Sabtu, 05 Mei 2012

Materi Bio Sel - Organisasi Genom

| Sabtu, 05 Mei 2012 | 0 komentar


BAB II
ORGANISASI GENOM
            Salah satu perbedaan fundamental antara jasad prokaryot dan eukaryot  adalah organisasi bahan genetiknya. Pada kelompok prokaryot, umumnya hanya ada satu bahan genetik utama yang membawa semua informasi genetik yang diperlukan untuk kelangsungan pertumbuhan jasad tersebut. Sebaliknya, pada kelompok eukaryote, bahan genetic utama terdiri atas beberapa unit independen yang terpisah namun semua unit bahan genetic merupakan satu kesatuan genom yang menentukan kelangsungan hidup jasad. Genom adalah satu kesatuan gen yang secara alami dimiliki oleh satu sel atau virus, atau satu kesatuan kromosom jasad eukaryotic dalam fase haploid (Yuwono, 2005).
            Pada beberapa jasad, terutama pada kelompok prokaryot, seringkali dijumpai bahan genetic tambahan selain bahan genetic utamanya. Bahan genetic tambahan/ekstra semacam ini secara umum disebut sebagai plasmid. Jika sel jasad tersebut membawa plasmid, maka genom jasad tersebut meliputi satu kesatuan gen yang ada pada bahan genetic utamanya dan gen yang ada pada plasmid tersebut. Pada Eukaroyt, selain bahan genetic utama yang ada dalam inti sel yang disebut sebagai kromosom, juga dijumpai bahan genetic lain yang terletak di dalam organel yang lain, misalnya molekul DNA pada mitokondria dan kloroplas. Oleh karena itu pada jasad semacam ini yang dimaksud dengan genom adalah semua unit gen yang ada pada kromosom dalam fase haploid, termasuk gen yang ada pada bahan genetic ekstra baik yang ada di mitokondria maupun kloroplas (Yuwono, 2005:76).
A.     ORGANISASI GENOM PADA PROKARYOT
Bahan genetic utama jasad prokaryot pada umumnya terdiri atas satu unit molekul DNA untai-ganda (double-stranded) dengan struktur lingkar (circular). Oleh karena itu, jasad prokaryot bersifat monoploid karena hanya ada satu bahan genetic utama. Bahan genetic pada jasad prokaryot tidak dikemas di dalam suatu sturktur yang jelas karena sel prokaryot tidak terdapat inti sel (nucleus). Bahan genetic utama jasad prokaryot diketahui terikat pada membrane sel sebelah dalam yang diduga berperanan dalam proses pemisahan DNA pada waktu terjadi pembelahan sel. Oleh karena struktur bahan genetic utama jasad prokaryot berupa molekul lingkar, molekul tersebut tidak ada bagian ujungnya.
      Ada beberapa bakteri yang struktur bahan genetic utamanya berupa molekul DNA linear, misalnya pada bakteri Borrelia burgdorferi  dan Streptomyces lividans. Ujung molekul kromosom S. lividans diketahui berikatan secara kovalen dengan suatu protein. Protein diujung kromosom seperti ini mempunyai fungsi yang sangat penting dalam proses inisiasi replikasi DNA. Selain itu juga diketahui ada bakteri yang mempunyai 2 molekul kromosom yaitu bakteri Rhodobacter sphaeroides.
Selain bahan genetik utama, jasad prokaryot seringkali juga mempunyai bahan genetic tambahan yang disebut sebagai plasmid. Plasmid pada jasad prokaryot berupa DNA untai-ganda dengan struktur lingkar. Pada umumnya plasmid tidak dibutuhkan oleh sel untuk pertumbuhan meskipun seringkali plasmid membawa gen-gen tertentu yang memberikan keuntungan tambahan bagi sel dalam keadaan tertentu, misalnya gen ketahanan terhadap antibiotic. Oleh karena itu, dalam keadaan normal plasmid dapat dihilangkan dengan metode curing tanpa mengganggu pertumbuhan selnya. Ukuran plasmid sangat bervariasi tetapi umumnya lebih kecil dari ukuran bahan genetic utama sel prokaryot.
B.     PENGEMASAN DNA PADA SEL PROKARYOT
