Makalah bioteknologi pdf

75 %
25 %
Information about Makalah bioteknologi pdf
Education

Published on March 13, 2014

Author: dodyperdana

Source: slideshare.net

Description

Makalah Bioteknologi : Organisasi genom

1 | P a g e BIOTEKNOLOGI Judul “Sel dan organisasi bahan genetik: struktur dan komponen sel, Genom”. MAKALAH Diajukan Untuk Memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah : Bioteknologi Dosen Pengampu : Dr. Liswara Neneng, M.Si Dr. Suatma, M.Biomed. Oleh : Kelompok I : SRI WIDODIANTO REDIE UNIVERSITAS PALANGKA RAYA PROGRAM PASCA SARJANA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI TAHUN 2014

2 | P a g e KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena berkat rahmat, taufik serta hidayah-Nya jualah sehingga makalah mata kuliah Bioteknologi dengan materi “Sel dan organisasi bahan genetik: struktur dan komponen sel, Genom” ini dapat terselesaikan tepat pada waktunya. Makalah ini dibuat dan disusun dalam rangka memenuhi tugas dan tanggung jawab penulis kepada dosen pengampu mata kuliah Bioteknologi. Dalam kesempatan ini tidak lupa kami menyampaikan ucapan terima kasih atas segala bantuan yang telah diberikan kepada teman-teman dan semua pihak yang terkait dalam penyusunan makalah. Akhirnya, semoga Tuhan Yang Maha Esa senantiasa melimpahkan taufik serta hidayah-Nya kepada kita semua, dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Amin. Palangka raya, 27 Pebruari 2014 Penulis, Kelompok I

3 | P a g e DAFTAR ISI Halaman SAMPUL......................................................................................................... i KATA PENGANTAR.................................................................................... ii DAFTAR ISI .................................................................................................. iii BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang .................................................................................... 1 1.2 Rumusan Masalah................................................................................ 1 1.3 Tujuan Makalah ................................................................................... 1 1.4 Manfaat Makalah ................................................................................. 2 BAB II PEMBAHASAN 2.1 Struktur dan Komponen Sel................................................................. 3 2.2 Nukleus ................................................................................................ 5 2.3 Materi Genetik (Genom)……………………...................................... 9 2.4 Manfaat Organisasi Genom dalam Biotekhnologi…………………... 15 BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan .......................................................................................... 19 3.2 Saran..................................................................................................... 19 DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 20

4 | P a g e BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Sel merupakan unit struktur dan fungsional terkecil makhluk hidup. Sel terbagi menjadi dua kelompok utama, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Kedua jenis sel tersebut sama- sama mempunyai membran plasma dan sitoplasma. Dibandingkan sel eukariotik, sel prokariotik tidak mempunyai nucleus, melainkan nukleolid (inti sel sederhana tanpa selaput inti) dan kehilangan beberapa macam organel. Di dalam sel terdapat sejumlah organel yang berfungsi untuk metabolism sel. Salah satu organel tersebut adalah inti sel (nucleus), organel ini berperan sebagai pengendali sel dan menyimpan materi genetic sel. Materi genetic yang dimaksud berupa untaian DNA, didalam untaian DNA ini terdapat gen yang berfungsi sebagai tempat informasi fenotip individu. Dalam makalah ini akan dibahas tentang bagaimana struktur sel dan bagaimana organisasi genom didalam sel. 1.2 Rumusan Masalah Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah : 1. Bagaimanakah struktur dan fungsi nucleus dalam organisasi gen? 2. Bagaimanakah struktur organisasi genom pada eukariot dan prokariot? 3. Bagaimanakah manfaat organisasi genom dalam biotekhnologi? 1.3 Tujuan Makalah 1. Memahami tentang struktur dan fungsi nucleus dalam organisasi gen. 2. Memahami penjelasan tentang struktur organisasi genom pada eukariot dan prokariot. 3. Memahami manfaat organisasi genom dalam biotekhnologi

5 | P a g e 1.4 Manfaat Makalah 1 Untuk melengkapi referensi para peneliti dalam melakukan penelitian tentang sel dan organisasi gen. 2 Dapat memotivasi para penulis dalam meningkatkan kemampuan, kreativitas, nalar, minat, rasa keingintahuan dalam pembelajaran biotekhnologi. 3 Sebagai bahan referensi bagi penulis yang akan mengangkat judul makalah sejenis atau yang berkaitan.

