DNA

DNA merupakan suatu makromolekul yang tersusun oleh nukleotida sebagai molekul dasarnya yang membawa sifat gen.

• DNA terbentuk dari empat tipe nukleotida, yang berikatan secara kovalen membentuk rantai polinukleotida (rantai DNA atau benang DNA)
• Dengan tulang punggung gula-fosfat tempat melekatnya basa-basa.

• Dua rantai polinukleotida saling berikatan melalui ikatan hydrogen antara basa-basa nitrogen dari rantai yang berbeda.

• Semua basa berada di dalam double helix dan tulangpunggung gula-fosfat berada di bagian luar.
• Purin selalu berpasangan dengan pirimidin (A-T, G-C). Perpasangan secara komplemen tersebut memungkinkan pasangan basa dikemas dengan susunan yang paling sesuai.

• Hal ini bisa terjadi bila kedua rantai polinukleotida tersusun secara antiparalel.
• Komposisi gen adalah: Daerah pengkode (exon and intron) yang mengkode RNA atau protein + sekuen-sekuen pengaturan (Regulatory sequences: termasuk. promoter yang menginisiasi terjadinya transkripsi, enhancer/silencer yang menentukan tinggi rendahnya aktivitas transkripsi, polyadenylation site, splicing sites serta signal terminasi transkripsi).

Produk gen :

• RNA yang kemudian ditranslasi menjadi protein
• Hanya RNA seperti rRNA, tRNA, snRNA, snoRNA dan miRNA
• Satu gen mempunyai potensi menghasilkan banyak produk karena

adanya :

• promoter-promoter yang berbeda
• alternative splicing

Karakteristiknya:

• Disusun oleh tiga komponen, yaitu: Gula (deoksiribonukleotida), fosfat, dan basa.
• Ada empat jenis basa pada DNA yaitu Sitosin, Guanin, Adenin, dan Timin.
• Dalam satu molekul DNA terdapat dua utas polinukleotida yang diikat oleh ikatan hidrogen yang terbentuk antara basa-basanya.
• Perpasangan A-T diikat oleh dua ikatan hidrogen dan perpasangan G-C oleh tiga ikatan hidrogen.

• Pasangan kedua utasan tersebut berpilin membentuk heliks ganda
• 
  

What is mitochondrial DNA?

• Walaupun kebanyakan DNA dikemas dalam kromosom yang berada di dalam nukleus, namun mitokondrial juga memiliki DNA dengan jumlah yang sedikit.
• Material genetik ini dikenal dengan mitochondrial DNA atau mtDNA.
• Mitochondria tersusun atas sel yang mengubah energi dari makanan menjadi suatu bentuk yang dapat digunakan oleh sel.
• Setiap sel terdiri atas ratusan hingga ribuan mitochondria, yang terletak di dalam cairan yang mengelilingi nukleus (sitoplasma).
• Mitochondria memproduksi energi melewati suatu proses yang dikenal dengan nama oxidative phosphorylation.
• Proses ini menggunakan oksigen dan gula sederhana untuk membuat ATP, sumber energi sel.
• Disamping untuk memproduksi energi, mitokondria berperan dalam beberapa aktivitas sel. Sebagai contoh, mitochondria membantu mengatur penghancuran diri sel.
• Mereka juga dibutuhkan untuk memproduksi substansi seperti kolestrol dan heme (komponen dari hemoglobin yang membawa oksigen dalam darah).
• Mitochondrial DNA terdiri atas 37 gen, semuanya dibutuhkan untuk menjalankan fungsi mitochondrial secara normal.
• Tiga belas gen dari semua gen ini mengatur pembuatan enzim yang melibatkan oxidative phosphorylation.
• Sisa gen yang lain mengatur pembuatan molekul yang disebut transfer RNAs dan ribosom RNAs
• RNA tipe ini membantu memasang dinding protein menjadi protein fungsional.

