Bioteknologi

Materi Genetik : STRUKTUR DAN

POSISI GEN

By : Sri Widodianto

Apa itu gen?

Materi Genetik dan

genom

1. Setiap sel dari organisme multiselular, mengandung

materi genetik yang sama.

2. Molekul DNA merupakan makromulekul yang paling

panjang dalam sel dan terbungkus dalam kromosom.

3. Bakteri dan virus pada umumya memiliki satu

kromosom, sementara sel eukaryot memiliki banyak

kromosom.

Lanjuta……

5. Gen merupakan segmen DNA

yang mengkode polipeptida

atau RNA.Dimana

polipeptida atau RNA

tersebut mempunyai fungsi

struktural atau katalitik.

6. Disamping gen, DNA juga

mempunyai segmen yang

berfungsi sebagai pengatur

yang disebut urutan

regulator.

STRUKTUR DAN ORGANISASI

GEN Walaupun ADN adalah bahan genetik, tetapi

ternyata tidak semua urutan nukleotidapenyusun ADN mengandung informasi genetik.

Segmen ADN yang mengandung informasigenetik disebut gen

Panjang segmen ini bervariasi antara 75nukleotida sampai lebih dari 2300000nukleotida atau 2300 kb (kilo basa).

Pada manusia dilaporkan bahwa panjangseluruh segmen gen manusia hanya berjumlahkurang dari 20% dari seluruh ADN yang adadalam sel, ini pun belum tentu semuanyaberfungsi.

EXON DAN INTRON

Ternyata di dalam segmen gen pun dapat pula dijumpai urutan nukleotida yang tidak diekspresikan.

Pertama kali dilaporkan pada tahun 1977 bahwa gen pada virus hewan mengandung nukleotida internal yang tidak diekspresikan.

ADN internal ini ditranskrip sehingga juga terdapat pada ARN awal.

Tetapi kemudian dihilangkan dalam proses berikutnya sebelum menjadi ARN masak, sehingga pada ARNd urutan tersebut tidak dijumpai.

Segmen nukleotida ini disebut intervening sequences, dan gen-gen yang mengandung segmen ini disebut split gens.

Urutan nukleotida ADN yang tidak dijumpai pada produk final ARNd itu disebut juga dengan istilah intron (“int” singkatan dari intervening), sedang yang tetap dipertahankan dan diekspresikan disebut exon (“ex” singkatan dari expressed).

EXON DAN INTRON JUGA

DIJUMPAI PADA ORGANISME LAIN

Intron dan exon kemudian juga dilaporkan terdapat pada gen-gen organisme eukariota seperti mencit, kelinci, ayam, dan sebagainya.

Suatu gen mencit misalnya, mengandung intron sepanjang 550 nukleotida, dan dimulai pada kode yang menentukan asam amino ke 104.

Pada kelinci intron tersebut panjangnya 580 pasang basa dan terdapat di dekat kodon asam amino ke 120. Pada kedua gen tersebut juga dijumpai intron kedua sepanjang 120 nukleotida.

Tetapi jumlah intron tampaknya tidak berhubungan dengan panjang gen.

Intron pada berbagai gen eukariota.

Angka menunjukkan jumlah

nukleotida pada bagian tersebut.

(Sumber Klug dan Cummings, 2003).

PITA TEMPLATE

• Informasi genetik hanya dibawa oleh salah satu dari kedua rantaipolinukleotida ADN, pita pembawa informasi ini disebut pita templat(template band).

• Pita ini bertindak sebagai cetak biru kode informasi biologi. Informasiyang dibawa oleh pita templat akan dibaca dengan arah 3’ – 5’ untukdicetak ulang dengan arah 5’ – 3’ yaitu arah sintesis pita ARN.

• Pada beberapa buku pita ini sering disebut dengan istilah pita senseatau coding (artinya pengkode), pita pasangannya dinamakan antisenseatau anticoding.

• Dua pasang istilah ini ditinjau dari segi bahasa sering rancu oleh karenaitu sekarang lebih sering digunakan istilah templat.

• Ada satu hal yang perlu mendapat perhatian kita yaitu bahwa templatuntuk suatu gen tidak berarti templat untuk gen lain. Dengan demikiankedua pita sebetulnya berfungsi sebagai templat tetapi untuk gen yang berbeda

ILUSTRASI PITA

TEMPLATE

• Pita A dan B menggambarkan

pasangan pita ADN, bukan pasangan

kromosom; pita A templat untuk gen

q, pita B template untuk gen Sa dan

w.

LETAK GEN DALAM PITA ADN

• Gen satu dengan gen lain letaknya tidak selaluberdekatan, ada yang terletak berjauhan sehingga adasegmen antar gen.