6 | P a g e BAB II PEMBAHASAN 2.1 Struktur dan Komponen Sel 2.1.1. Pengertian Sel Sel berasal dari kata latin cella yang berarti ruangan kecil. ukuran sel bermacam-macam dan bentuk sel juga bermacam-macam . meskipun ukuran sel sangat kecil, strukturnya sangat rumit dan masing-masing bagian sel memiliki fungsi khusus. Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup, yang dapat melaksanakan kehidupan. sel disebut sebagai unit terkecil karena sudah tidak bisa dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecilyang berdiri sendiri. sel dapat melakukan proses kehidupan seperti melakukan respirasi, perombakan, penyusunan, reproduksi melalui pembelahan sel, dan terhadap rangsangan. sel disebut satuan struktural makhluk hidup. sel juga disebut sebagai satuan fungsional makhluk hidup. perkembangbiakan dilakukan melalui pembelahan sel, pembelahan sel dilakukan baik oleh organisme bersel satu mengadakan pembelahan secara langsung sedangkan sel-sel pada organisme bersel banyak mengalami pembelahan secara mitosis. sel mengandung materi genetic,yaitu materi penentun sifat-sifat makhluk hidup. dengan adanya materi genetik, sifat makhluk hidup dapat diwariskan kepada keturunannya. Gambar 1.1 Sel

7 | P a g e 2.1.2 Struktur Sel struktur sel dibagi menjadi struktuk sel prokariotik dan eukariotik. 1. struktur sel prokariotik semua sel prokariotik mempunyai membram plasma, nukleoid (berupa DNA dan RNA), dan sitoplasma yang mengandung ribosom. sel prokariotik tidak memiliki membram inti. karena tidak mempunyai membram inti maka bahan inti yang berada di dalam sel mengadakan kontak langsung dengan protoplasma.ciri lain dari sel prokariotik adalah tidak memiliki sistem endomembram (membram dalam),sepert reticulum endoplasma dan komplek golgi.selain itu, sel prokariotik juga tidak memiliki mitokondria dan kloropas, namun mempunyai struktur yang berfungsi sama, yaitu mesosom dan kromatofor. Gambar 1.2 Sel prokariotik 2. Struktur sel eukariotik Perbedaan pokok antara sel prokariotik dan eukariotik adalah sel eukariotik memiliki membram inti, sedangkan sel prokariotik tidak. selain itu sel, eukariotik memiliki sistem endomembram, yakni memiliki organel-organel bermembram seperti retikulum endoplasma, komplek Golgi, mitokondria, dan lisosom. sel eukariotik juga memiliki sentriol, sedangkan sel prokariotik tidak.

8 | P a g e Gambar 1.3 Sel Eukariotik 2.2 Nukleus 2.2.1 Pengertian Nukleus Menurut (yuwono Tri Wibowo : 2010) bahwa nukleus sering kita kenal dengan nama inti sel Nukleus pertama kali dikenalkan oleh Brown pada tahun 1831 yang mengamati sel-sel tumbuhan. Struktur nucleus seltumbuhan (eukariot) mempunyai inti sel yang jelas ketika diamati, karena bahan-bahan inti yang ada di dalam nucleus dibatasi oleh membran inti (karyotheca), yaitu struktur membran phospolipid bilayer mirip dengan struktur membran plasma Nukleus memiliki peran yang sangat vital dalam kehidupan sebuah sel. Peranan nucleus dalam hal ini adalah untuk mengatur dan mengontrol segala aktifitas kehidupan sel serta membawa informasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya. Informasi genetik ini disimpan dalam suatu molekul polinukleutida yang disebuh DNA (Deoxyribonucleicacid). DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin. Ketika sel akan memulai membelah, kromatin akanberkondensasi membentuk struktur yang lebih padat dan memendek yang selanjutnya disebut kromosom. Kromosom tersusun atas molekul DNA dan protein histon. Struktur di dalam nucleus yang merupakan tempat berkonsentrasinya molekul DNA adalah nucleolus (anak inti.). Nucleolus berperan sebagai tempat terjadinya sintesis molekul RNA (Ribonucleic acid) dan ribosom. RNA merupakan hasil salinan DNA yang akan ditransfer ke sitoplasma untuk diterjemahkan menjadi rantai asam amino yang disebut protein. Nukleus adalah

