MATERI GENETIK

 MATERI GENETIK

Materi genetik adalah suatu materi atau bahan yang berperan untuk mengatur pewarisan sifat kepada keturunannya, misalnya mengatur bentuk rambut, warna kulit, susunan darah dan lain-lain dari satu generasi ke generasi berikutnya. Ciri khas materi genetik yang pertama adalah replikasi, yaitu digandakan, diturunkan kepada sel anak, kedua adalah penyimpan informasi, ketiga adalah mengekspresikan informasi yang dimulai dengan transkripsi DNA sehingga dihasilkan RNA, diikuti dengan translasi untuk menghasilkan AA (protein) dan yang keempat adalah variasi karena mutasi

Gen adalah urutan DNA yang mengkode rantai polipeptida tertentu.  Sebuah gen adalah suatu daerah DNA yang DNA yang produk akhirnya bisa suatu polipeptida (atau bisa juga suatu molekul RNA). Peran/fungsi gen adalah (1) untuk menyampaikan informasi genetik dari generasi ke generasi (2) mengontrol dan mengatur metabolisme dan perkembangan tubuh sehingga proses reaksi kimia dalam tubuh dapat terjadi secara berurutan dimana pada setiap tahap reaksinya diperlukan enzim. Pembentukan dan pengontrolan kerja enzim tersebut dilakukan oleh gen. Pada proses perkembangan yang memerlukan hormon juga diatur oleh gen (3) menentukan sifat-sifat pada keturunannya.

Kromosom

Yaitu suatu struktur pada yang terdiri dari dua komponen molekul, yaitu protein dan DNA.

A.       Unit Dasar Kromosom

Kromosom secara umum terdiri dari bagian-bagian sebagai berikut:

a. Kromonema (jamak: kromonemata), bagian dari kromosom berupa pita bentuk spiral. b. Kromomer, merupakan kromonema yang mempunyai penebalan-penebalan di beberapa tempat, dan beberapa akli juga menganggap sebagai nukleoprotein yang mengendap.

c. Sentromer, bagian yang menentukan bentuk dari suatu kromosom.Berfungsi sebagai tempat berpegangnya benang plasma dari gelendong inti (“spindle”) pada tahap anafase pada pembelahan inti. Kromosom dari sebagian besar organisme hanya memiliki sebuah sentromer saja, disebut kromosom monosentris. Jika memiliki dua sentromer, disebut kromosom diasentris, sedangkan yang mempunyai banyak sentromer, disebut kromosom polisentris.

d. Lekukan ke dua, sebagai tempat terbentuknya nukleolus (anak inti sel), disebut juga pengatur nukleolus (“nucleolar organizer”).

e. Telomer, Bagian ujung kromosom yang berperan untuk menghalangi bersambungnya kromosom yang satu dengan yang lainnya. Satelit, tidak selalu ada pada setiap kromosom, merupakan bagian tambahan pada ujung kromosom. Kromosom yang mempunyai satelit disebut satelit kromosom

B.    Bentuk Kromosom

Bentuk kromosom berdasarkan letak sentromernya dibagi sebagai berikut :

a.   Metasentris, sentromer terletak pada tengah-tengah kromosom (median), sehingga membagi kromosom menjadi dua bagian yang sama panjang dan mempunyai bentuk seperti huruf V.

b.    Submetasentris, sentromer terletak submedian (ke arah salah satu ujung kromosom), sehingga kromosom terbagi menjadi dua bagian yang tidak sama panjang dan bentuknya seperti huruf J.

c. Akrosentris, sentromer terletak terminal (di dekat ujung kromosom), sehingga kromosom tidak membengkok tetapi lurus seperti batang. Satu lengan kromosom sangat pendek, lengan yang lainnya sangat panjang.

d.  Telosentris, sentromer terletak di ujung kromosom, sehingga kromosom hanya mempunyai satu buah lengan dan berbentuk lurus seperti batang. Manusia tidak mempunyai bentuk kromosom telosentris. Macam-macam bentuk kromosom dapat dilihat pada gambar berikut :

DNA/ADN

Adalah asam nukleat yang mengandung informasi genetik yang terdapat dalam semua makluk hidup kecuali virus. DNA merupakan ‘blue print’ yang berisi instruksi yang diperlukan untuk membangun komponen-komponen sel seperti protein dan molekul RNA. Segmen DNA yang membawa informasi genetik disebut gen.