Jadi

DNA Sebagai Bahan Genetik

• Struktur. DNA merupakan molekul sederhana, dan mempunyai fungsi yang kompleks.
• Fungsi penting DNA yang dinyatakan oleh Watson & Crick adalah pertama DNA mempunyai fungsi untuk menurunkan sifat (herediter) yang dimiliki oleh suatu organisme ke generasi berikutnya.
• Kedua DNA membentuk organisme hidup mengikuti prinsip dasar arsitektur bentuk mengikuti fungsi.
• Dalam proses penurunan sifat-sifat genetis tersebut mengikuti suatu dogma yang disebut dengan dogma sentral yaitu informasi atau manifestasi genetik dialirkan dari DNA melalu RNA, yang kemudian membentuk protein.
• Para ahli berpendapat bahwa struktur DNA sangat menentukan fungsi dari DNA tersebut.
• Pada dasarnya DNA semua jenis hewan dan tumbuhan yang hidup di planet bumi ini tersusun atas 6 macam komponen sebagai berikut: Gula (deoksiribosa), Gugus fosfat dan 4 macam basa nitrogen (Adenin, Guanin, Sitosin dan Timin).
• Komponen-komponen tersebut membentuk DNA, di mana satuan terkecil komponen penyusun DNA dinamakan nukleotida/deoksinukleotida.
• Beberapa nukleotida dapat bergabung menjadi 1, contohnya gabungan dari 3 nukleotida disebut dengan trinukleotida.

Fungsi DNA

• Dalam perkembangan suatu organisme, penentuan perkembangan fenotipnya ditentukan oleh protein.
• Dalam hal ini fungsi protein ditentukan oleh sekuen asam amino, di mana susunan dari sekuen-sekuen tersebut ditentukan oleh DNA.
• Dalam menentukan sekuen-sekuen asam amino, DNA mengandung sandi genetik untuk setiap jenis asam amino.
• Masing-masing asam amino ditampilkan oleh 3 pasang basa (triplet) yang disebut dengan kodon.
• Urutan-urutan kodon pada sekuen DNA itulah yang mencerminkan urutan asam amino yang akan dirakit menjadi suatu rantai protein.
• Replikasi DNA merupakan proses perbanyakan DNA, di mana dalam perbanyakan tersebut melibatkan berbagai macam enzim.
• Setiap enzim mempunyai fungsi tertentu, misalnya: 1) terdapat enzim yang menangkap nukleotida 2) enzim yang memasangkan dengan basa sesuai templat 3) enzim yang membentuk ikatan fosfodiester pada tulang punggung gula fosfat baru dan sebagainya\
• Secara garis besar proses terjadinya sintesis protein mengalami beberapa langkah sebagai berikut.

1. DNA menyampaikan informasi ke ribosom, dengan cara enzim-enzim seluler membuat salinan/copy, sehingga dapat dibaca oleh ribosom. mRNA yang merupakan salinan copy gen tersebut akan membawa sandi genetik yang kemudian digunakan untuk mensintesis protein dalam ribosom.
2. Kodon pada mRNA dikorelasikan dengan asam amino yang seharusnya. Tahapan dilakukan oleh tRNA (RNA transfer).
3. Asam amino disambungkan untuk membentuk rantai protein fungsional oleh ribosom, selanjutnya ribosom melepaskan protein ke dalam sel.

Transkripsi

• Proses trankripsi pada dasarnya adalah sintesis suatu molekul RNA. Molekul RNA adalah suatu polimer yang terbentuk dari berbagai gugus ribonukleotid. RNA polimerase adalah suatu enzim yang bertugas mengenali tempat tertentu pada rantai DNA yang menentukan mulainya transkripsi.
• Proses transkripsi terdiri atas inisiasi, pemanjangan dan terminasi. Untuk memulai transkripsi, RNA polimerase harus bisa membedakan suatu gen dari pasangan basa lainnya. Bagian DNA yang menjadi tempat melekatnya RNA polimerase adalah promotor. Setelah transkripsi dimulai, RNA polimerase bergerak sepanjang molekul DNA untuk membuka DNA utas ganda sambil menempelkan ribonukleotida pada ujung molekul RNA yang sedang tumbuh.

Translasi

• Translasi adalah penerjemahan kodon pada mRNA menjadi suatu polipetida. Suatu bagian dari rantai mRNA yang menjadi tempat mulainya translasi adalah Ribosome Binding Sites (RBS) atau sekuen Shine Dalgarno. Proses translasi dimulai dari menempelnya ribosom pada RBS. Setelah subunit 30S dari ribosom menempel pada RBS. Subunit itu bergerak sepanjang mRNA hingga mencapai kodon awal (kodon AUG). Proses translasi berakhir bila ribosom mencapai kodon akhir (kodon UAA, UAG dan UGA).

