Makalah BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN “DNA Sebagai Inti Dasar Kehidupan”

Makalah…!!

BIOTEKNOLOGI PETERNAKAN

“DNA Sebagai Inti Dasar Kehidupan”

Oleh :

Kelompok IV

Nama-Nama : Vina Eka Prasetia Nur Aulia Anisa (L1A1 14 059)

Mohamad Soaleh                                (L1A1 14 067)

Wesno                                                   (L1A1 14 063)

                                    Sunarsih                                               (L1A1 14 073)

                                    Wa Ode Zuliati                                    (L1A1 14 061)

                                    Inggriani Junianti R                           (L1A1 14 077)

Kelas             : Ganjil

JURUSAN PETERNAKAN

FAKULTAS PETERNAKAN

UNIVERSITAS HALU OLEO

KENDARI

2017

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Pendahuluan

Sel merupakan unit struktur dan fungsional terkecil makhluk hidup. Sel dikendalikan oleh suatu organel yaitu nucleus. Nukleus merupakan organel yang penting karena nucleus sebagai pengendali semua kegiatan sel, tanpa adanya nucleus maka kegiatan-kegiatan sel tidak dapat berlangsung. Tidak dapat berlangsungnya kegiatan di sel tentu akan mengganggu fungsi jaringan serta organ dalam tubuh kita, serta tanpa adanya nucleus maka sel tidak akan dapat hidup dalam waktu yang lama.
Dengan fungsi tersebut tentunya nucleus memiliki struktur yang khas sebagai penompang fungsi-fungsi tersebut. Struktur nucleus akan membantu dalam pelaksanaan tugas-tugasnya.

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 disebut DNA (Deoxyribonucleic acid). DNA pada umumnya tersebar di dalam nucleus sebagai matriks seperti benang yang disebut kromatin

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida.

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat (RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya.

1.2. Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.        Apakah DNA Sebagai Inti Dasar Kehidupan

1.3.   Tujuan

Adapun tujuan dalam pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.        Untuk mengetahui Peran DNA Sebagai Inti Dasar Kehidupan

BAB II

PEMBAHASAN

2.1. Nukleus (Inti Sel)

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 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 (Campbell dkk, 2000).

Inti sel atau nukleus adalah organel yang ditemukan pada sel eukariotik. Organel ini mengandung sebagian besar materi genetik sel dengan bentuk molekul DNA linier panjang yang membentuk kromosom bersama dengan beragam jenis protein. Gen di dalam kromosom-kromosom inilah yang membentuk genom inti sel.

Fungsi utama nukleus adalah untuk menjaga integritas gen-gen tersebut dan mengontrol aktivitas sel dengan mengelola ekspresi gen. Selain itu, nukleus juga berfungsi untuk mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel, memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein, sebagai tempat sintesis ribosom, tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA, serta mengatur kapan dan di mana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan, dan diakhiri. 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 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 (Marianti, 2006).

2.2.  Struktur Nukleus

2.2.1. Membran nucleus

Membrane sel inilah yang membedakan antara sel eukaripotik dengan sel prokariotik, dimana pada sel prokariotik tidak ada membrane sel. Melalui membrane sel inilah nucleus dapat mengeluarkan berbagai macam RNA dan sub unit ribosom ke sitoplasma karena memiliki struktur sebagai berikut:

Dalam mikroskop elekron menunjukkan bahwa membrane nucleus memiliki 2 lapis membrane unit pararel yang dipisahkan oleh celah sempit  berukuran antar 40-70 nm yang disebut sisterna perinukleus atau intermembran space. Bersama-sama, pasangan membrane inti serta celah diantarnya merupakan selapu inti. Setipa lapis membrane strukturnya sama dengan struktur membrane organel yang lain, yaitu adanya pospolipd bilayer. Membrane luar dari selaput inti berhubungan langsung dengan sistem membrane sitoplasma yang dikenal dengan reticulum endoplasma. Karena itu membrane luar inti dan reticulum memiliki satu cirri sama yaitu keduanya ditaburi oleh ribosom, yang merupakan organel yang berperan dalam sintesis protein.

Dalam membrane nucleus terdapat lamina fibrosa yaitu struktur protein yang berhubungan erat dengan selaput inti, yang variasi ketebalannya antar 80-300nm tergantung dari sel yang diamati, namun pori membrane nucleus tidak ditutupi oleh struktur ini. Lamina fibrosa terdiri dari 3 lapis polipeptida , disebut lamin, yang merupakan bagian dari matriks inti. Lamin inilah yang akan berperan saat pembelah sel. Saat fase telofase lamin inti akan terfosforilasi dan saat telofasi pori dan lamin akan mengalami defosorilasi yaitu lamina inti terbentuk kembali. Maka pada saat profase membrane nucleus akan hilang akibat dari terfosforilasinya lamin.

