GENETIKA MIKROORGANISME, SEBUAH ELEMEN DASAR PENYUSUN KEHIDUPAN MIKROORGANISME Abstrak
Ilmu genetika mendefinisikan dan menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme. Genetika mikroba telah mengungkapkan mengungkapkan bahwa gen terdiri dari DNA, suatu pengamatan yang melekat dasar bagi biologi molekuler. Penulisan ini bertujuan untuk mengetahui pengertian dari genetika virus, bakteri, dan jamur dan komponen yang menyusun genetika dari virus, bakteri, dan jamur. Kesimpulan dari penulisan ini adalah gen dari bakteri virus dan jamur secara umum tersusun dari DNA dan RNA, namun dalam hal tertentu terdapat perbedaan tergantung dari jenis bakteri, virus, dan jamur tersebut. Kata Kunci: Genetika, Genetika, DNA, RNA. PENDAHULUAN Latar Belakang
Ilmu genetika mendefinisikan dan menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme. Unit keturunan disebut gen,adalah suatu segmen DNA yang nukleotidanya membawa informasi karakter biokimia atau fisiologis tertentu. Pendekatan tradisional pada genetika telah mengidentifikasikan gen sebagai dasar kontribusi karakter fenotip atau karakte dari keseluruhan stuktural dan fisiologis dari suatu sel atau organisme, karakter fenotip seperti warna mata pada manusia atau resistensi terhadap antibiotik pada bakteri, pada umumnya di amati pada tingkat organisme. Dasar kimia untuk variasi daam fenotip, atau perubahan urutan DNA dalam suatu gen atau dalam organisasi gen.(Jawets, 2001). Penelaahan tentang genetika pertama kali dilakukan oleh seorang ahli botani bangsa Austria, Gregor Mendel pada tanaman kacang kacang polongnya. polongnya. Pada tahun 1860-an ia menyilangkan menyilangkan galur-galur kacang polong dan mempelajari akibat-akibatnya. Hasilnya antara lain terjadi perubahan-perubahan pada warna,bentuk, ukuran, dan siat-sifat lain dari kacang polong tersebut.penelitian inilah ia mengembangkan hukum-hukum dasar kebakaan. Hukum kebakaan berlaku umum bagi semua bentuk kehidupan. Hukum-hukum mendel berlaku manusia dan juga organisme percobaan dahulu amat populer dalam genetika, yakni lalat buah Drosophila. Namun sekarang, percobaan-percobaan ilmu kebakaan dengan menggunakan bakteri Escherichia Escherichia coli. Bakteri ini di pilih karena paling mudah di pelajari pada taraf molekuler sehingga merupakan organisme pilihan bagi banyak ahli genetika. Hal ini membantu perkembangan bidang genetika mikroba. Jasad renik yang di pelajari dalam bidang genetika mikroba meliputi bakteri, khamir, kapang, dan virus (Waluyo, 2005). Genetika mikrobia tradisional terutama berdasarkan pada pengamatan atau observasi perkembangan secara luas. Variasi fenotif telah diamati berdasar kemampuan gen untuk tumbuh dibawah kondisi terseleksi, misalnya bakteri yang mengandung satu genyang resisten
terhadap ampisilin dapat dibedakan dari bakteri kekurangan gen selama pertumbuhannya dalam lingkungan yang mengandung anti biotik sebagai suatu bahan penyeleksi. Catatan, bahwa seleksi gen memerlukan expresinya dibawah kondisi yang tepat, dapat diamati pada tingkat fenotif. Genetika mikrobia telah mengungkapkan bahwa gen terdiri dari DNA, suatu pengamatan yang melekat dasar bagi biologi molekuler. Penemuan selanjutnya dari bakteri telahmengungkapkan adanya restriction enzymes (enzim restriksi) yang memotong DNA pada tempat spesifik, menghasilkan fragmen potongan DNA. Plasmida diidentifikasikan sebagai elemen genetika kecil yang mampu melakukan replikasi diri pada bakteri dan ragi. Pengenalan dari sebuah fragmen potongan DNA kedalam suatu plasmid memungkinkan fragmen di perbanyak (teramplifikasi). Amplifikasi regio DNA spesifik dapat di capai oleh enzim bakteri menggunakan polymerase chain reaction (PCR) atau metode amplifikasi nukleotida berdasar enzim yang lain (misalnya amplifikasi berdasar transkripsi). DNA yang di masukkan kedalam plasmid dapat di kontrol oleh promoter ekspresi pada bakteri yang mengamati protein, di ekspresi pada tingkat tinggi. Genetika bakteri mendasari perkembangan rekayasa genetika, suatu teknologi yang bertanggung jawab terhadap perkembangan di bidang kedokteran.(Jewetz, 2001). Rumusan Masalah
Berdasarkan latar belakang di atas maka dapat diambil rumusan masalah sebagai berikut : Ø
Apa pengertian dari genetika virus, bakteri, dan jamur ?