What is a gene?

• Gen adalah bahan genetik yang terkait dengan sifat tertentu.
• Sebagai bahan genetik tentu saja gen diwariskan dari satu individu ke individu lainnya.
• Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang dinamakan alel.
• Ekspresi dari alel dapat serupa, tetapi orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda.

• Gregor Mendel telah berasumsi tentang adanya suatu bahan yang terkait dengan suatu sifat atau karakter yang dapat diwariskan.
• Ia menyebutnya ‘faktor’.
• Pada 1910, Thomas Hunt Morgan menunjukkan bahwa gen terletak di kromosom.
• Selanjutnya, terjadi ‘perlombaan’ seru untuk menemukan substansi yang merupakan gen.
• Banyak penghargaan Nobel yang kemudian jatuh pada peneliti yang terlibat dalam subjek ini.
• Pada saat itu DNA sudah ditemukan dan diketahui hanya berada pada kromosom (1869), tetapi orang belum menyadari bahwa DNA terkait dengan gen.
• Melalui penelitian Oswald Avery terhadap bakteri Pneumococcus (1943), serta Alfred Hershey dan Martha Chase (publikasi 1953) dengan virus bakteriofag T2, barulah orang mengetahui bahwa DNA adalah bahan genetik.

What is a chromosome?

• Kromosom adalah suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan.
• Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom terdiri atas dua bagian, yaitu sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang).
• Kromosom juga merupakan struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan (hereditas).
• Kromosom adalah KHAS bagi makhluk hidup.
• Sepasang kromosom adalah “HOMOLOG” sesamanya, artinya mengandung lokus gen-gen yang bersesuaian yang disebut ALELA.
• LOKUS adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom.

ALEL GANDA (MULTIPLE ALLELES) adalah adanya lebih dari satu alel pada lokus yang sama. misal pada penentuan gen golongan darah . Pada lokus terdapat 3 gen IA, IB , Io

Dikenal dua macam kromosom yaitu:

1. Kromosom badan (Autosom).
2. Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom).

• Kromosom-Y adalah kromosom yang membawa sifat laki-laki, dan kromosom-X adalah kromosom yang membawa sifat wanita.
• Pada manusia laki-laki mempunyai kromosom XY sedangkan perempuan XX.
• Di tingkat bibit, sperma hanya mempunyai satu kromosom, yaitu kromosom-X atau kromosom-Y,
• sedangkan bibit wanita hanya mempunyai kromosom-X.

How many chromosomes do people have?

• Jumlah kromosom manusia adalah 46 buah (23 pasang) yang terdiri dari 22 pasang autosom dan 1 pasang gonosom.

Intron

• Berasal dari singkatan intragenic regions, yang merupakan bagian yang tidak berkode dari precursor mRNA (pre-mRNA)yang dibuang sebelum mRNA siap ditranslasi.
• Tetapi ada juga intron prokariot yang ditemukan di tRNA dan rRNA.
• Ketika intron telah dibuang dari pre-mRNA, hasilnya adalah exon (bagian mRNA yang berkode).
• Panjang dan ukuran intron berbeda pada satu spesies yang sama dan berbeda juga pada gen yang berbeda dalam satu individu.
• Intron sering ditemukan dalam genome eukariotik .

Figure Intron

• Intron adalah hasil transkripsi seringkali juga membawa sekuensi yang terdapat di bagian ORF atau di bagian non-translated 5’ atau 3’ region.
• Secara bertahap intron ini akan dibuang dari transkrip yang terbentuk dan exon yang ada akan digabungkan membentuk mRNA yang siap untuk ditranslasi menjadi protein.
• Antara intron dan ekson diketahui mempunyai batasan tertentu, yaitu batas ujung 5’ dari intron adalah pasangan nukleotida GT dan batas ujung 3’ adalah pasangan nukleotida AG.
• Proses splicing diawali dengan terbentuknya struktur kompleks yang disebut spliceosome.
• Proses splicing akan berlanjut melalui dua tahapan.

