Laporan Praktikum Genetika Tanaman
MATERI GENETIK
NAMA
:SITTI NURKHALISA
NIM
:G011171065
KELAS
:GENETIKA TANAMAN A
KELOMPOK
:3
ASISTEN
:1. ALITA INKA 2. PATMI SADRIANA 3. FAHMI SAHAKA
PROGRAM STUDI AGROTEKNOLOGI FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2018
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang
Genetika secara “Etimologi” disebut juga ilmu keturunan, berasal dari kata genos yang artinya suku bangsa-bangsa atau asal-usul yang berarti asal mula kejadian. Namun, genetika bukanlah ilmu tentang asal mula kejadian meskipun pada batas-batas tertentu memang ada kaitannya dengan hal itu juga. Genitika adalah ilmu yang mempelajari seluk beluk alih informasi hayati dari generasi kegenerasi. Oleh karena cara berlangsungnya alih informasi hayati tersebut mendasari adanya perbedaan dan persamaan sifat diantara individu organisme, maka dengan singkat dapat pula dikatakan bahwa genetika adalah ilmu tentang pewarisan sifat. Genetika juga didefinisiskan sebagai ilmu tentang hereditas dan variasi yang terkait dengannya. Dugaan DNA sebagai materi genetik secara tidak langsung sebenarnya dapat dibuktikan dari kenyataan bahwa hampir semua sel somatis pada spesies tertentu mempunyai kandungan DNA yang selalu tetap, sedangkan kandungan RNA dan proteinnya berbeda-beda antara satu sel dan sel yang lain. Di samping itu, nukleus hasil meiosis baik pada tumbuhan maupun hewan mempunyai kandungan DNA separuh kandungan DNA di dalam nukleus sel somatisnya. Saat ini orang mengetahui bahwa gen merupakan seberkas fragmen dari DNA yang dapat diekspresikan sesuai dengan keperluan. DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid) adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel. Suatu molekul pembawa informasi genetik harus berupa molekul besar, beraneka ragam, dapat dibedah menjadi kode-kode genetik yang dapat dikutip dan diterjemahkan menjadi protein dan molekul pembawa informasi genetik harus bersifat kekal agar dapat diperbanyak dan diwariskan ke generasi selanjutnya. Berdasarkan hal tersebut maka, dilakukan ptaktikum materi genetik untuk mengetahui apa itu materi genetik dan apa saja yang mencakup materi genatik dan untuk mengetahui kromosom homolog, kromatid, dan sister kromatid serta untuk mengetahui proses gametogenesis dalam sel.
1.2 Tujuan dan kegunaan
Tujuan dari praktikum materi genetik adalah agar mahasiswa dapat memahami tentang materi genetik, kromosom homolog, kromatid, dan sister kromatid menggunakan alat bantu serta untuk mengetahui proses gametogenesis dalam sel gamet menggunakan model. Adapun manfaat dari praktikum ini adalah sebagai bacaan dan bahan informasi agar kita mampu mengetahui apa saja yang termasuk dalam materi genetik.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Materi Genetik
Materi genetik adalah informasi yang terdapat pada setiap sel makhluk hidup yang dapat diturunkan pada keturunan berikutnya. Materi genetik makhluk hidup disebut juga dengan istilah asam nukleat dan juga ada yang mengatakan faktor hereditas. Semua istilah tersebut memiliki pengertian yang sama dan menunjuk pada hal yang sama pula. Materi genetik tersusun atas DNA (deoxyribonucleic acid ) dan RNA. DNA adalah informasi yang berisi sifat-sifat makhluk hidup, sedangkan RNA merupakan turunan dari DNA (Ari Wijayati, 2009). Setiap sel organisme mengandung materi genetik. Materi genetik tersebut dikenal sebagai gen yang terdapat dalam kromosom di dalam nukleus. Gen merupakan unit terkecil materi genetik. Gen terdapat dalam setiap lokus yang khas pada kromosom. Gen adalah substansi genetik terkecil yang terdiri atas sepenggal
