Trigger 4 : Penyakit Infeksi

          Didalam tubuh terdapat sejumlah besar sel dan biomolekul yang mempunyai sifat-sifat apa yang kita sebut sebagai kehidupan dan sanggup melindungi tubuh dari serangan kuman, bakteri ataupun jamur. Biomolekul-biomolekul tersebut berupa senyawa sederhana polipeptida dan protein yang disebut sebagai system imun. Protein (polipeptida) adalah suatu biomolekul yang paling banyak jumlahnya dan jenisnya di dalam sel hidup. Gen manusia mengkode lebih kurang 30.000-40.000 jenis protein dari 24 pasang kromosom dan tiap kromosom mengandung lebih kurang 100.000 bp (pasangan basa purin-pirimidin). Tiap gen akan menentukan urutan-urutan asam amino dalam protein yang melibatkan berbagai proses dalam sel. Respons imun yang terjadi tergantung kemampuan sel dan biomolekul system imun untuk melawan kuman yang masuk tubuh. Bagaimana anda memahami bagaimana peranan system imun sebagai salah satu biomolekul penting dalam pertahanan tubuh.

STEP 1 :

1. Infeksi : Masuk dan berkembangnya mikroorganisme pathogen  ke  dalam  tubuh yang mengakibatkan radang 
2. Kuman : Organisme kecil seperti virus, bakteri, jamur, protozoa, mikroskopik jahat yang dapat menyebabkan suatu penyakit (gangguan kesehatan)
3. Bakteri : Kelompok besar prokariot selain arche yang berukuran  sangat  kecil dan kebanyakan uniseluler / bersel satu.
4. Jamur : Merupakan golongan prokariot termasuk ragi, supa kulat, kapung yang tidak berkloropil
5. System imun : Perlindungan terhadap suatu penyakit infeksi yang ditimbulkan oleh imunigasi / infeksi terdahulu factor  non imunologi
6. Respon imun : Pembentukan zat antibody oleh tubuh terhadap  penyebab penyakit 

STEP 2 :

1. Sifat apa saja yang dimiliki oleh sel dalam tubuh sebagai kehidupan dan perlindungan dari serangan kuman, bakteri dan jamur?
2. Bagaimana setiap gen menentukan urutan-urutan asam amino dalam protein yang melibatkan proses dalam sel?
3. Bagaimana respon imun dalam melawan kuman yang masuk ke dalam tubuh?
4. Kenapa dalam suatu penyakit dapat terjadi infeksi?
5. Mengapa protein, yang paling banyak jumlahnya dalam sel hidup?
6. Apa saja jenis protein yang terdapat dalam sel hidup?

STEP 3 :

1. Fagositosis & Beregenerasi
2. Dengan proses Translasi dan Transkripsi
3. Dengan cara memakan benda asing dalam tubuh dan dengan cara melawan benda asing tersebut.
4. Karena system imun yang kuat untuk melawan maupun mengenyahkan benda asing (kuman, bakteri dan jamur)
5. Karena protein merupakan struktur pembangunan tubuh manusia.
6. Protein esenssial : protein yang didapat dari nutrisi & Protein non esenssial : protein yang di produksi oleh tubuh sendiri.

STEP 4 :

STEP 5 :

1. Defenisi sistem imun
2. Mekanisme kerja sistem imun dan respon imun terhadap infeksi
3. Klasifikasi protein dan yang termasuk Protein imun
4. Sel dan biomolekul yang termasuk dalam sistem imun dan respon imun
5. Faktor yang mempengaruhi terjadinya infeksi 

STEP 6 :

    Sistem imun adalah sistem perlindungan pengaruh luar biologis yang dilakukan oleh sel dan organ khusus pada suatu organisme. Sistem ini akan melindungi tubuh terhadap infeksi bakteri dan virus serta menhancurkan sel kanker dan zat asing lain dalam tubuh. Jika sistem kekebalan melemah, kemampuan melindungi tubuh juga berkurang sehingga menyebabkan patogen, termasuk virus yang menyebabkan demam dan flu dapat berkembang dalam tubuh.

    Mekanisme kerja sistem imun adalah saat ada antigen (benda asing yang masuk ke dalam tubuh) terdeteksi, maka beberapa tipe sel bekerja sama dalam mencari tahu siapa mereka dan memberikan respon. Sel-sel ini memicu limposit B untuk memproduksi antibodi suatu protein khusus yang mengarahkan kepada suatu antigen spesifik. Antibodi sendiri bisa menetralisir toksin yang diproduksi dari beberapa macam organisme dan juga antibodi bisa mengaktivasikan kelompok protein yang disebut komplemen yang merupakan bagian dari sistem imun dan membantu menghancurkan bakteri, virus ataupun sel yang terinfeksi.