Intron terdiri atas empat kelas:

• Intron inti (splisiomal intron)
• Intron grup I
• Intron grup II
• Intron grup III

Ada dua hipotesis mengenai mengapa intron terbentuk:
1. Intron Early (IE)

• Pada awalnya intron banyak ditemukan pada organisme purba prokariotik maupun eukariotik. Kemudian intron menghilang pada organisme prokariotik.
• Fakta yang menjadi dasar teori ini adalah intron memfasilitasi exon sebagai dominan dalam pembentukan protein.
• Model ini memungkinkan adanya evolusi gen baru.

2. Intron Late (IL)

• Pada awalnya intron berupa parasit yang memiliki gen yang disebut transposable elemen.
• Gen ini masuk pada organisme yang tidak memiliki intron, kemudian terakumulasi sehingga terbentuk dalam rangkaian DNA yang ditranskripsi sebagai intron.
• Model ini didasarkan pada adanya speciomal intron yang hanya ditemui pada organisme eukariotik.

Fungsi intron adalah sebagai berikut:

• Mengatur aktifitas gen dalam setiap tahap pertumbuhan dan perkembangan suatu organisme dan kebutuhan biologis sesaat melalui control ekspresi gen.
• Struktur stabil pada intron memungkinkan intron dapat melindungi pre-mRNA dari regradasi enzim.
• Menghasilkan variasi fenotipik dengan mengatur atau memfasilitasi transporsisi dari exon.
• Beberapa exon memiliki fungsi mengontrol rangkaian proses pada kromosom X. hal ini penting dalam menentukan jenis kelamin pada tanaman dan vertebrata.
• Mempengaruhi peran dalam pengaturan sintesis protein, walaupun tidak mempunyai fungsi dalam proses translasi.

Exon

• Merupakan rangkaian asam nukleat yang menggambarkan bentuk dari RNA sesudah bagian awal dari RNA molekul.
• Intron sudah dipindahkan oleh sambungan cis, dua atau lebih sambungan molekul RNA sudah diligasi dengan sambungan trans.
• Bentuk molekul RNA dapat menjadi mRNA atau bentuk fungsi dari non-coding mRNA seperti rRNA atau tRNA.
• Exon dapat menunjukan rangkaian dalam DNA atau transkrip RNA itu.

GEN DAN KROMOSOM

Letak Kromosom

• Seperti telah dijelaskan dalam pembahasan tentang perkembangbiakan, semua keturunan hasil perkembangbiakan generatif mempunyai sifat yang bervariasi yang merupakan hasil dari campuran sifat kedua induknya.
• Misalnya, seorang ayah berambut lurus menikah dengan seorang ibu berambut keriting.
• Anak-anak mereka mungkin ada yang berambut lurus, berambut keriting, atau berambut ikal (antara lurus dan keriting).
• Rambut lurus dan rambut keriting disebut sifat beda.
• Contoh sifat beda pada tumbuhan adalah batang tinggi, batang pendek, warna bunga merah, warna bunga putih, rasa buah manis, rasa buah asam, biji bulat, dan biji kisut (keriput).
• Sekarang sudah diketahui bahwa sifat beda ditentukan dan diwariskan oleh gen penentu sifat yang terletak di dalam kromosom.
• Istilah kromosom pertama kali diperkenalkan oleh W. Waldeyer. Kromosom berasal dari dua kata, yaitu chroma (warna) dan soma (badan).
• Istilah ini muncul karena bagian ini akan jelas terlihat di bawah mikroskop apabila diberi zat warna. Kromosom terletak di dalam nukleus (inti sel).
• Inti sel tubuh dan inti sel kelamin suatu organisme mempunyai jumlah yang berbeda.
• Kromosom yang terletak di dalam inti sel tubuh bersifat haploid (2n), sedangkan yang terletak di dalam inti sel kelamin (gamet) bersifat haploid (n).
• Jumlah kromosom pada sel tubuh manusia sebanyak 46 (23 pasang), sedangkan pada sel kelaminnya (sperma atau ovum) sebanyak 23. dalam setiap kromosom manusia terdapat ribuan gen.

Macam-Macam Kromosom

• Berdasarkan fungsinya, kromosom dibedakan menjadi

1. kromosom tubuh
2. kromosom kelamin.