DNA
yang
menentukan
sifat
individu
melalui
pembentukan
polipeptida. Jadi, gen berperan penting dalam mengontrol sifat -sifat individu yang diturunkan. Gen-gen yang ada dalam kromosom tidak memiliki batasbatas yang jelas. Walaupun demikian, gen-gen dapat diumpamakan dalam satu deretan berurutan dan teratur pada benang kromosom (Ari Wijayati, 2009). Di dalam sel tubuh, kromosom biasanya berpasangan. Sepasang kromosom merupakan homolog sesamanya, artinya keduanya mempunyai bentuk yang sama dan lokus gen-gen yang bersesuaian. Gen-gen yang terdapat pada lokus yang bersesuaian ini disebut alel . Gen merupakan suaru kesatuan kimia. Sebagai materi hereditas gen yang memliki beberapa fungsi seperti, sebagai zarah tersendiri yang ada pada kromosom dan menyampaikan informasi genetik dari induk kepada keturunanya. Alel dapat memiliki tugas yang sama atau berlawanan untuk suatu pekerjaan tertentu. Alel yang mempunyai tugas yang sama disebut alel homozigot . Sedangkan, alel yang tugasnya berbeda disebut alel heterozigot . Alel yang tugasnya sama, misalnya gen penentu warna hitam pada gandum yang mempunyai pasangan gen penentu warna hitam pula. Contoh alel yang tugasnya berlawanan adalah gen penentu warna hitam pada gandum mempunyai pasangan gen penentu warna putih (Ari Wijayati, 2009).
2.2 Kromosom
Kromosom adalah kromatin yang merapat, memendek dan membesar pada waktu terjadi proses pembelahan dalam inti sel (nukleus), sehingga bagian bagiannya dapat terlihat dengan jelas di bawah mikroskop biasa. Kromosom berasal dari kata chroma = berwarna, dan soma = badan. Terdapat di dalam plasma nukleus, berupa benda-benda berbentuk lurus seperti batang atau bengkok, dan terdiri dari bahan yang mudah mengikat zat warna (Azmi Elvita, dkk, 2008). Kromosom dapat dilihat dengan mudah, apabila menggunakan teknik pewarnaan khusus selama nukleus membelah. Hal ini karena pada saat itu kromosom mengadakan kontraksi sehingga menjadi lebih tebal, dan dapat mengisap zat warna lebih baik. Ukuran kromosom bervariasi bagi setiap spesies. Panjangnya berkisar antara 0,2 – 50 mikron, diameternya antara 0,2 – 20 mikron dan pada manusia mempunyai panjang 6 mikron (Azmi Elvita, dkk, 2008). Menurut Sutikno, dkk (2008), bagian-bagian kromosom yaitu: Sentromer merupakan bagian kepala kromosom yang berfungsi sebagai tempat berpegangan benang plasma dari gelendong inti pada stadium anafase; Lengan ialah badan kromosom sendiri yang mengandung kromonema dan gen serta lengan memiliki 3 daerah yaitu, selaput, kandung /matriks, kromonema. Berdasarkan letak sentromer dan melihat panjang lengannya, maka kromosom dapat dibedakan atas 4 macam yaitu, metasentris adalah sentromer yang terletak median, sehingga kromosom terbagi menjadi dua dan lengan sama panjang dan mempunyai bentuk seperti huruf
V; Submetasentris adalah
sentromer yang terletak submedian, sehingga kromosom terbagi menjadi dua bagian yang tidak sama panjang dan lengan yang tidak sama panjang; Akrosentris adalah sentromer yang terletak subterminal (di dekat ujung kromosom), sehingga kromosom tidak membengkok melainkan tetap lurus seperti batang; Telosentris sentromer yang terletak di ujung kromosom, sehingga kromosom hanya terdiri dari sebuah lengan saja dan berbentuk lurus seperti batang (Sutikno, dkk, 2008). Menurut Suryo (2008) fase pada mitosis dan meiosos adalah sebagi berikut: A. Mitosis Pembelahan mitosis merupakan pembelahan yang menghasilkan sel-sel tubuh. Adapun proses mitosis adalah sebagai berikut:
1.