9 | P a g e organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel yang mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linearpa njang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein seperti histon. Gen didalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel. Nukleus sering kita kenal dengan nama inti sel. Nukleus pertama kali dikenalkan oleh Brown pada tahun 1831 yang mengamati sel-sel tumbuhan. Struktur nucleus seltumbuhan (eukariot) mempunyai inti sel yang jelas ketika diamati, karena bahan-bahan inti yang ada di dalam nucleus dibatasi oleh membran inti (karyotheca), yaitu struktur membran phospolipid bilayer mirip dengan struktur membraneplasma. Gambar1.4 Nukleus 2.2.2 Fungsi Nukleus Nukleus memiliki peran atau fungsi yang sangat penting diantaranya sebagai berikut: 1. Mengendalikan seluruh kegiatan sel 2. Mengeluarkan RNA dan subunit ribosom ke sitoplasma 3. Mengatur pembelahan sel 4. Membawa informasi genetic Menurut (Campbell : 2000) Fungsi Nukleus memiliki peran yang sangat vital dalam kehidupan sebuah sel. Peranan nucleus dalam hal ini adalah untuk mengatur dan mengontrol segala aktifitas kehidupan sel serta membawainformasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya. Informasi

10 | P a g e genetik ini disimpan dalam suatu molekul polinukleutida yang disebut DNA (Deoxyribonucleic acid). DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin. Ketika sel akan memulai membelah, kromatin akan berkondensasi membentuk struktur yang lebih padat dan memendek yang selanjutnya disebut kromosom. Kromosom tersusun atas molekul DNA dan protein histon. Struktur di dalam nucleus yang merupakan tempat berkonsentrasinya molekul DNA adalah nucleolus (anak inti.). Nucleolus berperan sebagai tempat terjadinya sintesis molekul RNA (Ribonucleic acid) dan ribosom. RNA merupakan hasil salinan DNA yang akan ditransfer ke sitoplasma untuk diterjemahkan menjadi rantai asam amino yang disebut protein. Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim). Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Bagian-bagian Nukleus Nukleolus (anak inti), didalam nucleolus sintesis berbagai macam molekul RNA (Asam Ribonukleat) terjadi. RNA ini nantinyadigunakanuntukperakitanribosom. Setelah di sintesis molekul RNA ini akan menuju sitoplasma melaluipori membrane inti, kemudian semuanya bergabungmembentuk ribosom. Nukleolus bentuknya membulat hamper menyerupai bola, jika diamati melalui mikroskop electron, nucleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin.. Nukleoplasma (cairan inti) protein adalah komponen penyusun utama cairaninti. Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Butiran ini akan tampak jelas pada saat sel tidak membelah. Ketika terjadi pembelahan sel, butiran kromatin akan menebal menjadi seperti benang yang disebut kromosom. Didalam kromosom ini terdapat DNA (Asam Deoksiribonukleat) yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetic melalui proses sintesis protein. Inti sel Berperan dalam proses pembelahan sesecara umum, Nukleus bertugas mengontrol serta mengendalikan seluruh kegiatan yang terjadi di sitoplasma. DNA yang terdapat di dalam kromosom merupakan cetak biru bagi pembentukan berbagai protein (terutama enzim).Enzim diperlukan dalam menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma. Di dalam nukleus juga ditemui nukleolus. Nukleolus (anak

