REPLIKASI DNA Febriana Dwi Wahyuni M Si DNA

REPLIKASI DNA Febriana Dwi Wahyuni, M. Si.

DNA t Replication DNA duplicates DNA Transcription RNA A -1 ii ((C . . )(j l. . ffl. RNA a. J, t, i. C. . )C Inform a!: lon synthesis nuc)eu, s cytoplas 1 n i. C )i~Jt. -. . nuclear envelope Translation Protein ' Protein

REPLIKASI • REPLIKASI adalah perbanyakan diri menghasilkan produk baru yang sama dengan dirinya • Pada tingkat molekul kimia hanya DNA yang dapat melakukan replikasi (dengan pengecualian RNA genom virus) • Arah 5’ ke 3’ dari untai DNA yang disintesis • Dikatalisis oleh DNA polimerase

REPLIKASI DNA & REPRODUKSI SEL Mitosis Replikasi DNA G 2 Sj M G 1

MODEL REPLIKASI DNA

Interpretasi Percobaan Meselson-Stahl • Replikasi DNA mengikuti model/pola semikonservatif Semiconservative DNAreplication Generation 15 N- DNA g force ----. ==l I Generation II

MODEL REPLIKASI DNA

Sintesis asam nukleat Transkripsi RNA DNA Transkripsi balik Replikasi DNA Replikasi RNA ➢Butuh rantai polinukleotida sebagai cetakan ▪DNA → replikasi, transkripsi ▪RNA → replikasi, transkripsi balik ➢Butuh enzim katalisator ▪DNA polimerase → replikasi DNA ▪RNA polimerase → transkripsi dari DNA ke RNA ▪Transkriptase balik (reverse transcriptase) → transkripsi dari RNA ke DNA

Mekanism Dasa Replikas DNA e r i • Denaturasi awal terjadi pada bagian DNA yang dikenal sebagai ORI (origin of replication) atau titik awal replikasi. • Replikasi DNA dimulai dengan membukanya DNA double helix pada suatu daerah yang disebut Replication fork (garpu replikasi) • Untaian DNA baru yang terbentuk merupakan komplemen untaian DNA induk

ARAH REPLIKASI • Untai DNA baru selalu arah 5’ 3’. dalam disintesis • ke 5’ triphosphate gugus 3’ OH hanya dapat dari ditambahkan deoxyribose ke

REPLIKASI DNA • Pola semikonservatif Setiap sintesis utas ganda DNA hanya satu dibentuk baru utas yang sedangkan yang lain berasal dari utas lama • Dimulai dari titik asal replikasi (ori) Hanya DNA yang mempunyai titik ori (origin of replication) yang dapat bereplikasi • Sintesis DNA bergerak dwiarah atau uniarah dengan pertumbuhan 5 -3 • DNA disintesis mulai dari titik Ori ke dua arah • Nukleotida baru ditambahkan pada ujung 3’OH

TITIK AWAL REPLIKASI (ORI) • Titik Ori adalah runtunan basa yang menjadi (signal bag tanda ) i DNA untuk memulai replikasi ▪Ori polimerase C (kromosom ▪Ori V E. coli) (replika plasmid F) ▪Ori T si plasmid F untuk ditransfer) • Jumlah (replika Ori si suatu DNA dalam ▪ bakteri : 1 beragam Kromosom eukario (satu) ▪ : dan Orit : Ori-T banyak Kromosom V

TITIK ORI PADA PROSE REPLIKASI S Ori Eukariot Bakteri

KOMPONEN PENTING DALAM REPLIKASI DNA cetakan Molekul deoksi ribonukleotida Enzim DNA polimerase → mengkatalisis polimerisasi Enzim nukleotida Enzim primase → mengkatalisis sintesis primer ikatan untaian DNA induk helikase Proteinpembuka SSB → menstabilkan DNA → yang sudahdan terbukagirase Enzim DNA ligase

Mekanism Sintesi DNA e DNA berlangsung s beberap taha Replikasi dalam Denaturasi untaian DNA induk Inisiasi sintesis DNA Pemanjangan untaian DNA Ligasi fragmen-fragmen DNA Terminasi sintesis DNA a p

PROTEIN DAN ENZIM YANG TERLIBAT DALAM PROSES REPLIKASI DNA 1. Pengudaran Heliks Ganda • Helikase : Berfungsi mengudar heliks ganda : Menghilangkan tegangan pada • Girase pangkal percabangan replikasi (topoisomerase) • Protein SSB (Single Strand-Binding) : Mencegah utas tunggal bergabung membentuk kembali heliks ganda 2. Sintesis Utas Baru • RNA Sintesis RNA primer III: Sintesis perpanjangan utas DNA Polimerase: baru • DNA I: Pengisian celah antara dua Okazaki dan membuang RNA primer Polimerase fragmen • Ligase: menyambung dua fragmen • DNA Okazaki Polimerase

REPLIKASI DNA A primase R A prim t O APoty s · L 0 Single strand Singl Binding proteins nd.

53 Utas leading: sintesis berjalan kontinu Fragmen Okazaki 3 5 Replikasi Berjalan secara bertahap Utas lagging: sintesis berjalan bertahap 3 5

SISTEM KOREKSI DALAM REPLIKASI DNA 1. Sistem pembacaan ulang oleh DNA Polimerase, saat replikasi • DNA Polimerase (Bakteri) mempunyai kemampuan aktivitas eksonuklease 3 -5 yang berfungsi membuang nukleotida yang salah pada saat replikasi 2. Sistem koreksi pasca replikasi • Setelah replikasi selesai terdapat protein/enzim yang dapat mengenali pasangan basa DNA yang tidak serasi. Basa yang tidak tepat akan diganti dengan yang seharusnya

STRUKTUR POLIMERASE DNA Menjamin ketepatan yang tinggi dalam Replikasi

Polymerase Chain Reaction (PCR) • Merupakan metode perbanyakan gen (DNA) menggunakan reaksi berantai • Dibantu oleh enzim DNA polimerase • Memerlukan primer DNA spesifik dengan panjang 18 -24 pb • Terdiri dari 3 tahap : • Denaturasi pemisahan untai ganda DNA • Annealing penempelan primer pada DNA • Elongasi pembentukan DNA/gen baru

Tahapan PCR (A) Denaturasi (B) Annealing (C) Elongasi