Interfase Interfase atau stadium istirahat dalam siklus sel termasuk fase yang
berlangsung lama karena pada tahap ini berlangsung fungsi metabolisme dan pembentukan dan sintesis DNA. Maka sebenarnya kurang tepat juga jika dikatan bahwa interfase merupakan fase istirahat, karena sebenarnya pada fase ini sel bekerja dengan sangat berat. Interfase dibedakan lagi menjadi tiga fase, yaitu: a.
Fase gap satu (G1) Pada fase ini terjadi beberapa kegiatan yang mendukung tahap – tahap
berikutnya, yaitu: trankipsi RNA, sintesis protein yang bermanfaat untuk memacu pembelahan nukleus, enzim yang diperlukan untuk replikasi DNA, dan tubulin dan protein yang akan membentuk benang spindel Periode untuk fase G1 membutuhkan waktu yang berbeda – beda antar individu. Adakalanya G1 membutuhkan waktu 3 – 4 jam, namun ada juga yang tidak mengalami fase G1 ini, hal ini terjadi pada beberapa sel ragi. Beberapa ahli lebih suka menggunakan istilah G0 untuk situasi tersebut. b.
Fase Sintesis (S) Pada fase ini terjadi replikasi DNA dan replikasi kromosom, sehingga pada
akhir dari fase ini terbentuk sister chromatids yang memiliki sentromer bersama. Namun, masih belum terjadi penambahan pada fase ini. Lamanya waktu yang dibutuhkan pada fase ini 7 – 8 jam. c.
Fase Gap dua (G2) Pada fase ini terjadi sintesis protein – protein yang dibutuhkan pada fase
mitosis, seperti sub unit benang gelendong, pertumbuhan organel – organel dan makromolekul lainnya (mitokondria, plastid, ribosom, plastid, dan lain – lain). Fase ini membutuhkan waktu 2 – 5 jam. 2.
Profase Pada fase profase, terjadi pemadatan (kondensasi) dan penebalan kromosom.
kromosom menjadi memendek dan menjadi tebal, bentuknya memanjang dan letaknya secara random di tengah – tengah sel, terlihat menjadi dua untai kromatid yang yang letaknya sangat berdekatan dan dihubungkan oleh sebuah sentromer. Mendekati akhir profase, nukleolus dan membran nukleus menghilang dan terbentuk benang – benang pindel.
3.
Metafase Pada fase ini, setiap individu kromosom yang telah menjadi dua kromatid
bergerak menuju bidang equator. Benang – benang gelendong melekat pada sentromer setiap kromosom. Terjadi kondensasi dan penebalan yang maksimal pada fase ini. Sehingga kromosom terlihat lebih pendek dan tebal dibandingkan pada fase lainnya. Selain itu, kromosom juga terlihat sejajar di tengah – tengah equator. Sehingga sangat baik dilakukan analisis kariotipe pada fase ini. 4.
Anafase Fase ini dimulai ketika setiap pasang kromatid dari tiap – tiap pasang
kromosom berpisah, masing – masing kromatid bergerak menuju ke kutub yang berlawanan. Pemisahan ini dimulai dari membelahnya sentromer. Sentromer yang telah membelah kemudian ditarik oleh benang gelendong ke kutub yang berlawanan bersama dengan kromatidnya. Pergerakan kromosom ke kutub diikuti pula oleh bergeraknya organel – organel dan bahan sel lainnya. Ciri khusus yang terlihat pada saat anafase adalah kromosom terlihat seperti huruf V atau J dengan ujung yang bersentromer mengarah ke arah kutub. Pada saat ini, jumlah kromosom menjadi dua kali lipat lebih banyak. 5.
