Biomol

BIOMOL

KISI-KISI BIOLOGI MOLEKULER TAHUN 2008

1.       Kodon “Awal” (AUG) Kodon “Stop” (UGA,UAA,UAG)

2.       * Merupakan kumpulan Kodon

* Terdiri dari 64 kodon

o  Pemecahan kode genetik yang pertama  Marshall Nirenberg  dan Khorana pada tahun 1961

o  Terdapat 20 asam amino yang digabung menjadi protein, terdapat 20 karakter dalam abjad protein

o  Abjad asam nukleat hanya memiliki 4 karakter sesuai dengan empat nukleotida mRNA (A, U, G, dan C), kodon merupakan rangkaian yang terdiri dari tiga nukleotida, maka kemungkinan kombinasi dari kodon adalah 43 atau 64

3.       Akibatnya kurang dari 61 molekul Trna diperlukan untuk mentranslasikan kode genetic dan akibat degenerasi kode walaupun basa terakhir pada suatu kodon berpasangan secara tidak benar

4.        Ada 2 (Amino Asil tRNA & Metionil  tRNA)

5.       Ciri – ciri mitokondria DNA

Bentuknya sirkuler ,Untai ganda, mengandung  rantai berat (H) kaya akan nukleotida G dan rantai ringan (L) kaya akan nukleotida C, Mengandung basa nitrogen 16.569 pb ,Mengkode 13 unit protein untuk rantai respirasi ,Mengkode rRNA subunit besar (16S) dan subunit kecil (12S) ,Mengkode molekul tRNA 22 mt ,Sistem enzim mitokondria untuk transkripsi dan translasi lebih menyerupai sistem enzim prokariot, ini merupakan fungsi dan kemampuannya untuk dihambat oleh antibiotika ,Mitokondria memperbanyak diri melalui pertumbuhan dan pembelahan

6.        Pengaruh Mutasi sinar UV :

 Sinar ultra violet (UV) gelombang pendek mempunyai pengaruh mutagenik terutama akan menyerang sel-sel kulit. Radiasi UV dapat menyebabkan terbentuknya dimer pirimidin. Dua basa pirimidin yang berdampingan saling berikatan secara kovalen membuat anyaman seperti jala. Hal ini menyebabkan kesalahan dalam pembacaan DNA pada proses replikasi dan transkripsi

7. Asam nitrit (HNO₂) dan Hidroksil amin (NH₂OH) akan mendesaminasi basa, keduanya akan

    mengubah C → U dan A → I (inosin) sehingga  terjadi pertukaran basa

8. Mutasi Titik (Point mutation), perubahan basa

    tunggal

    1. Silent (samar)‏

    2. Missense ;

    3. Nonsense  “Insersi (sisipan), penambahan satu atau  lebih basa “ Delesi (penghapusan), hilangnya satu  atau lebih basa

9. Akibat Dari Denaturasi pada PCR

Denaturasi DNA (94 – 100˚C), untuk memisahkan kedua untai DNA secara sempurna maka kedua primer dapat menempel, pada siklus selanjutnya, denaturasi dilakukan pada temperatur 90 – 95˚C(pemecahan untai tunggal DNA)

10. DNA ligase akan menyatukan/meligasi ujung 3-hidroksil ke gugus fosfat di ujung -5’ fragmen berikutnya membentuk ikatan fosfodiester.

11. 1. KODE GENETIK bersifat DEGENERATE (turun derajat)

o      “degenerate” artinya kebanyakan asam amino ditentukan oleh lebih dari satu kodon(istilah yang lebih umum yaitu “redundant”)

o  Kode genetik bersifat jelas karena masing-masing kodon hanya menentukan satu asam amino

o  Tiga buah kodon tidak mengkode asam amino, kodon tersebut dinamakan kodon tidak bermakna

o  dua diantara ketiga kodon ini digunakan di dalam sel sebagai sinyal terminasi, sinyal ini menentukan tempat polimerisasi asam amino sehingga sintesis protein akan berhenti (stop)

o  61 kodon lainnya akan mengkode ke 20 asam amino

2. KODE GENETIK bersifat universal

o  Kode genetik bersifat universal karena semua organisme yang dipelajari, menggunakan kode genetik yang sama, kecuali pada mitokondria manusia :

  -  Kodon UGA dibaca sebagai triptofan (kodon stop)

 - Kodon AUA dibaca sebagai metionin (bukan isoleusin)

 -  Kodon CUA dibaca sebagai treonin (bukan leusin)

 -  Kodon AGA dan AGG pada mitokondria dibaca sebagai kodon  stop (bukan arginin)