• Kromosom tubuh atau autosom adalah kromosom yang tidak menentukan jenis kelamin,
• berjumlah 2n-2. pada manusia jumlah autosom pada setiap sel tubuh sebanyak 44 (22 pasang).
• Kromosom kelamin (seks) atau gonosom adalah kromosom yang menentukan jenis kelamin, berjumlah sepasang.
• Kromosom kelamin pada wanita XX, sedangkan laki-laki XY.

Istilah – Istilah dalam Penurunan Kromosom.

• Parental (P), yaitu induk (jantan dan betina) yang mengadakan perkawinan/persilangan. Parental disebut juga orang tua/tetua.
• Filial (F), yaitu individu hasil persilangan, disebut juga keturunan/zuriat. Keturuanan pertama diberi simbol F1, keturunan kedua diberi simbol F2, dst.
• Gen dominan, yaitu gen yang mampu menutupi sifat gen lain yang sealel.
• Gen resesif, yaitu gen yang ditutupi oleh sifat gen lain yang sealel.
• Gen intermediat/kodominan, yaitu gen yang tidak saling mengalahkan atau mempunyai pengaruh yang sama kuat.
• Alel, yaitu gen-gen yang terletak pada kromosom homolog.
• Fenotipe, yaitu sifat-sitat yang tampak dari luar, dapat dicium, dapat dirasakan, misalnya rambut lurus, batang tinggi, bunga merah. bau harum, dan rasa manis.
• Fenotipe merupakan perpaduan antara faktor genotipe dan faktor lingkungan.
• Genotipe, yaitu sitat yang tidak tampak dari luar dan disimbolkan dengan huruf awal sifat-sifat yang diwakilinya.
• Sifat dominan disimbolkan dengan huruf besar.
• sedang sifat resesif disimbolkan dengan huruf kecil.
• Misalnya, batang tinggi dominan terhadap batang pendek.
• Gen batang tinggidisimbolkan dengan huruf T, sedangkan batang pendek disimbolkan dengan huruf t.
• Sifat pada genotip disimbolkan dengan huruf yang ditulis rangkap. misalnya TT, Tt, atau tt.
• Homozigot, yaitu pasangan gen yang mempunyai alel yang sama. misalnya AA atau mm.
• Heterozigot, yaitu pasangan gen yang mempunyai alel yang berbeda. misalnya Aa atau Mm.
• Hibrid, yaitu hasil persilangan atau hasil perkawinan antara dua individu yang mempunyai sifat beda.
• Persilangan dengan satu sitat beda disebut persilangan monohibrid, persilangan dengan dua sifat beda disebut persilangan dihibrid. persilangan dengan tiga silat beda disebut persilangan trihibrid, dan seterusnya.

Persilangan Monohibrid Dominan

• Persilangan monohibrid adalah persilangan dua individu dengan satu sifat beda.
• Persilangan rnonohibrid dibedakan menjadi dua macam, yaitu persilangan monohibrid dominan dan monohibrid intermediat.

Persilangan Monohibrid Dominan

• Persilangan monohibrid dominan adalah persilangan dua individu sejenis yang memerhatikan satu sifat beda dengan gen-gen yang dominan.
• Sifat dominan dapat dilihat secara mudah, yaitu sifat yang lebih banyak muncul pada keturunan dari pada sifat lainnya yang sealel.
• Persilangan monohibrid sudah diteliti oleh Mendel.
• Dari hasil penelitiannya dengan tanaman kacang kapri.
• Jika tumbuhan berbatang tinggi disilangkan dengan tumbuhan sejenis berbatang pendek menghasilkan F, tumbuhan berbatang tinggi, dikatakan bahwa batang tinggi merupakan sifat dominan, sedangkan batang pendek merupakan sifat resesif.
• Jadi, pada F, dihasilkan keturunan yang mempunyai sifat sama dengan sifat induk yang dominan.
• Rasio/perbandingan genotipe pada F2 = 1 : 2 : 1, sedangkan rasio fenotipenya = 3 : l.