11 | P a g e inti),berfungsi mensintesis berbagai macam molekul RNA (asam ribonukleat)yang digunakan dalam perakitan ribosom. Molekul RNA yang disintesis dilewatkan melalui porinukleus ke sitoplasma, kemudian semuanya bergabung membentuk ribosom. Nukleolus berbentuk seperti bola, dan memalui mikroskop elektron nukleolus ini tampak sebagai suatu massa yang terdiri dari butiran dan serabut berwarna pekat yang menempel pada bagian kromatin Nukleoplasma (cairan inti)merupakan zat yang tersusun dari protein. Butiran kromatin, yang terdapat di dalam nukleoplasma. Tampak jelas pada saat sel tidakmembelah. Pada saat sel membelah butiran kromatin menebal menjadi struktur seperti benangyang disebut kromosom. Kromosom mengandung DNA (asam dioksiribonukleat) yang berfungsimenyampaikan informasi genetik melalui sintesis protein. Nukleous sebagai bagian dari NukleusStruktur nucleolus (anak inti) akan terlihat di bawah pengamatan mikroskop electron sebagaisebuah atau lebih bangunan basofil yang berukuran lebih besar daripada ukuran butir-butirkromatin. Nukleolus merupakan tempat berlangsungnya transkripsi gen yang dari prosestersebut didapatkan molekul rRNA. rRNA adalah salah satu jenis RNA yang merupakan materipenyusun ribosom. Molekul rRNA yang baru terbentuk segera dikemas bersama protein ribosomuntuk dikeluarkan dari inti sel. Transkripsi molekul rRNA di dalam nucleolus menjaminterbentuknya molekul ribosom yang ada di dalam sitoplasma. Untuk kebutuhan tersebut, makadi dalam anak inti terdapat sejumlah potongan-potongan DNA (rDNA) yang ditranskripsimenjadi rRNA secara berulang-ulang dan berjalan sangat cepat dengan bantuan enzim RNApolymerase I. Potongan-potongan DNA tersebut dinamakan nucleolarorganizer.

12 | P a g e Gambar 1.5 Materi Genetik Sel 2.3 Materi Genetik (Genom) 2.3.1 Pengertian Genom Menurut (Triwibowo Yuwono:2005) Secara keseluruhan kumpulan gen- gen yang terdapat di dalam setiap sel individu organisme disebut sebagai genom. Dengan perkataan lain, genom suatu organisme adalah kumpulan semua gen yang dimiliki oleh organisme tersebut pada setiap selnya. Genom terdiri dari satu set lengkap kromosom yang diturunkan dari tetuanya. Banyaknya gen yang terdapat dalam suatu genom berbeda antar organisme. Semakin rumit suatu organisme, semakin banyak gen yang dikandung di dalam genomnya. Gambar 1.6 Genom

13 | P a g e 2.3.2 Gambaran Umum Genom 1. Genom Eukariot Genom eukaryot mempunyai organisasi yang lebih kompleks dibangdingkan dengan genom prokaryot. Molekul DNA utama pada eukaryot berupa molekul untai ganda dengan struktur linear. Ukuran genom eukaryot, khususnya eukaryot tingkat tinggi, jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran genom prokaryot. Bahan genetik utama jasad eukaryot terletak di dalam inti sel (nucleus) dan dikemas sedemikian rupa membentuk struktur yang disebut kromosom. Jumlah kromosom pada kelompok jasad eukaryot sangat bervariasi, mulai dari dua buah pada khamir Schizosaccharomyces pombe, sampai mencapai 250 buah pada sejenis kepiting (hermit crab). Selain kromosom, beberapa sel eukaryot juga mempunyai DNA di luar kromosom yaitu DNA pada mitokondria dan pada kloroplas (pada sel tumbuhan hijau). Beberapa sel eukaryot juga mempunyai plasmid alami yang disebut plasmid 2 µm. DNA mitokondria dan pada kloroplas berupa molekul DNA lingkar dan replikasinya berlangsung secara indeenden, tidak tergantung pada replikasi kromosom. Organisasi gen pada mitokondria lebih mirip organisasi gen pada bakteri sehingga diduga mitokondria merupakan jasad prokaryot endosimbion yang dalam proses evolusi berkembang menjadi bagian struktur sel eukaryot seperti yang dikenal sekarang(Triwibowo, 2010). Informasi genetik pada eukaryot dapat terletak pada kedua untaian ganda DNA, artinya masing-masing untaian DNA dapat berfungsi sebagai bagian yang mengkode sesuatu (coding region) maupu yang tidak membawa informasi (non- coding region). Seperti halnya pada prokaryot ukuran molekul DNA yang menyusun kromosom eukaryot jauh lebih panjang dibandingkan ukuran selnya. Sebagai contoh jika molekul DNA kromosom pada satu sel manusia disambung secara linear maka dapat encapai panjang sekitar 1,74 m, sedangkan ukuran sel manusia hanya beberapa micron. Kromosom sel manusia mempunyai kandungan nukleotida yang berkisar antara 48 juta pasangan basa sampai sekitar 240 juta