 -  Mitokondria hanya memerlukan 22 molekul tRNA untuk membaca kode genetiknya, sedangkan sistem translasi sitoplasma mempunyai sebuah komplemen penuh yang terdiri atas 31 spesies tRNA

3. KODE TIDAK TUMPANG TINDIH dan TANPA TANDA BACA

o  mRNA tidak memiliki tanda baca untuk memisahkan satu kodon dari kodon lainnya, dan kodon tidak ada yang tumpang tindih

o  Setiap nukleotida hanya dibaca satu kali, dimulai dari kodon “start” (awal ; AUG) dekat ujung-5’ mRNA, lalu kodon dibaca secara berurutan dan berakhir di kodon stop (UGA, UAG, dan UAA) dekat ujung-3’ mRNA

12. Mutasi adalah perubahan materi genetik  Mutasi terjadi  karena pengaruh fisik, kimia, kesalahan yang secara kebetulan terjadi    pada proses replikasi atau rekombinasi DNA Mutasi pada     nukleotida molekul DNA atau kesalahan selama replikasi yang tidak diperbaiki mengakibatkan transkripsi dan    translasi suatu protein dengan urutan asam amino yang abnormal

13. urutan kerja enzim pada mekanisme perbaikan DNA

1.       Glikosilase

2.       Endonuklease insisi

3.       Endonuklease eksisi

4.       DNA polymerase

5.       DNA ligase

14. penyebab terjadinya dimer timin : reaktivasi cahaya atau iradiasi, sinar X

15. konsep hipotesa goyah :

o  Basa modifikasi adalah suatu contoh hukum pembentukan pasangan basa yang goyah (“woble”), misalnya : Inosin (I) merupakan satu nukleotida aneh pada tRNA yang dapat berpasangan dengan U, C atau A ; maka tiga dari empat kodon untuk alanin (GCU, GCC dan GCA) dapat berpasangan dengan sebuah tRNA yang  memiliki antikodon 5’–CGI–3’ 

16. penyebab alkilase pada DNA : Senyawa yang beralkilasi seperti (CH₃⁺) dan derivat mutagenik dari Benzo(a)piren, membawa gugus yang reaktif (epoksida) yang dapat   membentuk senyawa kovalen dengan basa guanin pada DNA → Zat Karsinogenik

17. contoh mutasi diam : CCG  →  CCA

kodon mRNA :  GGC  →  GGU     glisin

18. Enzim pada perbaikan DNA akibat mutasi :

1.Glikosilase

2. Endonuklease insisi

3. Endonuklease eksisi

4. DNA polymerase

5. DNA ligase

19. pengertian mekanisme perbaikan pada DNA akibat mutasi :

20. pengertian dan akibat pengion : Yaitu suatu jenis radiasi yang bekerja secara tidak langsung dengan merangsang molekul dalam sel yang berinterksi dengan DNA, mengubah struktur basa atau memutuskan untai DNA.

•       Akibatnya adalah Sinar X dan sinar γ menyebabkan terbentuknya radikal bebas (molekul-molekul dengan elektron yang tidak berpasangan) di dalam jaringan/sel, karena bersifat reaktif  maka dapat merusak DNA.

21. pengertian PCR : Suatu proses amplifikasi / penggandaan untai DNA  yang dilakukan secara in vitro dalam waktu relatif singkat.

22. karakteristik gel pada elektroforesa :

·         Mengandung pospat yang bermuatan negative.

·         Molekul yang lebih pendek akan bermigrasi lebih cepat melalui pori-pori gel dari pada molekul yang lebih panjang,sehingga pemisahan didasarkan pada panjang molekul.

·          Jenis gel yang digunakan didalam elektroforesa adalah :

     -  Gel poliakrilamid, digunakan untuk menentukan urutan basa DNA

     -  Gel agarosa digunakan untuk memisahkan fragmen DNA yang memiliki perbedaan         ukuran lebih besar 

23. karakteristik atau akibat mutasi titik :

•       Transisi, perubahan pirimidin / purin  tertentu menjadi pirimidin / purin lain

                        T ↔ C             
                        A ↔ G        

                     Transisi

•        Transversi, perubahan purin menjadi salah satu di antara dua pirimidin atau perubahan pirimidin menjadi salah  satu di antara dua purin

        T → A         A  → T

      

       C → G        G  → C

  Transversi

24. langkah” translasi :