Telofase Pada fase ini, membran nukleus terbentuk kembali, kromosom mulai
mengendur dan nukleolus terlihat kembali. Sel membelah menjadi dua yang diikuti oleh terbentuknya dinding sel baru yang berasal dari bahan dinding sel yang lama, retikulum endoplasma, atau bahan baru yang lainnya. Pembelahan ini juga membagi sitoplasma menjadi dua. Pada akhir dari fase ini, terbentuk dua sel anakan yang identik dan memiliki jumlah kromosom yang sama dengan tetuanya. B. Meiosis Meiosis adalah Proses di mana jumlah kromosom menjadi setengahnya selama pembentukan gamet. Dalam meiosis, sel yang berisi kromosom diploid diubah menjadi empat sel. Meiosis terjadi dengan serangkaian langkah-langkah yang menyerupai langkah-langkah mitosis. Dua fase utama meiosis terjadi yaitu meiosis I dan meiosis II. Selama meiosis I, satu sel membelah menjadi dua. Selama meiosis II, dua sel masing-masing membagi lagi. Tahapan demarkasi sama mitosis terjadi dalam meiosis I dan meiosis II.
1.
Meiosis I Pada awal meiosis 1, sel manusia mengandung 46 kromosom, atau 92
kromatid (jumlah yang sama seperti selama mitosis). Meiosis I berlangsung melalui beberapa tahap sebagai berikut: a)
Profase I Profase I adalah serupa dalam beberapa cara dengan profase pada mitosis.
Kromatid memperpendek dan menebal dan menjadi terlihat di bawah mikroskop. Perbedaan yang penting, adalah bahwa proses yang disebut sinapsis terjadi. Proses kedua disebut pindah silang juga berlangsung selama profase 1. Selama profase 1, dua kromosom homolog datang mendekat satu sama lain. Karena setiap kromosom homolog terdiri dari dua kromatid, sebenarnya ada empat kromatid sejajar berdampingan satu sama lain. Ini kombinasi dari empat kromatid disebut tetrad, dan datang bersama-sama adalah disebut proses sinapsis. Setelah sinapsis telah terjadi, proses pindah silang terjadi. Dalam proses ini, segmen DNA dari satu kromatid dalam tetrad lolos ke kromatit lain dalam tetrad tersebut. pertukaran segmen kromosom Ini berlangsung secara kompleks dan kurang dipahami. Mereka menghasilkan kromatid genetik baru. Pindah silang merupakan pendorong penting evolusi. Setelah pindah silang telah terjadi, empat kromatid dari tetrad yang secara genetik berbeda dari aslinya kromatid yang empat. b)
Metafase I Dalam metafase I meiosis, tetrad menyelaraskan pada pelat Ekuatorial (seperti
pada mitosis). Sentromer menempel pada serat gelendong, yang membentang dari kutub sel. Satu sentromer menempel tiap serat spindle. c)
Anafase I Pada anafase 1, kromosom homolog terpisah. Satu homolog kromosom
(terdiri dari dua kromatid) bergerak ke salah satu sisi sel, sedangkan kromosom homolog lainnya (yang terdiri dari dua kromatid) bergerak ke sisi lain dari sel. Hasilnya adalah bahwa 23 kromosom (masing-masing terdiri dari dua kromatid) pindah ke salah satu tiang, dan 23 kromosom (masing-masing terdiri dari dua kromatid) pindah ke kutub yang lain. Pada dasarnya, jumlah kromosom sel dibelah dua. Untuk alasan ini prosesnya adalah pengurangan-pembelahan.
d)
Telofase I Dalam telofase I meiosis, inti mereorganisasi, kromosom menjadi kromatin,
dan pembagian sitoplasma menjadi dua sel berlangsung. Proses ini terjadi secara berbeda dalam sel tumbuhan dan hewan, seperti pada mitosis. Setiap sel anak (dengan 23 kromosom masing-masing terdiri dari dua kromatid) kemudian memasuki interfase, di mana tidak ada duplikasi DNA. Periode interfase mungkin singkat atau sangat lama, tergantung pada spesies organisme. 2.