Ø
Apa saja komponen yang menyusun genetika dari virus, bakteri, dan jamur ?
Tujuan Penelitian
Penulisan ini betujuan untuk mengetahui pengertian dari genetika virus, jamur, dan bakteri dan komponen apa sajakah yang menyusun genetika virus, jamur, dan bakteri. Manfaat Penelitian
Penulisan ini memberikan beberapa manfaat. Aspek akademis memberikan informasi ilmiah kepada masyarakat tentang pengertian dari genetika virus, bakteri, dan jamur serta komponen apa sajakah yang menyusun genetika virus, jamur, dan bakteri. Aspek ekonomi dengan mengetahui genetika dari mikroorganisme serta kompoen penyusunnya maka pihak industri dapat membuat mikoorganisme yang mempunyai kualitas yang sama yang digunakan dalam produksi di industrinya dengan memanfaatkan genetika dari mikroorganisme yang mempunyai sifat unggul. PEMBAHASAN Struktur DNA dan RNA
Informasi genetika disimpan sebagai suatu urutan basa pada DNA. Pada RNA bakteriofaga (contohnyaQβ MS2) dan beberapa virus RNA (contohnya virus influenza, dan reovirus), informasi genetika disimpan sebagai urutan basa dalam RNA. Kebanyakan molekul DNA adalah rantai ganda, dengan basa-basa komplementer (A-T; G-C) berpasangan menggunakan
ikatan hydrogen pada pusat molekul. Sifat komplementer dari basa memungkinkan satu rantai (rantai cetakan, template ) menyediakan informasi untuk salinan atau ekpresi informasi pada suatu rantai yang lain (rantai penyandi). Pasangan-pasangan basa tersusun dalam bagian pusat double helix DNA dan menentukan informasi genetiknya. Setiap empat basa diikatkan pada phosphor-2-deoxyribose membentuk suatu nukleotida. Muatan negetif phosphodiester backbone dari DNA berhadapan dengan pelarut, dan muatan ini tersusun sepanjang struktur linear dari molekul. Panjang molekul DNA pada umumnya tersusun dalam ribuan pasang DNA ribuan pasang basa, atau kilobase pavis (kbp). Suatu virus kecil dapat mengandung satu molekul DNA tunggal yang terdiri dari lima kbp, sedangkan kromosom Eshericia coli adalah 4639 kbp. Setiap pasangan basa dipisahkan dari urutan sebelumnya sekitar 0,34 nm, atau 3,4 X 10-7 nm, sehingga panjang keseluruhan kromosom E.coli diperkirakan I nm. Oleh karena keseluruhan dimensi sel bakteri diperkirakan 1000 kali lebih kecil dari pada panjangnya tersebut sehingga terbentuk lipatan yang melipat lagi atau supercoiling, menyusun struktur fisik dari molekul in vivo. RNA pada umumnya dalam bentuk rantai tunggal. Basa uracil (U) pada RNA membantu fungsi hibridisasi, sedangkan thymine (T) pada DNA, sehingga basa-basa komplementer yang menentukan struktur RNA adalah A-U dan C-G. keseluruhan struktur dari molekul RNA rantai tunggal di tentukan oleh hibridisasi di antara urutan basa yang membentuk lipatan (loops), membentuk struktur utuh yang mampu mengekspresikan informasi genetik yang terkandung dalam DNA. Beberapa molekul RNA memiliki fungsi enzim ( ribozymes ). Fungsi utama RNA adalah komunikasi dari susunan gen DNA ke ribosom dalam bentuk messenger RNA (mRNA). Ribosom yang mengandung ribosomal RNA (rRNA) dan protein-protein, menterjemahkan pesan ke dalam struktur primer dari protein-protein perantara aminoacyl transfer RNA (tRNA). Molekul-molekul RNA bervariasi dalam ukuran dari tRNA yang kecil, yang mengandung kurang dari 100 basa, sampai mRNA yang dapat membawa pesan genetik sepanjang ribuan basa. ribosom bakteri mengandung 3 macam rRNA dengan ukuran 150, 1540, dan 2900 basa, dengan sejumlah protein. Ribosom eukariota memiliki molekul rRNA yang lebih besar. Kebutuhan fisiologik ini ditunjukkan dalam perputaran metabolic yang cepat dari kebanyakan mRNA. Selain itu, tRNA dan rRNA yang dihubungkan dengan fungsi umumnya pada sintesa protein, cenderung stabil, dan keduanya terhitung lebih dari 95 % dari total RNA dalam satu sel bakteri. Contoh Gambar DNA dan Komponen Secara Umum