Inisiasi (pemulaian)

o  Inisiasi suatu rantai polipeptida dibaca pada arah

     5’ ke 3’ dimulai dengan kodon awal 5’-AUG (metionin) dan diakhiri dengan kodon terminasi-3’ (kodon stop : UAG, UGA atau UAA)

o  Protein dibentuk dari terminal-N menuju terminal-C

o  tRNA membawa asam amino ribosom, pembentukan pasangan basa (pb) antara antikodon tRNA dan kodon mRNA, asam amino yang dibawa oleh tRNA disisipkan ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh

o  Pengikatan metionil – tRNA ke mRNA dan ribosom dinamakan inisiasi) ini melibatkan protein sitosol yang dikenal sebagai faktor inisiasi (FI) dan GTP

Elongasi (pemanjangan)

3 langkah Elongasi /pemanjangan :

(a)      Penambahan suatu aminoasil-tRNA pada  ribosom, sebagai tempat pengikatan dan membentuk Pasangan basa dengan kodoN  kedua pada mRNA

(b)     Pembentukan ikatan peptida antara asam amino pertama dan kedua

(c)      Translokasi (pergerakan mRNA relatif terhadap ribosom), sehingga sebuah aminoasil-tRNA dapat berikatan dengan kodon ketiga mRNA dan juga ke ribosom

o  Terminasi (pengakhiran)

o  Pemanjangan terjadi berulang-ulang sampai pada kodon terminasi kemudian faktor pelepasan (release factor) akan melekat pada ribosom maka protein yang telah lengkap terlepas dari ribosom

o  Setelah satu asam amino terikat dan bergerak disepanjang mRNA (translasi suatu polipeptida), maka ribosom lain dapat berikatan dan memulai translasi kembali

o  Kompleks sebuah mRNA dengan banyak ribosom disebut polisom

o  Sebagian protein disintesis di ribosom sitosol dan dilepaskan ke dalam sitosol sedangkan protein lain disalurkan ke dalam organel misalnya mitokondria

25. hal” yang berhubungan dgn proses penghentian pada translasi :

q  Di dalam sel, secara normal tidak terdapat tRNA dengan antikodon yang dapat membentuk pasangan basa dengan kodon stop maka yang akan berikatan dengan ribosom adalah faktor pelepasan (release factor), menyebabkan peptidil transferase melakukan hidrolisis terhadap ikatan antara rantai peptida dan tRNA

o  Polipeptida yang baru disintesis dilepaskan dari ribosom maka ribosom akan terurai menjadi subunitnya masing-masing (subunit besar dan subunit kecil) dan membebaskan mRNA

26. hal” yang terjadi stelah proses translasi :

Pengolahan protein

o  Pada waktu dibentuk di ribosom, rantai polipeptida akan bergerak pada ribosom yang dapat memuat sekitar 30 residu asam amino

o  Bersamaan dengan polimerisasi rantai, residu asam amino di ujung terminal-N mulai keluar dari daerah yang terlindung di dalam ribosom ini lalu mengalami pelipatan membentuk konformasi polipeptida

o  Protein berikatan dengan polipeptida nascent (polipeptida yang sedang dalam proses sintesis) dan berfungsi sebagai perantara(mediator ; chaperon) proses pelipatan

o  Mediator (chaperon) dapat mencegah terjadinya interaksi yang tidak sesuai dimana pembentukan ikatan disulfida antara residu sistein juga berperan membentuk struktur polipeptida

Enzim dapat bekerja pada polipeptida nascent dan memodifikasi residu tertentu, seperti metionin pada terminal-N biasanya dikeluarkan oleh protease

 27. perbedaan antara kode genetic universal dgn kode genetic DNA mitokondria :

Kodon	Kode genetic Universal	kode genetic DNA mitokondria
AUA	Isoleusin	Metionin
UGA	Stop	Triftofan
CUA	Leusin	Treonin
AGA&AGG	Arginin	stop

 28. Pengaruh /Akibat Deaminasi :

akan mengubah C → U dan A → I (inosin) sehingga terjadi pertukaran basa

29. Tahapan-Tahapan Translasi

Tiga tahap utama Translasi:

o  Inisiasi (pemulaian)

o  Elongasi (pemanjangan)

o  Terminasi (pengakhiran) 

30. DITERJEMAHKAN GEN NORMAL, TERJEMAHAN KARENA MUTASI

JENIS MUTASI

•       Mutasi Titik (Point mutation), perubahan basa tunggal

    1. Silent (samar)‏

    2. Missense

    3. Nonsense

 Insersi (sisipan), penambahan satu atau lebih basa

 Delesi (penghapusan), hilangnya satu atau lebih basa

31. Diagram mekanisme perbaiakan kerusakan DNA akibat mutasi

32. Benzo(a)piren, membawa

     gugus yang reaktif (epoksida) yang dapat  membentuk senyawa kovalen dengan basa guanin

 pada DNA → Zat Karsinogenik