DNA REKOMBINAN

1. Teknologi DNA rekombinan adalah kumpulan tekik atau metode yang digunakan untuk mengombinasikan gen-gen secara buatan.

2. Teknik DNA rekombinan meliputi :

a. Teknik untuk mengisolasi DNA

b. Teknik untuk memotong DNA

c. Teknik untuk menggabungkan atau menyambungkan DNA

d. Teknik untuk memasukan DNA kedalam sel hidup shg DNA rekombinan dapat bereplikasi dan dapat diekspresikan

Isolasi DNA-Pemotongan DNA-Menyambung DNA-Transformasi ke dalam sel inang-Seleksi-Perbanyakan-Pemurnian-Lanjut ke proses berikutnya.

VEKTOR :

Wahana Untuk Membawa Fragmen DNA Asing ke dalam Sel Inang dan Bertanggung Jawab atas Replikasinya Sendiri.

PLASMID

1. DNA Ekstrakromosom

2. DNA Utas Ganda Sirkuler Berukuran Kecil

3. Dapat Melakukan Replikasi

4. Secara Genetik Dapat Ditransfer Secara Stabil

ORGANISME TRANSGENIK adalah organisme yg membawa gen yg berasal dari jenis organisme lain. Dihasilkan melalui rekayasa genetika.

MASUK DNA KE SEL BAKTERI

1. Konjugasi: perpindahan dr satu sel (sel donor) k dalam sel bakteri lain (sel resipien) melalui kontak fisik antara 2 sel

2. Tranformasi: pengambilan DNA oleh bakteri dr lingkungan d sklilingnya3. Transduksi : cara pemindahan dna dr satu sel k sel lainnya melalui perantaraan fage

DEGRADASI NUKLEOTIDA

1. Di dalam usus halus tjd pemutusan ikatan fosfodiester oleh endonuklease (pankreas) à oligonukleotida

2. Dipecah lebih lanjut dg fosfodiesterase (ensim exonuclease non spesifik) à nukleotida monofosfat

3. Dipecah lbh lanjut fosfomonoesterase dikenal sebagai nukleotidase à menghasilkan nukleosida and orthophosphate.

4. Nucleosida phosphorylaseà menghasilkan basa dan ribose-1-phosphate.

5. Jika basa atau nukleosida tidak digunakan kembali utk salvage pathways, basa akan lebih lanjut didegradasi (asam urat (purin) dan ureidopropionat(pyrimidine))

METABOLISME ASAM NUKLEAT

1. Merupakan proses metabolisme informasi, yang berbeda dgn metabolisme-metabolisme yang telah dipelajari sebelumnya.

2. Intermediate à ensim berperanan dlm setiap reaksi yg terjadi.

3. Proses perlekatan substrat dan menghasilkan produk

4. Metabolisme informasi à ada cetakan yang perlu diterjemahkan menjadi produk.

5. Cetakan à DNA atau RNA, proses juga melibatkan berbagai enzim

Proses utama dlm metabolisme informasi:

1. Replikasi àDNA berperan sbg cetakan untuk sintesisnya sdr

2. Transkripsi à Informasi yang ada pada DNA menentukan RNA yang diproduksi

3. Translasi à RNA berperan sbg cetakan untuk sintesis suatu rantai polipeptida ttt

TAHAP REPLIKASI DNA

1. Terjadi saat duplikasi kromosom 2. Ikatan Hydrogen antara basa pecah dengan bantuan enzim molekul helicase 3. suatu exact copy dari DNA dihasilkan dengan bantuan enzime DNA polymerase4. Masing-masing untai menjadi template untuk pembentukan untai baru

5. Nucleotida komplementer masuk dan berinteraksi dengan bantuan DNA polymerase

Replikasi dimulai pada suatu lokasi tertentu , arah dari replikasi tidak semuanya sama, Sintesis DNA selalu dengan arah 5’ à 3”, leading strand à disintesis secara kontinyu, langging strand à disintesis secara diskontinyu à okzaki fragment.