Genetika Bakteri
Ada dua fenomena biologi pada konsep hereditas yaitu: 1. Hereditas yang bersifat stabil di mana generasi berikut yang terbentuk dari pembelahan satu sel mempunyai sifat yang identik dengan induknya 2. Variasi genetik yang mengakibatkan adanya perbedaan sifat generasi berikut dari sel induknya akibat peristiwa genetik tertentu, misalnya mutasi Pada bakteri, unit herediternya disebut genom bakteri. Genom bakteri lazimnya disebut sebagai gen saja. Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi bakteri. Meskipun bakteri bersifat haploid, transimisi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya berlangsung secara linier, sehingga pada setiap siklus pembelahan sel, sel anaknya menerima satu set gen yang identik dengan sel induknya.
Kromosom bakteri yang terdiri dari DNA mempunyai berat lebih kurang2-3% dari berat kering satu sel. Dengan mikroskop elektron, DNA tampak sebagai benang-benang fibriler yang menempati sebgian besar dari volume sel. Molekul DNA bila diekstraksi dari sel bakteri biasanya mempunyai bentuk yang sirkuler, dengan panjang kira-kira 1 mm. DNA ini mempunyai berat molekul yang tinggi karena terdiri dari heteropolimer dari deoksiribonukleotida purin yaitu Adenin dan Guanin dan deoksiribonukleotida pirimidin yaitu Sitosin dan Timin. Watson dan Crick, dengan sinar X menemukan bahwa struktur DNA terdiri dari dua rantai poliribonukleotida yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen antara purin di satu rantai dengan pirimidin di rantai lain, dalam keadaan antiparalel, dan disebut s ebagai struktur double helix. Ikatan hidrogen ini hanya dapat menhubungkan Adenin (6 aminopurin) dengan Timin (2,4 dioksi 5 metil pirimidin) dan antara Guanin (2 amino 6 oksipurin) dengan Sitosin (2 oksi 4 amino pirimidin). Singkatnya pasangan basa pada suatu sekuens DNA adalah A-T dan S-G. Karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap rantai DNA dapat dijadikan cetakan/ template untuk membangun rantai DNA yang komplementer. Waktu terjadinya proses replikasi DNA dalam pembelahan sel, molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu rantai DNA yang komplememter tapi dibuat baru, dengan kata lain, pemindahan materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah dengan cara semikonservatif. Fungsi primer DNA pada hakikatnya adalah sebagai sumber perbekalan informasi genetik yang di miliki oleh sel induk. Proses replikasi di kerjakan dengan amat lengkap sehigga sel anaknya mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, sehingga terjadi kesetabilan genetik dalam suatu populasi mikroorganisme. Satu benang kromosom biasanya terdiri dari 5 juta pasangan basa dan terbagi atas segmen atau sekwens asam amino tertentu. Dari akan terbentuk stuktur protein. Protein ini kemudian menjadi enzim-enzim, komponen membran sel dan struktur sel yang lain yang secara keseluruhan menentukan karakter dari sel itu. Mekanisme yang menunjukan bahwa sekuen nukleotida di dalam gen menentukan sekuens asam amino pada pembentukan protein adalah sebagai berikut: 