Meiosis II Meiosis II adalah subdivisi utama kedua dari meiosis. Hal ini terjadi pada
dasarnya cara yang sama seperti mitosis. Pada meiosis II, sel yang berisi 46 kromatid yang mengalami pembelahan menjadi dua sel, masing-masing dengan 23 kromosom. Meiosis II berlangsung melalui beberapa tahap sebagai berikut: a)
Profase II Profase II mirip dengan profase mitosis. materi kromatin memadat, dan setiap
kromosom mengandung dua kromatid yang melekat pada sentromer. 23 pasang kromatid, total 46 kromatid, kemudian pindah ke plat Ekuatorial. b)
Metafase II Dalam metafase II dari meiosis, 23 pasang kromatid berkumpul di tengah sel
sebelum pemisahan. Proses ini identik dengan metafase pada mitosis. c)
Anafase II Selama anafase II dari meiosis, sentromer membagi, dan 46 kromatid menjadi
dikenal dengan 46 kromosom. Kemudian 46 kromosom terpisah satu sama lain. Serat gelendong melakukan migrasi kromosom dari setiap pasangan untuk satu kutub dari sel dan anggota lain dari pasangan ke tiang lainnya. Secara keseluruhan, 23 kromosom pindah ke masing-masing tiang. Kekuatan dan perlekatan yang beroperasi dalam mitosis juga beroperasi di anafase 11. d)
Telofase II Selama telofase II, kromosom berkumpul di kutub sel dan menjadi tidak jelas.
Sekali lagi, mereka membentuk massa kromatin. Selubung nukleus berkembang, nukleolus muncul kembali, dan sel mengalami sitokinesis seperti pada mitosis. Selama meiosis II, setiap sel mengandung 46 kromatid menghasilkan dua sel, masing-masing dengan 23 kromosom.
Awalnya, ada dua sel yang mengalami meiosis II, sehingga hasil dari meiosis II adalah empat sel, masing-masing dengan 23 kromosom. Masing-masing dari empat sel adalah haploid, yaitu, setiap sel berisi satu set kromosom. 23 kromosom dalam empat sel dari meiosis tidak identik karena pindah silang telah terjadi di profase 1. Ini pindah silang menghasilkan variasi sehingga masing-masing empat sel yang dihasilkan dari meiosis berbeda dari tiga lainnya. 2.3 DNA Dan RNA
Deoxyribonucleic acid (DNA) merupakan makromolekul berupa benang sangat panjang yang terbentuk dari sejumlah besar deoksiribonukleotida, yang masing-masing tersusun dari satu basa, satu gula dan satu gugus fosfat. Apabila kita ibaratkan suatu tubuh, maka DNA diibaratkan sebagai otak yang dapat mengatur segala proses di dalam tubuh. Di samping itu, DNA juga mempunyai peran penting dalam pewarisan sifat. DNA merupakan suatu senyawa kimia yang penting pada makhluk hidup. Tugas utamanya membawa materi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya. DNA juga merupakan senyawa polinukleotida yang membawa sifat-sifat keturunan yang khas pada kromosom. DNA penting dalam hal hereditas. Paket semua informasi genetik dan dibagikan pada generasi berikutnya. Dasar untuk ini terletak pada kenyataan bahwa DNA membuat gen dan gen membuat kromosom (Dadan Rosana, 2009). Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan nukleotida pada DNA yang digandakan. Proses replikasi ini diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel, kecuali sel gamet, pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama (Suparmuil, 2010). Pada dasarnya, proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari dua rantai dan rantai yang satu merupakan "konjugat" dari rantai pasangannya. Dengan kata lain susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk. Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana proses replikasi DNA ini terjadi. Salah satu teori yang paling populer menyatakan bahwa pada masingmasing DNA baru yang diperoleh pada akhir proses replikasi; satu rantai tunggal merupakan rantai DNA dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya merupakan rantai yang baru disintesis (Suparmuil, 2010).
Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh beberapa jenis protein yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan juga protein yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini (Suparmuil, 2010). DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah. Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil (Suparmuil, 2010). Asam ribonukleat (ribonucleic acid , RNA) senyawa yang merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam dogma pokok (central dogma) genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein. Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus gula ribosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus gula ribosa dari nukleotida yang lain (Suhermin, 2014) Menurut suhermin (2014), perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil tambahan pada cincin gula ribosa (sehingga dinamakan ribosa). Basa nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timin pada DNA diganti dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenin, guanin, sitosin, atau urasil untuk suatu nukleotida. Selain itu, bentuk konformasi RNA
tidak berupa pilin ganda sebagaimana DNA, tetapi bervariasi sesuai dengan tipe dan fungsinya RNA hadir di alam dalam berbagai macam/tipe. Sebagai bahan genetik, RNA berwujud sepasang pita (double-stranded RNA, dsRNA). Genetika molekular klasik mengajarkan adanya tiga tipe RNA yang terlibat dalam proses sintesis protein yaitu, RNA-kurir (messenger-RNA, mRNA), RNA-ribosom (ribosomal-RNA, rRNA), RNA-transfer (transfer-RNA, tRNA). Pada sekelompok virus. RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virusvirus yang baru (Elya Nusantari, 2010). Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino, monomer yang menyusun protein tersebut (Elya Nusantari, 2010). 2.4 Sintesis Protein
Menurut
Nurtami,
dkk
(2010),
Ekspresi
gen
merupakan
proses
penterjemaahan informasi yang dikode di dalam gen menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Dogma sentral ekspresi gen adalah sebagai berikut: A. Transkripsi Transkripsi merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan yang disebut sense, sedangkan pasangan rantai DNAnya disebut rantai antisense. Terjadi di dalam inti sel. Transkripsi terdiri dari tiga tahap, yaitu: a)
Inisiasi (permulaan) Transkripsi diawali oleh promoter, yaitu daerah DNA tempat RNA
polimerase melekat. Promoter mencakup titik awal
transkripsi dan biasanya
membentang beberapa pasang nukleotida di depan titik awal tersebut. Fungsi promoter selain menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana dari kedua rantai ganda DNA yang digunakan sebagai cetakan.
b)
Elongasi (pemanjangan) Ketika RNA bergerak di sepanjang DNA, pilinan rantai ganda DNA tersebut
terbuka secara berurutan kira-kira 10-20 basa DNA. Enzim RNA polimerase menambahkan nukleotida ke ujung 3’ dari molekul RNA yang dibentuk di sepanjang rantai ganda DNA. Setelah sintesis RNA berlangsung, rantai ganda DNA akan terbetuk kembali dan RNA baru akan terlepas dari cetakannya. c)
Terminasi (pengakhiran) Transkripsi berlangsung hingga RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA
yang dinamakan terminator. Terminator merupakan urutan DNA yang berfungsi untuk mengakhiri proses transkripsi. Pada prokariotik, transkripsi berhenti pada saat RNA polimerase mencapai titik terminasi. Pada eukariotik, RNA polimerase terus melewati titik terminasi, 10-35 nukleotida, RNA yang telah terbentuk terlepas dari enzim tersebut. B. Translasi Translasi berlangsung di dalam sitoplasma dan ribosom. Translasi merupakan proses penterjemaahan sutu kode genetik menjadi protein yang sesuai. Kode genetik
tersebut
berupa
kodon
di
sepanjang
molekul
RNAd,
sebagai
penterjemaahnya RNAt. RNAt membawa asam amino dari stoplasma ke ribosom. Molekul RNAt membawa asam amino spesifik pada salah s atu ujungnya yang sesuai dengan triplet nukleotida pada ujung RNAt lainnya yang disebut antikodon. Misalnya, perhatikan kodon RNAd UUU yang ditranslasi sebagai asam amino fenilalanin. RNAt pembawa fenilalanin mempunyai antikodon AAA yang komplemen dengan UUU agar terjadi reaksi penambahan fenilalanin pada rantai polipeptida sebelumnya. RNAt yang mengikat diri pada kodon RNAd harus membawa asam amino yang sesuai ke dalam ribosom. Tahap transalasi ada tiga yaitu: a)
Inisiasi Terjadi dengan adanya RNAd, RNAt dan dua subunit ribosom. Pertama-tama
subunit kecil ribosom melekat pada tempat tertentu diujung 5’ dari RNAd. Pada RNAd terdapat kodon “start” AUG, yang memberikan tanda dimulainnya proses translasi. RNAt inisiator membawa asam amino metionin, melekat pada kodon inisiasi AUG.