14 | P a g e pasangan basa pada kromosom terbesar, yaitu 1, 2, dan 3. Oleh karena itu, DNA utama pada sel eukaryot ikemas dengan sistem yang sangat efisien dan kompak. Dimana DNA pada sel eukaryot dikemas oleh dengan menngunakan protein histon. Menurut Triwibowo (2010), gen pada jasad eukaryot dapat dikelompokkan menjadi tiga kelas, yaitu : 1. Gen kelas I, yaitu gen-gen yang mengkode rRNA5,85, rRNA 18S, dan rRNA 28S. Ketiga molekul rRNA tersebut digunakan dalam pembentukan ribosom. 2. Gen kelas II, yaitu gen-gen yang mengkode sintesis semua molekul protein. Gen-gen tersebut lebih dahulu akan disalin (ditranskripsi) menjadi molekul mRNA, selanjutnyamRNA akan ditanslasi menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu protein. 3. Gen kelas III, yaitu gen-gen yang mengkode pembentukan molekul tRENA, dan rRNA 5S. Molekul tRNA digunakan untuk membawa asram amino yang akan disambungkanmenjadi molekul protein dalam protein translasi. Menurut Triwibowo (2010), pada eukaryot ada beberapa hal utama yang merupakn ciri umum pada semua gen yang terinterupsi (mengandung interon) adalah : Urutan bagianbagian gen yang terinterupsi dalam genom adalah sama dengan urutan pada produk RNA hasil transkripsi. Gen yang terinterupsi mempunyai struktur yang sama pada semua jaringan, baik berekspresikan maupun tidak. Intron dalam gen-gen inti sel pada umumnya mempunyai kodon terminasi dalam semua kerangka baca (reading frame). 2. Anatomi Genom Prokariot 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

15 | P a g e 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

16 | P a g e 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),

17 | P a g e 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. Gambar 1.7 Perbedaan Genom

18 | P a g e 2.4 Manfaat Organisasi Genom dalam Biotekhnologi Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun-temurun. 2.4.1 Rekayasa Genetika Obyek rekayasa genetika mencakup hampir semua golongan organisme, mulai dari bakteri, fungi, hewan tingkat rendah, hewan tingkat tinggi, hingga tumbuh-tumbuhan. Bidang kedokteran dan farmasi paling banyak berinvestasi di bidang yang relatif baru ini. Sementara itu bidang lain, seperti ilmu pangan, kedokteran hewan, pertanian (termasuk peternakan dan perikanan), serta teknik lingkungan juga telah melibatkan ilmu ini untuk mengembangkan bidang masing- masing. Ilmu terapan ini dapat dianggap sebagai cabang biologi maupun sebagai ilmu-ilmu rekayasa (keteknikan). Dapat dianggap, awal mulanya adalah dari usaha-usaha yang dilakukan untuk menyingkap material yang diwariskan dari satu generasi ke generasi yang lain. Ketika orang mengetahui bahwa kromosom adalah material yang membawa bahan terwariskan itu (disebut gen) maka itulah awal mula ilmu ini. Tentu saja, penemuan struktur DNA menjadi titik yang paling pokok karena dari sinilah orang kemudian dapat menentukan bagaimana sifat dapat diubah dengan mengubah komposisi DNA, yang adalah suatu polimer bervariasi. Tahap-tahap penting berikutnya adalah serangkaian penemuan enzim restriksi (pemotong) DNA, regulasi (pengaturan ekspresi) DNA (diawali dari penemuan operon laktosa pada prokariota), perakitan teknik PCR, transformasi

19 | P a g e genetik, teknik peredaman gen (termasuk interferensi RNA), dan teknik mutasi terarah (seperti Tilling). Sejalan dengan penemuan-penemuan penting itu, perkembangan di bidang biostatistika, bioinformatika dan robotika/automasi memainkan peranan penting dalam kemajuan dan efisiensi kerja bidang ini. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA. Rekayasa genetika merupakan salah satu penerapan dari bioteknologi yang paling banyak dimanfaatkan manusia. Gambar 1.8 gambar gen 2.4.2 Transplantasi inti Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti

20 | P a g e diploid. Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama. 2.4.3 Fusi sel Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami). Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di dalam fusi sel diperlukan adanya: 1. sel sumber gen (sumber sifat ideal) 2. sel wadah (sel yang mampu membelah cepat) 3. fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel) 2.4.4 Teknologi plasmid Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara lain: 1. merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu; 2. dapat beraplikasi diri; 3. dapat berpindah ke sel bakteri lain; 4. sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk. Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

21 | P a g e 2.4.5 Rekombinasi DNA Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen. Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut. 1. Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama. 2. DNA dapat disambungkan.