Persilangan Monohibrid Intermediat

• Persilangan monohibrid intermediat adalah persilangan antara dua individu sejenis yang memperhatikan satu sifat beda dengan gen-gen intermediat.
• Jika tumbuhan berbunga merah disilangkan dengan tumbuhan sejenis berbunga putih menghasilkan F, tumbuhan berbunga merah muda, dikatakan bahwa bunga merah bersifat intermediat.
• Dengan cara persilangan seperti pada persilangan monohibrid dominan di atas. dapat diketahui bahwa rasio genotipe dan fenotipe F, pada persilangan monohobrid intermediat sama, yaitu 1 :2 : l.

Persilangan Dihibrid

• Persilangan dihibrid adalah persilangan antara dua individu sejenis yang melibatkan dua sifat beda,
• misalnya persilangan antara tanaman ercis berbiji bulat dan berwarna hijau dengan tanaman ercis berbiji kisut dan berwarna cokelat; padi berumur pendek dan berbulir sedikit dengan padi berumur panjang dan berbulir banyak.
• Mendel juga meneliti persilangan dihibrid pada kacang kapri.
• Mendel menyilangkan kacang kapri berbiji bulat dan berwarna kuning dengan tanaman kacang kapri berbiji kisut dan berwarna hijau.
• Ternyata semua F1, nya berbiji bulat dan berwarna kuning.
• Berarti biji bulat dan warna kuning merupakan sifat dominan.
• Selanjutnya. semua tanaman F, dibiarkan menyerbuk sendiri.
• Ternyata pada F2 dihasilkan 315 tanaman berbiji bulat dan berwarna kuning. 108 tanaman berbiji bulat dan berwarna hijau. 106 tanaman berbiji kisut dan berwarna kuning, serta 32 tanaman berbiji kisut dan berwarna hijau.
• Hasil penelitiannya mengehasilkan hukum Mendel II atau hukum asortasi atau hukum pengelompokan gen seceru bebas.
• Hukum ini menyatakan bahwa gen-gen dari kedua induk akan mengumpul dalam zigot, tetapi kemudian akan memisah lagi ke dalam gamet-gantet secara bebas.

Pewarisan Sifat dan Bibit Unggul

• Hukum Mendel dapat digunakan untuk menghasilkan tanaman atau ternak bibit unggul.
• Sifat-sifat unggul tanaman, antara lain adaptif (mudah menyesuaikan diri) terhadap berbagai kondisi lingkungan,
• misalnya cuaca buruk dan kekeringan; tahan terhadap hama dan penyakit; lebih cepat menghasilkan: produktivitasnya tinggi dan rasanya enak; atau untuk tanaman menahun mempunyai masa produksi yang lebih lama.
• Sifat-sitat unggul hervan, antara lain tahan terhadap penyakit: hewan pedaging menghasilkan daging yang lebih banyak dan enak, unggas petelur menghasilkan telur yang lebih banyak; atau sapi menghasilkan susu yang lebih banyak.
• Untuk memperoleh bibit unggul, dapat dilakukan dengan seleksi dan hibridisasi. Kedua proses ini berkaitan erat.
• Sebelum dilakukan hibridisasi, dilakukan dulu proses seleksi.
• Seleksi adalah pemilihan sifat-sifat tanaman dan hewan yang sesuai dengan kehendak manusia.
• Misalnya, untuk menghasilkan bahan pangan, diseleksi tanaman dengan sifat-sifat produktivitas tinggi, rasanya enak, serta tahan hama dan penyakit. Untuk hewan diseleksi hewan-hewan penghasil daging, telur, dan susu yang tinggi.
• Seleksi yang dilakukan secara terus-menerus dan dalam waktu yang sangat lama akan mengakibatkan organisme dengan sifat unggul akan makin bertambah.
• Sebaliknya. organisme dengan sifat-sifat yang tidak dikehendaki akan makin berkurang atau bahkan punah.
• Hibridisasi/pembastaran/persilangan adalah mengawinkan dua individu sejenis yang berbeda sifatnya sehingga diperoleh keturunan dengan sifat-sifat unggul yang dimiliki kedua induknya.
• Misalnya, persilangan induk varietas padi yang produktivitasnya tinggi.
• Tetapi tidak tahan terhadap hama dan penyakit dengan induk varietas padi yang produktivitasnya rendah, tetapi tahan terhadap hama dan perryakit, diharapkan menghasilkan keturunan dengan sifat produktivitasnya tinggi dan tahan terhadap hama dan penyakit.
• Bibit unggul juga dapat diperoleh dengan menyilangkan tanaman liar dengan tanaman yang sudah dibudidayakan.
• Misalnya. Antara tomat liar dengan tomat komersial yang sudah dibudidayakan.
• Tomat liar berbuah kecil-kecil, tetapi memiliki keunggulan, yaitu kebal terhadap penyakit layu karena jamur Fusarium.
• Setelah kedua tomat tersebut disilangkan. dihasilkan tomat dengan ukuran buah seperti tomat komersial yang tahan terhadap penyakit layu karena jamur Fusarium.