• Segmen antar gen ini tidak mengandung informasigenetik dan disebut ADN antar gen (intergenic DNA).

• Susunan gen pada molekul ADN berbeda antar jenisorganisme. Misalnya pada virus, karena molekul ADNnyarelatif pendek dibanding organisme eukariota maka gen-gennya terletak berdekatan bahkan ada yang tumpangtindih.

• Pada organisme tingkat tinggi letak gen sangatmenyebar dan biasanya dipisahkan oleh ADN antar genyang sangat panjang pula.

Perbedaan genom

Manfaat Organisasi Genom dalam

Biotekhnologi

UNIVERSITAS MUSLIM INDONESIA

Rekayasa genetika merupakan transplantasi

atau pencangkokan satu gen ke gen lainnya

dimana dapat bersifat antar gen dan dapat

pula lintas gen sehingga mampu

menghasilkan produk. Rekayasa genetika

juga diartikan sebagai perpindahan gen.

A. Pengertian rekayasa genetik

Blog.

Dianapalinda67.blogspot.com

1. Pada tanaman

rekayasa genetika pada tanaman mempunyai target dan tujuan antara lain:

1. Peningkatan produksi

2. Peningkatan mutu produk supaya tahan lama dalam penyimpanan pascapanen

3. Peningkatan kandunagn gizi

4. Tahan terhadap serangan hama dan penyakit tertentu

5. Tahan terhadap herbisida

6. Sterilitas dan fertilitas serangga jantan (untuk produksi benih hibrida)

7. Toleransi terhadap pendinginan

8. Penundaan kematangan buah

9. Kualitas aroma dan nutrisi

10. Perubahan pigmentasi.

NEXT

Lanjutannn....

2. . Pada mikroba

Rekayasa genetika pada mikroba, antara lain :

a. Mikroba untuk fermentasi

b. Pengikat nitrogen udara

c. Meningkatkan kesuburan tanah

d. Mempercepat proses kompos dan

e. Pembuatan makanan ternak

f. Mikroba prebiotik untuk makanan olahan

g. Untuk menghasilkan bahan obat-obatan dan kosmetika

Polymerase chain reaction (PCR)

Terapi Gen

Sintetis insulin

D. CONTOH-CONTOH REKAYASA GENETIKA

NEXT

2. PCRPolymerase chain reaction (PCR)

merupakan teknik yang sangat

berguna dalam membuat salinan

DNA. PCR memungkinkan

sejumlah kecil sekuens DNA

tertentu disalin (jutaan kali)

untuk diperbanyak (ssehingga

dapat dianalisis) atau

dimodifikasi secara tertentu.NEXT

Terapi gen adalah teknik untuk

mengoreksi gen-gen yang cacat yang

bertanggung jawab terhadap suatu

penyakit atau perbaikan kelainan

genetik dengan memperbaiki gen.

NEXT

Proses Terapi Gen

virus

Gen penyakit

Gen penyembuh

manipulasi

Di injeksi sel tubuh

Gen penyembuh

Keluar dari virus

Sintesis protein

Menghasilkan protein

normalBlog.

Dianapalinda67.blogspot.com

Teknik plasmid Rekayasa Genetika

Teknik Hibridoma

Teknik Kloning

a. Teknik plasmid

Melalui teknik plasmid

dalam rekayasa genetika,

para ahli dibidang

bioteknologi dapat

mengembangkan tanaman

transgenik yang resisten

terhadap hama dan

penyakit, adaptif

kekeringan dan kondisi

tanah yang tidak subur,

hewan transgenik dan lain-

lain. NEXT

Teknik hibridoma adalah

penggabungan dua sel dari

organisme yang sama

ataupun dari sel organisme

yang berbeda sehingga

menghasilkan sel tunggal

berupa sel hibrid

(hibridoma) yang memiliki

kombinasi sifat dari kedua

sel tersebut.

Contoh teknik hibridoma

adalah pembuatan antibodi

monoklonal.

NEXT

Gambar. Teknik cloning yang dilakukan

untuk menghasilkan domba Dolly

• DAMPAK POSITIF

DAMPAK POSITIF1. Menciptakan bibit unggul

2. Meningkatkan gizi masyarakat

3. Melestarikan plasma nutfah

4. Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia

5. Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung.

DAMPAK NEGATIF

1.Mengganggu proses seleksi alam2.Merugikan petani dan peternak lokal yang

mengandalkan reproduksi secara alami3.Pada kebanyakan keturunan pasa kultur

jaringan yang memilki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit

4.Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan tekhnologi reproduksi untuk

kepentinganpribadi yang dapat merugikan orang

lain.

TERIMA KASIH

Blog.

Dianapalinda67.blogspot.com