1. Suatu enzim amino sel bakteri yang disebut enzim RNA polimerase membentuk satu rantai oliribonukleotida (= messesnger RNA = mRNA) dari rantai DNA yang ada. Proses ini diseut transkripsi. Jadi pada transkripsi DNA, terbentuk satu rantai RNA yang komplementer denagan salah satu rantai double helix dari DNA. 2. Secara enzimatik asam amino akan teraktifasi dan di transfer kepada transfer kepada transfer RNA (= tRNA yang mempunyai daptor basa yang komplementer dengan basa mRNA di satu ujungnya dan mempunyai asam amino spesifik di ujung lainnya tiga buah basa pada mRNA di sebut triplet basa yang lazim disebut sebagai kodon untuk suatu asam amino. 3. mRNA dan tRNA bersama-sama menuju kepermukaan ribosom kuman, dan disinilah rantai polipeptida terbentuk sampai seluruhkodon selesai dibaca menjadi menjadi suatu sekwen asam amino yang membentuk protein tertentu. Proses ini disebut translasi. DNA Bakteri
Bakteri memiliki kekurangan unsur-unsur yang mengacu pada stuktur komplek yang terlibat dalam pemisahan kromsom-kromosom eukariota menjadi nukleid anak yang berbeda.
Replikasi dari DNA bakteri dimulai pada satu titik dan bergerak ke semua arah. Dalam prosesnya, dua pita lama DNA terpisah dan digunakan sebagai model untuk mensistensiskan pita-pita baru (replikasi semikonservatif). Strukur dimana dua pita terpisah dan sintesis baru terjadi disebut sebagai percabangan replikasi. Replikasi kromosom bakteri sangat terkontrol, dan kromosom tiap sel yang tumbuh berkisar antara satu dan empat. Beberapa plasmida bakteri bias memiliki sampai 30 tiruan dalam satu sel bakteri, dan mutas yang menyebabkan control bebas dari relikasi plasmida bahkan bias menghasilkan tirun yang lebih banyak. Replikasi pita DNA ganda sirkular dimuli pada locus ori dan membuuhkan interaksi dengan beberapa protein. Dalam E coli, replikasi kromosom berakhir pada suatu tempat yang disebut “ter “. Dua kromosom anak terpisah, atau terpecah sebelum pembagian sel, sehingga tiap-tiap keturunan memiliki satu DNA anak. Hal ini dapat disempurnakan dengan bantuan topoisomerase atau melakukan pengkombinasian. Proses serupa yang mengacu pada replikasi DNA plasmida, kecuali pada beberpa kasus, replikasinya adalah tidak t erarah. Contoh Gambar Molekul DNA Bakteri
Transposon
Transposon tidak membawa informasi genetika yang dibutuhkan untuk memasangkan replikasi sendiri terhadap pembagian sel, sehingga perkembangbiakannya tergantung pada penyatuan fisiknya dengan replika bakteri. Penyatuan ini dibantu oleh kemampuan transposon untuk membentuk tiruannya sendiri, yang mungkin disisipkan dalam replika yang sama atau mungkin disatukan pada replika lainnya. Spesifisitas dari rangkaian pada bagian sisipan biasanya rendah, sehingga transposon kadang cenderung menyisip dalam sistem acak. Sebagian besar plasmida ditransfer antar sel-sel bakteri, dan penyisipan dari sebuah transposon ke dalam suatu plasmida bisa menyebabkan penyebaran dalam sebuah populasi. Fagus
Bakteriofagus menunjukkan cukup banyak keragaman dalam sifat dasar asam nukleat mereka, dan perbedaan ini direfleksikan pada bentuk replikasi yang berbeda. Berbagai strategi perkembangbiakan pada dasarnya ditunjukkan oleh fagus litik dan temperature. Fagus litik menghasilkan banyak tiruan mereka sendiri dalam satu laju pertumbuhan tunggal. Fagus temperatur membentuk mereka sendiri sebagai profagus, baik dengan bagian replika yang terbentuk atau dengan membentuk replika bebas.