APLIKASI DNA DALAM 

DNA fingerprint

Di Indonesia, DNA fingerprintmencuat namanya setelah terjadi banyak peristiwa peledakan bom di tanah air yang  mengakibatkan tubuh korban dan pelaku kejahatan hancursehingga menyulitkan proses identifikasi. DNA fingerprint digunakan untuk mengidentifikasi pelaku dan korban kejahatan berdasarkan perbedaan urutan DNA di tiap individu. Pengunaan metode DNA fingerprintdi Indonesia boleh dibilang masih sangat baru sedangkan di negara-negara maju, hal ini telah biasa dilakukan.

Penemuan teknik Polymerase Chain Reaction(PCR) menyebabkan perubahan yang cukup revolusioner dalam  metode identifikasi. Hasil aplikasi dari tehnik PCR ini disebut dengan DNA fingerprintyang memberikan gambaran pola potongan DNA dari setiap individu. Setiap individu mempunyai DNA fingerprintyang berbeda, oleh karenanya, dalam kasus forensik informasi ini bisadigunakan sebagai bukti kuat kejahatan di pengadilan.

Dalam kasus-kasus kriminal, sampel yang digunakan untuk identifikasi menggunakan DNA fingerprint bergantung  pada barang bukti apa yang ditemukan di Tempat Kejadian Perkara (TKP). Misalnya, jika ditemukan puntung  rokok, maka yang diperiksa adalah DNA dari sel epitel bibir yang menempel ketika rokok dihisap. 

Sel epitel ini masih menggandung unsur DNA yang dapat dilacak. Untuk kasus pemerkosaan, sampel yang diambil adalah sel  spermanya. Sedangkan jika di TKP hanya ditemukan satu helai rambut, maka sampel ini dapat diperiksa asalkan ada akar rambut. Bagian-bagian tubuh lain yang dapat diperiksa antara lain darah, daging, dan tulang.  Sistematika analisis DNA fingerprintsama dengan metode analisis ilmiah yang biasa dilakukan di laboratorium kimia. 

Sistematika ini dimulai dari proses pengambilan sampel sampai ke analisis dengan PCR. Pada pengambilan  sampel dibutuhkan kehati-hatian dan kesterilan peralatan yang digunakan. Setelah didapat sampel dari bagian tubuh tertentu, maka dilakukan isolasi untuk mendapatkan sampel DNA. 

Bahan kimia yang digunakan untuk isolasi adalah  Phenolchloroformdan Chilex. Phenolchloroformbiasa digunakan untuk isolasi darah yang berbentuk cairan sedangkan Chilexdigunakan untuk mengisolasi barang bukti berupa rambut. Lama waktu proses tergantung dari kemudahan suatu sampel di isolasi, bisa saja hanya beberapa hari atau bahkan bisa berbulan-bulan.

Tahapan selanjutnya adalah sampel DNA dimasukkan kedalam mesin PCR. Langkah dasar penyusunan DNA  fingerprintdengan PCR yaitu dengan amplifikasi (pembesaran) sebuah set potongan DNA yang urutannya belum diketahui. Prosedur ini dimulai dengan mencampur sebuah primer amplifikasi dengan sampel genomik DNA. Satu  nanogram DNA sudah cukup untuk membuat plate reaksi. Jumlah sebesar itu dapat diperoleh dari isolasi satu tetes darah kering, dari sel-sel yang melekat pada pangkal rambut atau dari sampeljaringan apa saja yang ditemukan di TKP. Kemudian primer amplifikasi tersebut digunakan untuk penjiplakan pada sampel DNA yang mempunyai

urutan basa yang cocok. Hasil akhirnya berupa kopiurutan DNA lengkap hasil amplifikasi dari DNA Sampel. Selanjutnya kopi urutan DNA akan dikarakterisasi dengan elektroforesis untuk melihat pola pitanya. Karena urutan DNA setiap orang berbeda maka jumlah dan lokasi pita DNA (pola elektroforesis) setiap individu juga berbeda. Pola pita inilah yang dimaksud DNA fingerprint. 