Keterangan:

1. Helicase à membuka double helix DNA

2. Primase à mensintesis primer RNA

3. Topoisomerase à melepaskan torsi krn proses membukanya DNA

4. DNA polymerase à dimer, melakukan elongasi baik pd lagging dan leading strand

5. Sliding clamp à memegang rantai polipeptida baru dengan cetakannya

6. Single strand DNA binding Protein à SSBP à menstabilkan cetakan DNA àmemfasilitasi pengikatan nukleotida baru

7. DNA polimerasi I à menghilangkan RNA primer yang melekat pada lagging strand DNA dan mengganti dgn DNA,

8. DNA Ligase à menyambung DNA antara okazaki fragment satu dgn yg lain

TRANSKRIPSI DNA

1. Suatu proses untuk membaca informasi yang disimpan dalam urutan nukleotida DNA àRNA

2. RNA sintesis membutuhkan ensim RNA polimerase

3. Mekanisme dibagi menjadi 3 yaitu:

a. Inisiasi

b. Elongasi

c. Terminasi

TRANSLASI DNA

1. Translation à sintesis polipeptida yangadalah proses membaca kodon dan menggabungkan asam amino yang sekuennya merupakan refleksi dari sekuen pada molekul mRNA.

2. Komponen proses translasi

a. mRNA à berisi kode genetik

b. Ribosome

c. tRNA bersama dengan Asam Amino

d. Enzime

1. Nukleosida: Basa purin / pirimidin + ribosa/deoksiribosa 2. Nukleotida:Basa purin / pirimidin + ribosa/deoksiribosa + fosfat

a. Esterifikasi terjadi antara ggs OH pada C-5 ribosa/deoksiribosa dengan ggs fosfat

b. Nukleosida monofosfatà contoh: AMP = Adenosin 5’monofosfat

c. Nukleosida difosfat àcontoh: ADP

d. Nukleosida trifosfat à contoh: ATP

JENIS RNA:

1. mRNA = messenger RNA adalah berisi kodon-kodon asam amino yang akan dirangkai 2. tRNA = transfer RNA adalah Berbentuk seperti daun semanggi, Mempunyai bagian yang

disebut antikodon yang berpasangan dengan kodon asam amino yang dibawa. Bertugas membawa a.a yang akan dirangkai

3. rRNA = ribosomal RNA adalah Komponen ribosom

1. Gen: suatu segmen DNA yang berisi informasi/ kode genetik urutan asam amino dari suatu rantai polipeptida / protein

2. Gen: terdapat pada rantai DNA

3. Peta gen: menunjukkan letak gen pd rantai DNA

4. mRNA:

a. Urutan kodon (kode genetik pada mRNA) menentukan urutan a.a yg akan dirangkai

b. Satu kodon terdiri dari 3 nukleotida (triplet)

5. Kode genetik bersifat hampir universal (Universal berarti kodon yang sama berlaku untuk asam amino yang sama pada semua mahluk hidup)

6.

Transfer RNA (tRNA)

1. Terdiri dari 70 – 90 nukleotida

2. Berbentuk daun semanggi

3. Ujung 3’ : CCA

4. Gugusan OH atom C-3 adenosil berikatan ester dg gugusan karboksil asam amino

5. Banyak mengandung basa yang tidak umum pada RNA (inosin, ribotimin, pseudourasil, dihidrourasil)

TAHAP ELONGASI TRANSLASI

1. Pengikatan aminoasil tRNA

2. Pembentukan ikatan peptida

3. Translokasi

TAHAP TERMINASI TRANSLASI

1. Situs A ditempati stop kodon

2. Tak ada tRNA yang mengenali stop kodon

3. Situs A ditempati release factor

4. Memicu pelepasan polipeptida dari peptidil tRNA, pemecahan secara hidrolitik

5. Kompleks ribosom pecah menjadi komponen semula

KLONING

1. Mempersiapkan sel stem : suatu sel awal yang akan tumbuh menjadi berbagai sel tubuh. Sel ini diambil dari manusia yang hendak dikloning.