A.    Peran/fungsi DNA

Peran/fungsi DNA adalah sebagai berikut :

a.    sebagai pembawa materi genetik dari generasi ke generasi berikutnya.

b.    mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung.

c.    melakukan sintesis protein.

d.   membentuk RNA

e.    sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri (replikasi).

f.     sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa lain.

B.     Struktur DNA

Nukleotida terdiri dari:

a.    satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa")

b.    satu molekul fosfat

c.    satu molekul basa nitrogen. Basa nitrogen terdiri dari dua jenis yaitu:

     1) Purin: Adenin (A) dan Guanin (G)

     2) Pirimidin: sitosin (C) dan Timin (T

Ø Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "nukleosida"

Ø ketentuan chargaff menyatakan bahwa perbandingan A/T dan S/G selalu mendekati satu.

Ø Watson dan Crick berpendapat bahwa struktur DNA “double helix” hanya dapat stabil, apabila basa adenin dari satu pita berpasangan dengan basa timin dari pita pasangannya, dan basa sitosin berpasangan dengan basa guanin. Pasangan adenin dan timin dihubungkan oleh 2 atom H, sedangkan basa sitosin dan guanin dihubungkan dengan 3 atom H.

Ø sebuah nukleotida selalu memiliki ujung 3’ – OH dan 5’P, sehingga dalam “double helix” menurut model Watson-Crick terdapat satu buah pita dengan arah 3’- 5’, sedangkan pita pasangannya 5’- 3’. Struktur DNA dapat dilihat pada gambar berikut :

RNA/ARN

Molekul ARN (Asam Ribonukleat) berbentuk pita tunggal atau pita dobel namun tidak berpilin (merupakan suatu polimer asam nukleotida). Tiap ribonukleotida terdiri dari gula pentosa (D-ribosa), molekul gugus fosfat dan sebuah basa nitrogen. Basa timin dari golongan pirimidin tidak terdapat dalam ARN melainkan digantikan oleh basa urasil (U).

A.   Struktur RNA

Struktur RNA berbeda dengan DNA, RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida. Tiap ribonukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu gula 5 karbon (ribosa), basa nitrogen yang terdiri dari basa purin yang sama dengan DNA sedangkan pirimidin berbeda (yaitu sitosin dan urasil) dan gugus fosfat. Basa purin dan pirimidin berikatan dengan gula ribosa membentuk nukleosida atau ribonukleosida. Ribonukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat membentuk nukleotida atau ribonukleotida.

B.  ARN genetik dan ARN non genetik

ARN genetik dimiliki oleh beberapa virus seperti virus mozaik tembakau, virus influensa, virus kaki dan mulut dan juga dimiliki oleh bakteriofag. Virus-virus tersebut tidak memiliki ADN sehingga ARN merupakan molekul yang membawa informasi genetik seperti ADN, sehingga ARN-nya disebut sebagai ARN genetik. Pada makhluk hidup dimana keterangan genetik terdapat dalam ADN maka ARN-nya disebut sebagai ARN non-genetik

C.  Perbedaan DNA dan RNA

DNA

Ø ditemukan dalam nukelus di kromosom, mitokondria, plastida dan sentriol

Ø double helix

Ø fungsi hereditas dan sintesis protein

Ø basa : A, G, T, C

Ø gula deoksiribosa

RNA

Ø ditemukan di sitoplasma terutama di ribosom dan nukleus

Ø rantai pendek dan tunggal

Ø fungsi dalam sintesis protein

Ø basa : A, G, U, C

Ø gula ribose