b)
Elongasi Pada tahap elongasi, sejumlah asam amino ditambahkan satu persatu pada
asam amino pertama (metionin). Kodon RNAd pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon molekul RNAt yang komplemen dengannya. RNAr dari subunit besar berperan sebgai enzim, yang berfungsi mengkatalisis pempentukan ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba. Polipeptida memisahkan diri dari RNAt tempat perlekatan semula, dan asam amino pada ujung karboksilnya berikatan dengan asam amino yang dibawa oleh RNAt yang baru masuk. Ketika RNAd berpindah tempat, antikodonnya tetap berikatan dengan kodon RNAt. RNAd bergerak bersama-sama dengan antikodon ini dan bergeser ke kodon berikutnya yang akan ditranslasi. Disamping itu, RNAt sekarang tanpa asam amino karena telah diikat pada polipeptida yang telah memanjang. Selanjutnya RNAt keluar dari ribosom. Langkah ini membutuhkan energi yang disediakan oleh hidrolisis GTP. c)
Terminasi Elongasi berlanjut sampai ribosom mencapai kodon stop. Triplet basa kodon
stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai tanda untuk menghentikan proses translasi dan berakhir pula proses sintesis protein.
BAB III METOLOGI 3.1 Tempat Dan Waktu
Praktikum materi genetik dilaksanakan di Laboratorium Agroklimatologi dan Statistika, Departemen Budidaya Tanaman, Fakultas Pertanian, Universitas Hasanuddin, Makassar pada hari sabtu, 24 Maret 2018, pada pukul 08:00-selesai. 3.2 Alat Dan Bahan
Alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu pensil warna (minimal 4 warna) dan bahan yang digunakan yaitu kertas. 3.3 Metode Pelaksanaan
A. Model kromosom Adapum metode praktikum pada praktikum ini adalah sebagai berikut: 1.
Menggambar beberapa model kromosom beserta dengan pasangannya.
2.
Mengamati model kromosom tersebut.
3.
Menyebutkan macam-macam kromosom yang ditunjukkan oleh model.
4.
Menunjukkan dan menyebutkan bagian-bagian kromosom.
5.
Pasangkan masing-masing kromosom dengan homolognya.