Pita DNA ganda dari banyak litik adalah linear dan fase pertama dari replikasinya merupakan pembentukan DNA sirkular. Proses ini tergantung pada ujung-ujung kohesif, ekor pita tunggal pelengkap DNA yang berhibridasi. Ligasi, pembentukan sebuah ikatan fosfodiester antar ekornya, meningkatkan DNA sitkular yang terikat secara kovalen yang mungkin mengalami replikasi dengan cara yang serupa dengan yang digunakan untuk replika lainnya. Pembelahan dari lingkaran sel menghasilkan DNA linear yang terbungkus dalam lapisan protein unuk membentuk fagus turunan. Pita tunggal DNA dari fagus filamentus diubah menjadi sebuah bentuk replikatif pita ganda sirkular. Sebuah pita bentuk replikatif digunakan sebagai model dalam suatu proses yang terus menerus yang menghasilkan pita DNA. Modelnya adalah lingkaran berputar, dan pita tunggal DNA yang dihasilkan terbelah dan terbungkus protein untuk pengelupasan ekstraseluler. Ditunjukkan diantara pita tunggal RNA, fagus merupakan partikel ekstraseluler terkecil yang mengandung informasi untuk membantu replikasi diri mereka sendiri. RNA dari fagus MS2 misalnya, berisi (kurang dari 4000 nukleotida) tiga gen yang bias berlaku seperti mRNA yang mengikuti infeksi. Satu gen mewakili protein pelindung dan yang lain mewakili polimerase RNA yang menghasilkan bentuk replikatif adalah inti partikel infeksi baru. Mekanisme perkembangbiakan retrovirus, virus-virus RNA hewan yang menggunakan RNA sebagai model untuk sintesis DNA. Beberapa bakteriofagus sederhana yang dicontohkan oleh fagus P1 E. coli dapat dibentuk pada tahap profagus sebagai plasmida. Pita ganda DNA dari bakteriofagus sederhana lainnya terbentuk sebagai profagus melalui penyisipannya dalam kromosom induk. Tempat penyisipannya mungkin cukup spesifik, seperti yang dicontohkan oleh penyatuan fagus E. coli pada lokus int. tunggal pada kromosom bakteri. Contoh-Contoh Gambar Proses Genetika Bakteri
Genetika Virus
Virus mampu bertahan hidup, tetapi tidak tumbuh, bila tidak di dalam sel inang. Replikasi genom virus tegantung pada energi metabolik dan mesin sintesis makromolekul pada inang. Sering, bentuk parasitisme genetik ini mengakibatkan debilitas atau kematian sel inang. Oleh karena itu, keberhasilan perbanyakan virus memerlukan (1) suatu bentuk stabil yang memungkinkan virus bertahan hidup di luar inangnya, (2) suatu mekanisme invasi pada sel inang, (3) informasi genetik untuk replikasi komponen virus dalam sel, dan (4) informasi tambahan yang mungkin diperlukan untuk packaging (menyimpan) komponen virus dan pengeluaran virus dari sel inang. Perbedaan sering ditemukan antara virus pada sel eukariotik dengan virus pada sel prokariotik (bacteriophage ). Perhatian lebih tepat pada sub grup virus, tetapi jangan dilupakan dictum Andre Lwoff : Virus adalah virus. Banyak konsep dasar dari biologi molekuler, muncul dari penemuan bacteriophage.