      Jika direntangkan sebagai molekul linear maka molekul DNA utama pada prokaryot mempunyai ukuran yang lebih panjang dibandingkan dengan ukuran selnya itu sendiri. Sebagai contoh, panjang molekul DNA utama pada E. coli adalah sekitar 1,2 mm sedangkan ukuran selnya sendiri kurang dari 1 mm. Dengan demikian ada mekanisme tertentu di dalam sel yang ukurannya jauh lebih kecil. Pada E. coli diketahui bahwa mekanisme pengemasan dilakukan dengan membuat mokekul DNA tersebut terkondensasi membentuk rangkaian ‘butiran” (beads) seperti tasbih. Setiap butiran tersusun atas molekul DNA dalam keadaan berpilin (supercolied) yang berikatan dengan suatu protein (DNA-binding protein) dan molekul-molekul poliamin. Diameter setiap butiran sekitar 12 mm. Dalam setiap butiran ada sekitar 200-250 bp DNA. Butiran satu dengan butiran yang lain dipisahkan oleh molekul DNA yang tidak berikatan dengan molekul molekul protein maupun poliamin, yang disebut sebagai DNA penghubung (linker DNA). Rangkaian butiran tersebut kemudian membentuk struktur lengkung (loop) sehingga molekul DNA yang panjang tersebut dapat dikemas dalam struktur yang kompak.
C.     ORGANISASI GEN DALAM GENOM PROKARYOT
      Secara umum struktur lengkap gen pada bakteri terdiri atas tiga bagian utama yaitu : (1) promoter, (2) bagian structural (coding region), dan (3) terminator. Promoter adalah bagian gen yang berfungsi sebagai pengatur proses ekspresi genetic (transkripsi) bagian structural. Bagian ini adalah bagian yang dikenali pertama kali oleh RNA polymerase dan protein regulator  sebelum proses transkripsi dimulai. Bagian structural adalah bagian gen yang membawa kode-kode genetic yang akan ditranskripsi dan kemudian ditranslasi atau hanya ditranskripsi saja. Bagian terminator adalah bagian gen yang berperanan dalam proses penghentian transkripsi.
      Salah satu perbedaan utama antara organisasi gen pada prokaryot dengan eukaryote adalah bahwa bagian structural  gen prokaryot tidak mengandung intron. Intron adalah sekuens nukleotida  yang tidak ditemukan “terjemahannya” di dalam rangkaian asam amino protein yang dikode oleh suatu gen. Intron akan ditranskripsi tetapi kemudian mengalami pemotongan sehingga tidak akan menhgalami translasi. Sekuens nukleotida yang diterjemahkan disebut ekson  (exon, berasal dari expressed).         
      Pada Jasad prokaryot diketahui ada tiga kelompok utama organisasi gen yaitu : (1) gen independen, (2) unit transkripsi, (3) kelompok gen (gene cluster), dan (4) operon. Gen independen adalah gen yang ekspresinya tidak tergantung pada ekspresi gen lain, sehingga gen tersebut akan diekspresikan terus-menerus (disebut sebagai ekspresi konstitutif) selama selnya masih tumbuh. Unit transkripsi adalah kelompok gen yang secara fisik terletak berdekatan dan diekspresikan bersama-sama karena produk ekspresi gen-gen tersebut diperlukan dalam suatu rangkaian proses fisiologi yang sama. Kelompok gen adalah beberapa gen yang secara fisik terletak pada lokus yang berdekatan dan produk ekspresi gen-gen tersebut diperlukan dalam rangkaian proses fisiologi yang sama, meskipun masing-masing gen tersebut dikendalikan secara independen, misalnya kelompok gen yang berperanan dalam proses penambatan nitrogen pada bakteri Rhizobium sp. Operon adalah sekelompok gen structural yang terletak berdekatan dan ekspresinya dikendalikan oleh satu promoter yang sama. Masing-masing structural tersebut mengkode protein yang berbeda.

DAFTAR PUSTAKA
Yuwono T.  2010. Biologi Molekuler . Penerbit Erlangga. Jakarta
Adam, Roger L.P. 1991. DNA Replication. IRL Press. Oxford.
Freifelder, David. 1987. Molecular Biology. Second edition. Jones and Bartlett Publishers Inc., Boston

0 komentar:

:)) ;)) ;;) :D ;) :p :(( :) :( :X =(( :-o :-/ :-* :| 8-} :)] ~x( :-t b-( :-L x( =))

Poskan Komentar

 
© Copyright 2012. Makalah Cyber . All rights reserved | Makalah Cyber.blogspot.com is proudly powered by Blogger.com | Template by Makalah Cyber - Zoenk