (Admin 2005: 2).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
13/51
PETA DNA MITOKONDRIA
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
14/51
Genom Mitokondria
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
15/51
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
16/51
Mitokondria DNA diturunkan hanya oleh
induk betina melalui sitoplasma sel telur.
mtDNA tidak mengalami rekombinasi
serta berkembang sepuluh kali lebihcepat dari DNA inti (Admin 2005: 4).
mtDNA memiliki kode genetik sedikit
berbeda dengan DNA inti dalam sintesisprotein (Admin 2005: 4).
Genom Mitokondria lanjutan (2)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
17/51
PUTARAN CANGKANG
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
18/51
MITOKONDRIA: FERTILITY & STERILITY (PLANT)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
19/51
BUDDING
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
20/51
Perubahan sekuen mtDNA meliputi 4 hal
pokok yaitu pengaturan ulang sekuen,
penyisipan, pelesapan, dan substitusi
nukleotida (Admin 2005: 4). Genetika mitokondria berbeda dengan
hukum Mendel dalam 3 aspek utama:
1. Diturunkan dari ibu
2. Heteroplasmi dan efek ambang batas(threshold effect)
3. Segregasi mitotik(Santosa dkk. 2006: 1)
Genom Mitokondria lanjutan (3)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
21/51
BUDDING
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
22/51
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
23/51
Proses replikasi DNA mitokondria terjadi
melalui siklus sel tanpa adanya siklus S
dalam siklus sel.
Replikasi mtDNA menggunakan DNApolimerase yang spesifik.
Dua untai mtDNA pada sebagian besar
hewan, memiliki kepadatan yang berbeda,
oleh karena itu disebut untai H (Heavy)
dan L (light)(Russell 1994: 451).
Genom Mitokondria lanjutan (4)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
24/51
Replikasi pada DNA Mitokondria
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
25/51
Genom Mitokondria
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
26/51
MITOKONDRIA-YEAST
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
27/51
BUDDING
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
28/51
MITOKONDRIA-YEAST
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
29/51
BUDDING
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
30/51
Transkripsi dari mtDNA mamalia tidak
seperti pada umumnya.
Sebagian besar dari gen-gen yang
mengkode rRNA dan mRNA dilengkapioleh gen-gen tRNA(Russell 1994: 453).
Genom Mitokondria lanjutan (5)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
31/51
tRNA.fMet mitokondrial pada semua
mitokondria digunakan pada inisiasi
sintesis protein dan faktor inisiasi
mitokondria khusus (IFs), faktorpemanjangan (elongation factor) (EFs),
dan faktor pembebasan (releasefactor)
(RFs) digunakan untuk proses translasi(Russell 1994: 453).
Genom Mitokondria lanjutan (6)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
32/51
STRUKTUR KLOROPLAS
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
33/51
Variegation plant
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
34/51
PERAN KLOROPLAS
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
35/51
Genom Kloroplas
Struktur genom kloroplas pada
umumnya sama dengan struktur genom
mitokondria.
DNA kloroplas lebih besar daripadamtDNA hewan.
Genom kloroplas mengandung banyak
sekuens DNA yang tidak mengkode
protein
(Russell 1994: 453--454).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
36/51
Kloroplas
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
37/51
Genom kloroplas terdiri dari dua kopian
gen, pada setiap kloroplas terdapat RNA
ribosom.
Intron ditemukan pada genom kloroplas. Sintesis protein kloroplas menggunakan
ribosom yang sangat berbeda dari
ribosom mitokondria dan ribosom
sitoplasma.(Bayu 2005: 2)
Genom Kloroplas lanjutan
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
38/51
Genom Kloroplas pada Lumut Hati
(Bryophyta)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
39/51
Proses sintesis protein di dalam kloroplas
sama dengan proses sintesis protein
pada prokariotik (Bayu 2005: 2).
Protein yang penting pada kloroplasadalah ribulosa biposfat karboksilase
(Bayu 2005: 3).
Genom Kloroplas lanjutan (2)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
40/51
Molekul DNA utas ganda sirkuler yang
berukuran kecil, terdapat di dalam
sitoplasma, dan dapat melakukan
replikasi secara autonom. Plasmid berukuran 1-300 kb.
Plasmid dapat dalam keadaan terpisah
dari kromosom (non-integrative), dan
terintegrasi ke dalam kromosom bakteri(episom) pada saat replikasi.(Klug & Cummings 1994: 386)
Plasmid
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
41/51
Plasmid
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
42/51
Plasmid F (fertility)
Plasmid R (resistance)
Plasmid yang mengandung gen untuk
mengkode toksin dan bakteriosin Plasmid degradatif
Plasmid virulensi(Starr & Taggart 1992: 246--247)
JENIS-JENIS PLASMID
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
43/51
Mitokondria dan kloroplas merupakan
organisme prokariot bebas yang
menyerang sel eukariotik primitif dan
menyusun hubungan simbiosismutualisme.
Sel-sel eukariotik berawal dari organisme
anaerobik yang tidak mempunyai
mitokondria dan kloroplas.(Russell 1994: 455)
HIPOTESIS ENDOSIMBION
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
44/51
HIPOTESIS ENDOSIMBION
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
45/51
1. Hasil penyilangan resiprokal pada organisme
eukariotik tingkat tinggi yang melibatkan gen-
gen ekstranuklear tidak sama dengan
penyilangan resiprokal yang melibatkan gen-
gen pada inti sel.2. Gen-gen ekstranuklear tidak dapat dipetakan
dengan kromosom-kromosom di inti sel.
3. Tipikal rasio dari Hukum segregasi Mendel
tidak ditemukan pada gen-gen ekstranuklear.4. Pewarisan ekstranuklear tidak dipengaruhi oleh
penggantian inti dengan genotipe yang
berbeda.(Russell 1994: 456)
KARAKTERISTIK PEWARISAN
DNA EKSTRANUKLEAR
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
46/51
Kelainan genetik dan kerusakan
DNA mitokondria pada manusia
1. Lebers hereditary optic neuropathy
(LHON)
kebutaan parsial yang disebabkan
degenerasi syaraf optik Disebabkan oleh mutasi missense
dalam gen mitokondria pada protein
ND1, ND2, ND4, ND5, cytb, dan COI
(Russell 1994: 461).
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
47/51
2. Kearn-Sayre syndrome
Penyakit encephalomyophaty, yang
merupakan penyakit pada otak
Disebabkan karena delesi besar padaberbagai sekuens mtDNA
(Russell 1994: 461).
Kelainan genetik dan kerusakan
DNA mitokondria pada manusia
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
48/51
3. Myoclonic epilepsy
Mempunyai karakteristik, mengalami
kegilaan, tuli, dan suka menyerang
Disebabkan oleh substitusi nukleotidatunggal yang mengkode asam amino
lisin (Lys) pada tRNA
(Russell 1994: 461).
Kelainan genetik dan kerusakan
DNA mitokondria pada manusia
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
49/51
Fenomena K il ler Yeas t(Infect ious
Heredity)
Pewarisan uniparental yang dihasilkan
dari infectious hereditydari partikel
virus.
Beberapa strain yeast mensekresikankiller toxinyang akan membunuh strain
sensitif dari yeast.
Fenomena killermerupakan akibat dari
kehadiran dua tipe virus (L dan M) padasitoplasma sel.(Russell 1994: 461 & 462)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
50/51
K il ler Yeas t(In fect ious Hered ity)
-
5/27/2018 DNA Ekstranuklear-r Ppt
51/51
SEKIAN, TERIMA KASIH