Molekul asam nukleat bacteriophage dikelilingi suatu mantel protein. Beberapa faga juga mengandung lipid, tetapi hal ini adalah perkecualian. Asam nukleat pada faga bervariasi. Banyak faga memiliki DNA rantai ganda, yang memiliki RNA rantai tunggal. Basa yang tidak umum ditemukan seperti hydroxylmethylcytosine kadang – kadang ditemukan pada asam nukleat faga. Banyak faga memiliki struktur menyerupai alat injeksi syringe khusus yang dapat mengikat reseptor pada permukaan sel dan menginjeksikan asam nukleat ke dalam sel inang. Faga dapat dibedakan berdasarkan pada cara perbanyakan dirinya. Lytic phagers menghasilkan banyak salinan dirinya sebagai cara memastikan sel inangnya. Kebanyakan laporan studi Lytic phagers, T-phages (missal T2, T4) pada Escherichia coli, memerlukan waktu yang tepat untuk ekspresi gen virus untuk koordinasi pembentukan faga. Temperate phages mampu masuk ke dalam suatu prophage pada keadaan nonlitik, pada replikasi asam nukleatnya dikaitkan dengan replikasi DNA sel inang. Bakteri yang membawa prophage disebut lysogenic , karena suatu signal fisiologik dapat menjadi trigger suatu siklus litik yang mengakibatkan kematian sel inang dan mengeluarkan banyak salinan phages. Karakter terbaik temperate phages adalah E.coli phage λ (lambda). Gen – gen penentu litik atau respons lysogenic pada infeksi λ telah diidnetifikasi dan interaksi yang kompleks telah diexsplorasi secara teliti. Filamenthous phages, contoh yang telah dipelajari dengan baik adalah E.coli phage M13,
filamennya mengandung DNA rantai tunggal yang kompleks dengan protein dan diperoleh dari inangnya, dimana inang mengalami debilitas (keadaan memburuk) tetapi tidak dimatikan oelh infeksi ini. Rekayasa DNA ke dalam phage M13 menyediakan rantai – rantai tunggal yang sangat bernilai untuk analisis dan manipulasi DNA. Contoh Gambar Struktur Virus
Genetika Jamur
Genom adalah keseluruhan informasi genetik dalam suatu organisme. Hampir semua genom eukariota dibawa pada satu atau lebih kromosom linear terpisah dari sitoplasma didalam membran inti sel (nukleus). Diploid sel eukariota mengandung 2 homologeus (salinan evolusioner) dari setiap kromosom. Mutasi atau perubahan genetik sering tidak dapat dideteksi pada sel diploid karena susunan satu salinan gen kompensasi untuk perubahan fungsi homolognya. Satu gen yang tidak dapat mengekspresi fenotipitik pada keberadaan homolognya. Dinyatakan resesif, sedangkan satu gen yang mengatasi efek homolognya dinyatakan dominan. Efek mutasi dapat sangat tampak pada sel – sel haploid, yang membawa
hanya satu salinan tunggal dari kebanyakan gen. Sel – sel yeast (suatu eukairota) sering diteliti, Karena dapat dipertahankan dan dianalisis pada keadaan haploid. Sel-sel eukariota mengandung mithocondria. Pada beberapa kasus dinyatakan sebagai kllroplas. Didalam setiap organel ini ada satu molekul DNA sirkuler yang mengandung beberapa gen yang berfungsi seperti organel khusus. Kebanyakan gen berhubungan dengan fungsi organel, dibawa oleh kromosom eukariota. Banyak yeast mengandung suatu elemen genetik tambahan, suatu l ingkaran 2 μm mampu berreplikasi secara independen, mengandung 6,3 kbp DNA. Semacam lingkaran kecil DNA ini disebut plasmid, sering ditmukan padagenetik eukariota. Ukuran kecil dari plasmid memudahkan manipulasi genetik, dan setelah perubahannya, dapat dimasukkan ke dalam sel-sel. Oleh karena itu, plasmid digunakan pada rekayasa genetika. Repetitive DNA, dalam jumlah besar pada sel eukariota, telah di temukan pula pada sel prokariota. Pada genom eukariota, repetitive DNA sering dihubungkan dengan region penyandi dan lokasi utama pada regio penyandi dan lokasi utama pada region ekstra gen. susunan pendek berulang ( short sequence,SSR) ini atau short tandemly repeateds sequences (STR) ada dalam beberapa salinan atau sampai ribuan salinan yang menyebar di seluruh genom. Adanya SSR pokariata telah di dokumentasikan dengan baik dan beberapa menunjukan polymorfisme yang luas, variasi ini di perkirakan karena kesalahan pasangan rantai (slipped-strand mispairing) dan hal ini di perlukan untuk adatasi dan hal ini di perlukan untuk adaptasi dan variasi bakteri. Banyak gen eukariota disisipi