Adanya kesalahan bahwa kemiripan pola pita bisa terjadi secara random (kebetulan) sangat kecil kemungkinannya, mungkin satu diantara satu juta. Finishing dari metode ini adalah mencocokkan tipe-tipe DNA fingerprintdengan pemilik sampel jaringan (tersangka pelaku kejahatan).

SOAL

1. Bahan kimia yang digunakan untuk mengisolasi sampel DNA tidak mengandung…
(A) Gugus benzena
(B) Gugus hidroksi
(C) Atom karbon 

(D) Atom klor 

(E) Atom flour 

2. Pada proses PCR terjadi pemutusan ikatan hidrogen
SEBAB 
Urutan basa nitrogen pada DNA dibentuk oleh ikatan nitrogen

3. Proses amplifikasi DNA menggunakan prinsip replikasi DNA. Agar proses amplifikasi dapat Berlangsung, protein berikut ini diperlukan dalam proses amplifikasi DNA
1) DNA polimerase
2) RNA polimerase
3) Protein histon

4) Ligase4. Dalam seutas DNA, komposisi berikut ini yang tidak benar adalah… 

1 Jumlah timin = jumlah adenin
2 Jumlah purin = jumlah pirimidin
3 Jumlah guanine = jumlah thimin
4 Jumlah Urasil = Jumlah thimin

4. Analisis DNA Fingerprinttelah digunakan secara luas untuk mengungkap pelaku kejahatan. Untuk mencari DNA korban dan pelaku kejahatan, sampel berikut ini dapat digunakan untuk analisis DNA Fingerprint….
1 Kuku
2 Air seni
3 Pangkal Rambut
4 Ujung lidsh

5. Sampel DNA dapat diperoleh dari isolasi sel darah atau folikel rambut.
SRBAB 
Urutan DNA di seluruh sel tubuh memiliki pola yang sama.

LATIHAN SOAL

1. Long chains of amino acids are:

A proteins

B polypeptides

C both of the above

2. The number of different amino acids in humans is about:

A 100

B 10

C 20

3. Examples of proteins are:

A hormones and enzymes

B antibodies and hair keratin

C both of the above

4. The 2 main types of nucleic acids are:

A mRNA and gRNA

B hRNA and tRNA

C DNA and RNA

5. The structure of RNA is a:

A double helix

B single strand

C circular chromosome

6. A nitrogen base, a phosphate group and a sugar is known as a:

A rung of a ladder

B nucleotide

C nitrogen base

7. RNA is found in:

A the ribosomes only

B the nucleus and the cytoplasm

C the nucleus only

8. The purines are:

A cytosine and thymine

B thymine and uracil

C adenine and guanine

9. The 'workbenches' where proteins are made are the:

Anuclei

Bribosomes

Cgolgi bodies

10. DNA replication occurs during:

Ameiosis

Bmitosis

Cboth of the above

11. A nucleotide is composed of:

Anitrogen base, DNA and ATP

Bnitrogenous base, five-carbon sugar and phosphate group

Cnitrogen base, amino acid and ATP

12. The codon of mRNA and the anti-codon of tRNA are:

Athe same

Bsupplementary

Ccomplementary

13. What are the main differences in composition between DNA and RNA?

ADNA - adenine and thymine only; RNA - guanine and cytosine only

BDNA - thymine not uracil, deoxyribose; RNA - uracil not thymine, ribose

CDNA - phosphate and monosaccharide; RNA - amino acid and phosphate

14. What is the difference in location between DNA and RNA in cells that are not undergoing cell division?

ANo difference

BDNA in cytoplasm; RNA remains in nucleus

CDNA in nucleus; RNA in nucleus and cytoplasm

15. What is transcription?

Athe replication of the genetic codon from one cell to another in cell division

Bthe making of RNA from DNA

Cthe making of proteins using the genetic blueprint from DNA via 3 types of RNA