22 | P a g e BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Dari pembahasan yang telah dikemukakan dapat disimpulkan bahwa : 1. Peranan nucleus adalah untuk mengatur dan mengontrol segala aktifitas kehidupan sel serta membawa informasi genetik yang diturunkan ke generasi berikutnya. Informasi genetik ini disimpan dalam suatu molekul polinukleutida yang disebuh DNA (Deoxyribonucleicacid). DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin. 2. Genom eukaryot mempunyai organisasi yang lebih kompleks dibangdingkan dengan genom prokaryot. Molekul DNA utama pada eukaryot berupa molekul untai ganda dengan struktur linear. Ukuran genom eukaryot, khususnya eukaryot tingkat tinggi, jauh lebih besar dibandingkan dengan ukuran genom prokaryot. Bahan genetik utama jasad eukaryot terletak di dalam inti sel (nucleus) dan dikemas sedemikian rupa membentuk struktur yang disebut kromosom. Jumlah kromosom pada kelompok jasad eukaryot sangat bervariasi, mulai dari dua buah pada khamir Schizosaccharomyces pombe, sampai mencapai 250 buah pada sejenis kepiting (hermit crab). 3. Manfaat organisasi genom dalam sel salah satunya ialah rekayasa genetika. Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan 3.2 Saran Perlu diadakan pembahasan materi yang lebih mendalam mengenai materi struktur sel dan organisasi genom untuk menghasilkan pengetahuan baru dalam dunia biotekhnologi.

23 | P a g e Daftar Pustaka Campbell, N. A dkk, Biologi Edisi kelima Jilid 1, Jakarta : Erlangga, 2002. Elrod, Susan dan William Stansfield. 2007. Genetika Edisi Keempat. Erlangga. Jakarta. Yuwono, Tribowo. 2010. Biologi Molekuler. Jakarta : Erlangga.

Add a comment

Related presentations

Related pages

makalah bioteknologi - Download - 4shared

makalah bioteknologidownload from 4shared ... makalah bioteknologi - download at 4shared. makalah bioteknologi is hosted at free file sharing service 4shared.
Read more

Makalah Bioteknologi - Downloadily Docs

Download free docs (pdf, doc, ppt, xls, txt) online about Makalah Bioteknologi Preview the pdf eBook free before downloading.
Read more

MAKALAH BIOTEKNOLOGI - ml.scribd.com

MAKALAH BIOTEKNOLOGI - Download as Word Doc (.doc / .docx), PDF File (.pdf), Text File (.txt) or read online.
Read more

Makalah Bioteknologi - scribd.com

Makalah Bioteknologi - Free download as PDF File (.pdf), Text File (.txt) or read online for free.
Read more

Makalah Bioteknologi Modern Tanaman Transgenik ...

Download free docs (pdf, doc, ppt, xls, txt) online about Makalah Bioteknologi Modern Tanaman Transgenik Preview the pdf eBook free before downloading.
Read more

Makalah Bioteknologi Pembuatan Tempe PDF - ebookdig.biz

Makalah Bioteknologi Pembuatan Tempe PDF - Free Ebook Download - ebookdig.biz is the right place for every Ebook Files. We have millions index of Ebook ...
Read more

Makalah Bioteknologi PDF | otomanus.com

Makalah Bioteknologi. 1980 kb/s - Makalah Bioteknologi Full Download. 2176 kb/s - [Verified] Makalah Bioteknologi. 2882 kb/s - Makalah Bioteknologi Direct ...
Read more

Makalah Bioteknologi Pangan PDF | otomanus.com

Makalah Bioteknologi Pangan. 1980 kb/s - Makalah Bioteknologi Pangan Full Download. 2176 kb/s - [Verified] Makalah Bioteknologi Pangan. 2882 kb/s - Makalah ...
Read more