1.2 Pembahasan
Berdasarkan letak sentromer dan melihat panjang lengannya, maka kromosom dapat dibedakan atas 4 macam yaitu, metasentris adalah sentromer yang terletak median, sehingga kromosom terbagi menjadi dua dan lengan sama panjang dan mempunyai bentuk seperti huruf
V; Submetasentris adalah
sentromer yang terletak submedian, sehingga kromosom terbagi menjadi dua bagian yang tidak sama panjang dan lengan yang tidak sama panjang; Akrosentris adalah sentromer yang terletak subterminal (di dekat ujung kromosom), sehingga kromosom tidak membengkok melainkan tetap lurus seperti batang; Telosentris sentromer yang terletak di ujung kromosom, sehingga kromosom hanya terdiri dari sebuah lengan saja dan berbentuk lurus seperti batang (Sutikno, dkk, 2008). Bentuk dan ukuran kromosom pada berbagai organisme berbeda-beda. Ukuran kromosom sangat besar ditemukan pada bakteri E.coli. Kromosom E coli berbentuk sirkuler, terdiri dari 3800 kilo basa (kb) DNA double helix strand yang memadat ke dalam 100 loop. Satu loop mengandung DNA dengan ukuran 40 kb. Masing-masing loop terdiri dari 160 - 180 bead (manik-manik) dan setiap bead terdiri dari DNA yang berukuran 220-265 pasangan basa. Kromosom pada bakteri mengandung 4 macam protein yang bersama-sama bertanggung jawab pada struktur kromosom bakteri (Azmi Elvita, dkk, 2008). Sintesis protein adalah salah satu proses biologis paling fundamental yang mana setiap individu sel membuat protein spesifik untuk tujuan dan fungsi yang spesifik pula. Di dalam proses ini, terlibat DNA dan RNA. Proses ini dimulai dalam nukleus sel, di mana enzim membuka bagian spesifik untaian DNA, yang membuat DNA di bagian itu bisa diakses dan bisa mengakses salinan RNA. Molekul RNA ini kemudian bergerak dari nukleus sel ke sitoplasma, di mana proses sintesis dimula (Nurtami, dkk, 2010). Semua sel berfungsi lewat proteinnya. Fungsi protein ini didefinisikan oleh fungsi molekuler, penempatan di dalam sel dan keterlibatan di proses biologis tertentu. Dengan proses sintesis protein, sel biologis bisa membuat protein baru, Pada dasarnya, sel menggunakan informasi genetik (gen) yang terdapat di DNA untuk membuat protein, proses pembuatan protein atau sintesis protein ini dibagi menjadi dua langkah, yaitu transkripsi dan translasi (Nurtami, dkk, 2010).
BAB V PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan diatas maka dapat ditarik kesimpulan yaitu sebagai berikut:
Materi genetik adalah Gen yang merupakan sepotong DNA yang membawa informasi suatu sifat dan gen tersebut terdapat di dalam kromosom.
Deoxyribonucleic acid (DNA) merupakan makromolekul berupa benang sangat panjang yang terbentuk dari sejumlah besar deoksiribonukleotida, yang masing-masing tersusun dari satu basa, satu gula dan satu gugus fosfat.
Asam ribonukleat (ribonucleic acid , RNA) senyawa yang merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik.
5.2 Saran
Sebaiknya dalam proses penyampaian materi di sertai dengan slide agar praktikan lebih mudah mengerti dan asisten juga sebaiknya memberikan penjelasan lebih detail tentang praktikum yang dilakukan.
DAFTAR PUSTAKA
Azmi Elvita, A, dkk 2008, Genetika Dasar , Fakultas Kedokteran, Pekanbaru, Riau. Nurtami, dkk 2010, ‘Optimalisasi Suhu Dan Lama Inkubasi Dalam Ekstraksi DNA Tanaman Bitti (Vitex Cofassus Reinw) Serta Analisis Keragaman Genetik dengan Teknik Rapd-Pcr. J. Sains & Teknologi ’, Vol.12 No.3 : 265 – 276 ISSN 1411-4674. Nusantari, E 2010, Jenis Miskonsepsi Genetika yang Ditemukan pada Buku Ajar di Sekolah Menengah Atas, Pendidikan Biologi, Universitas Negeri Malang. Rosana, D 2009, Srtuktur dan Fungsi DNA dan RNA, Jakarta. Suhermin, 2014, ‘Profil Media Slide Interaktif Berbasis Ms. Power Point pada Pokok Bahasan Substansi Genetika Kelas XII’, Vol.3 No.1 Januari 2014 ISSN: 2302-9528. Suryo, 2008, ‘Analisis Meosis dan Mitosis’, Program Studi Pemuliaan dan Bioteknologi Tanaman. Sutikno, dkk 2008, ‘ Karyotipe Kromosom pada Allium sativum L. (Bawang Putih) dan Pisum sativum L. (Kacang Kapri)’, Volume 2, Halaman: 20 – 27. ISSN: 1411-321X. Wijayati, A 2009, Biologi untuk SMA/MA kelas XII Program Ipa, Departemen Pendidikn Nasional.