Dalam membrane nucleus terdapat pori inti yang menyediakan jalan diantara inrti dan sitoplasma. Pori ini begaris tengah rata-rata 70nm. Pori ini tidak terbuka namun dijembatani oleh sebuah membrane kedap electron berupa difragma protein lapis-tunggal. Struktur ini lebih tipis dari membrane yang membentuk selaput inti. Permeabilitas inti terhadap molekul sangat bervariasi namun semua pori permeable terhadap beberapa molekul misalnya mRNA, protein sitoplasma.

2.2.2 Kromatin

Kromatin pada saat interfase tampak sebagai butir-butir yang tersebar pada seluruh inti tanpa adanya benang-benang kromosom. Namun sebaliknya, jika inti sel sedang bermitosis buti-butir kromatin tidak terlihat dan akan tampak benang-benang kromosom. Istilah kromosom diperuntukan bagi kromatin yang membentuk gambaran sebagai batang-batang halus saat pembelahan sel. Kromosom tersusun atas molekul DNA (16%), RNA (12%) dan nucleoprotein (72%). Nukleoprotein sendiri tersusun atas berbagai jenis protein, yaitu protamin, histon, nonhiston dan berbagai enzim di antaranya polymerase DNA dan RNA.

Karena memiliki komatin inilah maka nukleus berfungasi sebagai imformasi genetik serta pengendali seluruh kegiatan sel. Pengendali seluruh kegiatan sel, karena dalam nukleus terdapat kromatin yang didalamnya terdapat DNA, melalui DNA inilah protein disintesis dengan bantuan RNA dan enzim. Protein merupakan molekul yang sangat penting bagi sel dan tubuh kita, karena enzim, hormone dan antibody memerlukan protein.

2.2.3. Nukleolus

Struktur nucleolus (anak inti) akan terlihat di bawah pengamatan mikroskop electron sebagai sebuah atau lebih bangunan basofil yang berukuran lebih besar daripada ukuran butir-butir kromatin. Nukleolus merupakan tempat berlangsungnya transkripsi gen yang dari proses tersebut didapatkan molekul rRNA. rRNA adalah salah satu jenis RNA yang merupakan materi penyusun ribosom. Molekul rRNA yang baru terbentuk segera dikemas bersama protein ribosom untuk dikeluarkan dari inti sel. Transkripsi molekul rRNA di dalam nucleolus menjamin terbentuknya molekul ribosom yang ada di dalam sitoplasma. Untuk kebutuhan tersebut, maka di dalam anak inti terdapat sejumlah potongan-potongan DNA (rDNA) yang ditranskripsi menjadi rRNA secara berulang-ulang dan berjalan sangat cepat dengan bantuan enzim RNA polymerase I. Potongan-potongan DNA tersebut dinamakan nucleolar organizer. Kandungan RNA dalam anak inti jika dibandingkan dengan bagian lain dari inti sel adalah tidak tetap, yaitu diperkirakan 5%-20%.

2.2.4. Nukleoplasma

Nukleoplasma merupakan substansi transparan, semi solid (agak padat), yang terletak di dalam nukleus. Komposisi tersusun dari asam, nukleat (DNA & RNA), yang merupakan materi genetik, protein dan garam-garam mineral.

a.        Asam Nukleat

Asam terdapat dalam dua bentuk, yaitu : asam dioksiribosa (DNA) dan ribosa (RNA). Biasanya dalam nukleus kedua asm nukleat ini bergabung dengan protein yang disebut nukleuprotein. Banyaknya DNA dalam nukleus bervariasi. Misalnya pada nukleus sel salamander (Amphibia) mengandung DNA lebih banyak dibandingkan dengan nucleus sel mamalia.

b.        Protein Nukleus

Jenis protein yang terdapat pada nukleus (Nukleuprotein ) yaitu, protamin dan histon. Selain kedua jenis protein ini pada nukleus terdapat protein lain yang bersifat asam, yaitu: nonhiston protein dan enzim nukleus

c. Garam-garam Mineral

Nukleus mengandung sejumlah kofaktor, prekursor dan mineral NAD, ATP, dan acetil CoA. Hasil analisis abu nukleus mengandung unsur fosfor kalium, natrium, kalsium dan magnesium. Fosfor banyak terdapat pada nucleolus.