2. Sel stem diambil inti sel yang mengandung informasi genetik kemudian dipisahkan dari sel

3. Sel stem diambil inti sel yang mengandung informasi genetik kemudian dipisahkan dari sel

4. Inti sel dari sel stem diimplantasikan ke sel telur. Sel telur dipicu supaya terjadi pembelahan dan pertumbuhan. Setelah membelah (hari kedua) menjadi sel embrio

5. Sel embrio yang terus membelah (disebut blastosis) mulai memisahkan diri (hari ke lima) dan siap diimplantasikan ke dalam rahim.

6. Embrio tumbuh dalam rahim menjadi bayi dengan kode genetik persis sama dengan sel stem donor.

7. Dengan demikian, anak yang dihasilkan dari proses kloning ini akan mempunyai ciri-ciri hanya dari orang yang menjadi sumber pengambilan inti sel. Anak tersebut merupakan keturunan yang berkode genetik sama persis dengan induknya.

8. Tapi perlu kita ketahui kalau kloning itu berarti organisme mengandung dirinya sendiri dan melahirkan dirinya sendiri.

LANGKAH-LANGKAH PENTING DALAM KLONING DNA MENGGUNAKAN PLASMID SEBAGAI VEKTOR

1. DNA Rekombinasi

Fragmen DNA akan di kloning dimasukkan ke dalam vektor  Vektor rekombinan juga harus mengandung gen resistensi antibiotik (tidak ditampilkan).

2. Transformasi.

DNA rekombinan masuk ke dalam sel inang dan berproliferasi. Hal ini disebut "transformasi" karena fungsi sel inang dapat diubah. Normal E. coli sel sulit untuk mengambil

DNA plasmid dari medium. Jika mereka diperlakukan dengan CaCl2, efisiensi transformasi dapat secara signifikan ditingkatkan. Meskipun demikian, hanya satu sel di sekitar 10.000 sel mungkin memerlukan sebuah molekul DNA plasmid.

3. Amplifikasi Selektif.

Sebuah antibiotik khusus ditambahkan untuk membunuh E. coli tanpa perlindungan apapun. E. coli ditransformasi dilindungi oleh gen resistensi antibiotik-produk yang dapat menonaktifkan antibiotik tertentu. Dalam gambar ini, jumlah vektor pada setiap sel E. coli tidak sama, karena mereka juga dapat mereproduksi independen.

4. Isolasi DNA klon yang diinginkan.

BAYI TABUNG

Bayi tabung adalah proses pembuahan sel telur dan sperma diluar tubuh wanita. Bayi hasil konsepsinya (pertemuan sel telur dan sperma) yang dilakukan dalam sebuah tabung yang sudah dipersiapkan sedemikian rupa di laboratorium.

Proses bayi tabung:

1. Isteri diberi obat pemicu ovulasi yang berfungsi untuk merangsang indung telur mengeluarkan sel telur yang diberikan setiap hari sejak permulaan haid dan baru dihentikan setelah sel – sel telurnya matang

2. Pematangan sel – sel telur di pantau setiap hari melalui pemeriksaan darah isteri dan pemeriksaan ultrasonografi.

3. Pengambilan sel telur dilakukan dengan penusukan jarum ( pungsi ) melalui vagina dengan tuntunan ultrasonografi.

4. Setelah dikeluarkan beberapa sel telur, kemudian sel telur tersebut dibuahi dengan sperma suaminya yang telah diproses sebelumnya dan dipilih yang terbaik.

5. Sel telur dan sperma yang sudah dipertemukan di dalam tabung petri kemudian dibiakkan di dalam lemari pengeram. Pemantauan dilakukan 18 – 20 jam kemudian dan kemudian keesokan harinya diharapkan sudah terjadi pembuahan sel.

6. Embrio yang berada dalam tingkat pembelahan sel ini. Kemudian diimplantasikan ke dalam rahim isteri. Pada periode ini tinggal menunggu terjadinya kehamilan.

7. Jika dalam waktu 14 hari setelah embrio diimplantasikan tidak terjadi menstruasi, dilakukan pemeriksaan air kemih untuk kehamilan, dan seminggu kemudian dipastikan dengan pemeriksaan ultrasonografi.