intron, sisipan susunan DNA yang akan hilang pada mRNA yang di tranlasi. Intron telah diamati pada gen archze tetapi hanya sedikit perkecualian yang tidak di temukan pada eubakteria Kebanyakan gen jamur di bawa pada kromosom bakteri. Data susunan genom menunjukan bahwa kebanyakan genom jamur terdiri dari satu molekul DNA sirkuler yang mengandung DNA 580 kbp sampai lebih dari 4600 kbp. Banyak bakteri pada jamur mengandung gen-gen tambahan pada plasmid yang bervariasi mulai dari beberapa kbp sampai 100 kbp. DNA sirkuler (kromosom dan plasmid), yang mengandung informasi genetik di perlukan untuk respirasinya disebut replicon. Membrane tidak memisahkan gen bakteri dari sitoplasma seperti pada eukariota dengan beberapa perkecualian, gen bakteri adalah haploid. Gen-gen yang penting untuk pertumbuhan jamur dibawa pada kromosom, dan plasmid yang membawa gen dikaitkan dengan fungsi-fungsi spesifik. Banyak plasmid membawa gen untuk di pindahkan dari satu organisme ke organisme lain sebaik pada pengaturan DNA (rearrangement DNA). Oleh karena itu gen-gen yang berasal dari hasil evolusi independent dapa di gabungkan dengan plasmid, dapat menyebar diantara populasi bakteri secara luas. Akibat kejadian genetik ini telah diamati pada penyebaran plasmid pembawa resistensi anti biotika setelah penggunaan anti biotika yang bebas di rumah sakit. Transposon adalah element-element genetik yang mengandung beberapa kbp DNA, termasuk informasi yang di perlukan untuk migrasinya dari satu lokus gen ketempat lainya, sehinga menciptakan mutasi. Peran transposon pendek (750-200 bp), dikenel sebagai incertion element, menghasilkan banyak mutasi akibat insersi. Element ini hanya membawa gen-gen untuk enzim-enzim, yang diperlukan untuk mendorong transposisinya sendiri. Hampir semua bakteri membawa element IS, yang penting pada pembentukan strain-strain dengan high frequency recombinant (Hfr). Kompleks tranposon membawa gen-gen untuk fungi-fungsi khusus seperti resistensi antibiotika dan diapit oleh IS. Tidak seperti plasmid, tranposom tidak mengandung informasi genetik yang di perluken untuk replikasinya. Seleksi transposon
tergantung pada replikasinya sebagai bagian dari suatu replicon. Deteksi atau ekploitasi gen transposon di capai dengan cara seleksi dari informasi genetik khusus (secara normal, resistensi terhadap antibiotika) yang di bawanya. DNA Eukariota
Replikasi DNA eukariota terjadi pada beberapa titk tumbuh di sepanjang kromosom linear. Replikasi akurat pada ujung-ujung kromosom linear membutuhkan aktifitas enzimatis yang berbeda dari fungsi-fungsi normal yang terkait dengan replikasi DNA. Berbagai aktifitas tersebut mungkin melibatkan telomere, rangkaian DNA khusus (yang dibawa pada ujung kromosom eukariota) yang cenderung terlibat dalam replikasi akurat dari ujung kromosom. Eukariota telah mengembangkan alat – alat khusus yang disebut kumparan, yang melepas kromosom anak menjadi nukleid terpisah yang baru terbentuk oleh proses mitosis. Pembagian nukleid yang lebih ekstensif oleh meiosis merupakan satu faktor penting dalam mempertahankan struktur kromosom dalam satu spesies. Terkadang sel – sel tunggal tersebut merupakan gamet. Pembentukan gamet yang diikuti oleh penyatuan mereka untuk membentu zigot – zigot gandan merupakan sumber utama untuk variabilitas genetika melalui rekombinasi eukariota. Gambar Contoh Perkembangbiakan Jamur
Kajian Religi
Di dalam Al Quran, Allah SWT menyiratkan akan penciptaan makhluk hidup termasuk penciptaan mikroorganisme yang merupakan bagian dari mahluk hidup ciptaan Allah SWT, serta proses penciptaan dan komponen penyusun makhluk hidup termasuk mikroorganisme seperti dalam beberapa ayat yaitu: Q.S Al Baqarah 164 : Sesungguhnya dalam penciptaan langit dan bumi, silih bergantinya
malam dan siang, bahtera yang berlayar di laut membawa apa yang berguna bagi manusia, dan apa yang Allah turunkan dari langit berupa air, lalu dengan air itu Dia hidupkan bumi sesudah mati (kering)-nya dan Dia sebarkan di bumi itu segala jenis hewan, dan pengisaran angin dan awan yang dikendalikan antara langit dan bumi; sungguh (terdapat) tanda-tanda (keesaan dan kebesaran Allah) bagi kaum yang memikirkan.