2.3. Defenisi DNA dan RNA

DNA (Asam Deoksiribonukleat) merupakan asam nukelat yang didalamnya terdapat sel makhluk hidup yang merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. DNA ialah biomolekul primer semua makhluk hidup yang membentuk dan menyusun berat kering. DNA dalam bahasa inggris disebut deoxyribonucleic acid. DNA terdiri dari materi yang membentuk kromosom-kromosom dan informasi genetik yang tersimpan dalam tubuh makhluk hidup (Sugiono, 2004).

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA).

RNA (Asam Ribonukleat) Merupakan suatu rangkaian nukleotida yang saling berhubungan seperti rantai. RNA ialah hasil dari transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA sebagai polimer yang jauh lebih pendek jika dibandingkan DNA. Berbeda dengan DNA yang umumnya dijumpai dalam inti sel, Kebanyak dari RNA terdapat dalam sitoplasma, khususnya di ribosom. 

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya(Harpet, 1980).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida (Dage, 1992).

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya (fessenden, 1990).

2.4. Struktur DNA dan RNA

2.4.1. Struktur DNA

Struktur DNA pertama kali ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick. Struktur DNA disebut struktur rantai berganda Watson-Crick. DNA merupakan makro molekul atau molekul yang besar dan berisi 2 rantai polinukleoitida yang saling berkaitan. Setiap nukelotida terbentuk tiga susunan komponen yakni nitrogen, gula pentosa, dan gugus fosfat. Di dalam basa nitrogen terdapat basa primidin dan basa purin. Basa primidin terdapat timin dan sitosin sedangkan dalam basa puring terdapat adenin dan guanine (Cormack, 1994).

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama,

·      gugus fosfat

·      gula deoksiribosa

·      basa nitrogen, yang terdiri dari

-       Adenina (A)

-       Guanina (G)

-       Sitosina (C)

-       Timina (T)

Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida. Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å. Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai. Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta nukleotida.

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya.

2.3.2. Struktur RNA

RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida. Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :

·      5 karbon

●  Basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin (yang sama dengan DNA) dan golongan pirimidin yang berbeda yaitu sitosin (C) dan Urasil (U)

●  Gugus fosfat

Gambar: Struktur DNA

2.4. Fungsi DNA dan RNA

Fungsi utama DNA adalah sebagai pembawa materi genetic atau mengendalikan factor keturunan dan sintesis protein, hal ini yang menjadi dasar bahwa DNA dapat dikatakan sebagai inti dasar kehidupan. Namun demikian fungsi DNA sangat luas yaitu sebagai berikut:

1.    Membawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya

2.    Mengontrol kehidupan secara langsung maupun tidak 

3.    Sebagai auto katalis atau penggandaan diri 

4.    Sebagai heterokatalis atau melakukan sintetis terhadap senyawa lain. Sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

1.   RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

2.   RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

3.   RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), 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 virus-virus baru.

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 (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.

Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori 'dunia RNA', yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.

BAB III

PENUTUP

3.1. Kesimpulan

Dalam penulisan makalah ini dapat ditarik kesimpulan bahwa fungsi utama DNA adalah sebagai pembawa materi genetic atau mengendalikan factor keturunan, dan juga DNA memiliki fungsi yang sangat luas yaitu membawa materi genetic dari generasi ke generasi, berperan dalam sintesis protein, mengontrol kehidupan secara langsung maupun tidak, sebagai auto katalis atau penggandaan diri dan juga sebagai heterokatalis atau melakukan sintetis terhadap senyawa lain. Hal ini yang menjadi dasar bahwa DNA dikatakan sebagai inti dasar kehidupan mahkluk hidup.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, N. A.; J. B. Reece and L. G. Mitchell. 2000. Biologi Edisi Kelima Jilid I. Penerbit Erlangga, Jakarta : 438 p.

Cormack, H.David.1994. Struktur DNA dan Struktur RNA. Binapura Aksara : Jakarta.

Junqueira, L. Carlos, Jose Carneiro, Robert O. Kelley. 1998. DNA Pewarisan Sifat. edisi ke-8. Penerbit Buku Kedokteran EGC : Jakarta.

Marianti, Samadi dan Aditiya, 2006. Nukleus (Inti Sel). Unnes : Semarang.

Sugiono. 2004. Asam Nukleat dan Sintesis Protein. Bahan kuliah, Fakultas Biologi UNSOED : Purwokerto.

Syamsuri, Istamar, dkk. 2007. DNA Sebagai Inti Dasar Kehidupan. Erlangga : Jakarta.

Winatasasmita , Djamhur, 1986. Biologi Sel. Karanika Jakarta Universitas : Jakarta.