Q.S An Nur 45 : Dan Allah telah menciptakan semua jenis hewan dari air, maka sebagian
dari hewan itu ada yang berjalan di atas perutnya dan sebagian berjalan dengan dua kaki sedang sebagian (yang lain) berjalan dengan empat kaki. Allah menciptakan apa yang dikehendaki-Nya, sesungguhnya Allah Maha Kuasa atas segala sesuatu. Q.S An Nahl 12 : Dan Dia menundukkan malam dan siang, matahari dan bulan untukmu.
Dan bintang-bintang itu ditundukkan (untukmu) dengan perintah-Nya. Sesungguhnya pada yang demikian itu benar-benar ada tanda-tanda (kekuasaan Allah) bagi kaum yang memahami (nya). Dari beberapa ayat diatas dapat kita ketahui bahwa Allah SWT telah menciptakan makhluk hidup termasuk mikroorganisme secara sempurna atau secara mendetail tanpa ada hal yang tertinggal atau kurang pada diri makhluk hidup tersebut termasuk mikroorganisme. Sehingga kita sebagai makhluk hidup harus bersukur dengan pemberian Allah SWT, termasuk penciptaan mikroorganisme yang banyak member manfaat kepada manusia. Kesimpulan
Berdasarkan hasil penulisan “Genetika Mikroorganisme, Sebuah Elemen Dasar Penyusun Kehidupan Mikroorganisme “, dapat diambil kesimpulan bahwa:
v Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi bakteri. v Virus mampu bertahan hidup, tetapi tidak tumbuh, bila tidak di dalam sel inang. Replikasi genom virus tegantung pada energi metabolik dan mesin sintesis makromolekul pada inang. v Kebanyakan gen jamur di bawa pada kromosom bakteri. Data susunan genom menunjukan bahwa kebanyakan genom jamur terdiri dari satu molekul DNA sirkuler yang mengandung DNA 580 kbp sampai lebih dari 4600 kbp. v
Secara umum gen dari bakteri, virus, dan jamur tersusun atas DNA dan RNA
Saran
Berdasarkan penu lisan “Genetika Mikroorganisme, Sebuah Elemen Dasar Penyusun Kehidupan Mikroorganisme “, maka dapat disarankan bahwa untuk para ilmuwan atau mahasiswa agar lebih meneliti tentang genetika karena masih banyak hal yang menjadi misteri tentang genetika dari mikroorganisme, sehingga dapat diambil manfaat dari genetika mikroorganisme. Untuk pihak industri penelitian yang mendalam pada genetika mikroorganisme sangat disarankan, salah satu manfaatnya adalah dengan mengetahui genetika dari mikroorganisme tersebut maka pihak industri dapat menghasilkan mikroorganisme yang bermanfaat bagi pihak industri dengan didasarkan genetika dari mikroorganisme yang unggul sehingga pihak industri dapat memperoleh untung atau manfaat yang besar. Daftar Pustaka
Jawetz. 2001. Mikrobiologi Kedokteran. Salemba Medika. Jakarta. Schlegel, Hans. 1994. Mikrobiologi Umum Edisi Keenam. Gajah Mada University Press. Yogyakarta. Stanier Roger, Edward Alderberg dan John Ingraham. 1982. Dunia Mikroba 1. Bharata Karya Aksara. Jakarta. Syurachman, Agus. 1994. Mikrobiologi Kedokteran. Binarupa Aksara. Jakarta Waluyo, Lud. 2005. Mikrobiologi Umum. Universitas Muhammadiyah Malang Prees. Malang.