Respon imun

• Deteksi dan mengamati benda asing
• Komunikasi dengan sel lain untuk berespon
• Rekuitmen bantuan dan koordinasi respon
• Destruktif atau supresi penginvasi

Respon imun terbagi dua:

• Respon non spesifik yaitu respon terhadap senyawa asing dan jaringan yang rusak sinyal kimiawi lokal yang dihasilkan antara lain kinin dan nistamine yang merangsang respon yang menyebabkan fasiodilatasi
• Pirogen mempengaruhi regulator temperatur ditolak yang menyebabkan peningkatan temperatur dan kemudian dapat menghambat aktivasi patogen.

STEP 7 :

Klasifikasi protein 

Klasifikasi protein berdasarkan fungsi biologi

• Protein bentuk serabut (fibrouse) protein ini terdiri dari beberapa rantai replida berbentuk spiral yang terjalin satu sama lain sehingga menyerupai batang yang halus
• Protein colobuler berbentuk bola terdapat dalam cairan jaringan tubuh. Protein ini larut dalam garam dan encer mudah berubah dibawa pengaruh suhu, konsentrasi garam dan mudah didenaturasi (rusak)
• Protein konjugasi merupakan protein sederhana yang terikat dengan bahan-bahan non asam amino

Klasifikasi protein berdasarkan bentuknya, protein dikelompokan sebagai berikut:

• Enzim golongan yang terbesar dan paling penting yang berfungsi sebagai katalisator reaksi kimia.
• Protein pembangun, berfungsi sebagai unsur pembentuk struktur
  Contoh :
  - Protein pembungkus virus merupakan penunjang selubung pada kromosom
  - Glikoprotein, merupakan penunjang struktur dinding sel
  - A-kreatin merupakan protein yang terdapat dalam kuku, kulit dan bulu ayam.
• Protein kontraktil, merupakan golongan protein yang berperan dalam proses gerak
• Protein pengangkut, mempunyai kemampuan mengikat mol tertentu dan melakukan pengangkutan berbagai zat melalui aliran darah.
• Protein hormon, merupakan protein yang aktif
  Contoh :
  - Insulin: berfungsi mengatur metabolisme glukosa
  - Hormon adrenokartikotrop: berfungsi mengatur sistesis koflikos teroid
• Protein bersifat racun terhadap hewan kelas tinggi
  Contoh :
  - racun dan klostridium (keracunan minuman)
• Protein pelindung terdapat dalam darah vertebrata
  Contoh : antibodi merupakan protein yang dibentuk jika ada antigen dan dengan antigen yang merupakan protein asing.
• Protein cadangan disimpan untuk metabolisme tubuh
  Contoh :
  - Ovalbumin yang terdapat dalam putih telur
  - Vaksin merupakan protein dalam biji jagung 

Yang termasuk protein imun

Antibodi adalah protein yang dapat ditemukan pada darah atau kelenjar tubuh vertebrata lainnya, dan digunakan oleh sistem kekebalan tubuh untuk mengidentifikasikan dan menetralisasikan benda asing seperti bakteri dan virus. Mereka terbuat dari sedikit struktur dasar yang disebut rantai. Tiap antibodi memiliki dua rantai berat besar dan dua rantai ringan. Antibodi diproduksi oleh tipe sel darah yang disebut sel B. Terdapat beberapa tipe yang berbeda dari rantai berat antibodi, dan beberapa tipe antibodi yang berbeda, yang dimasukan kedalam isotype yang berbeda berdasarkan pada tiap rantai berat mereka masuki. Lima isotype antibodi yang berbeda diketahui berada pada tubuh mamalia, yang memainkan peran yang berbeda dan menolong mengarahkan respon imun yang tepat untuk tiap tipe benda asing yang berbeda.

Imunoglobulin (Ig)

Ada 5 kelas:

• Ig M : berperan sbg reseptor permukaan sel B & disekresi pd tahap awal respons sel plasma
• Ig G : Ig terbanyak di darah, diproduksi jika tubuh berespons thd antigen yg sama , Ig M & IgG berperan jika tjd invasi bakteri & virus serta aktivasi komplemen
• Ig E : melindungi tubuh dr infeksi parasit & mrp mediator pd reaksi alergi; melepaskan histamin dari basofil & sel mast
• Ig A : ditemukan pd sekresi sistem perncernaan, pernapasan, & perkemihan (cth: pd airmata & ASI)
• Ig D : terdapat pada banyak permukaan sel B; mengenali antigen pd sel B

Yang termasuk dalam sistem imun

1. Sel T
   - Tipe utama limposit yang berasal dari senyawa punca hemalocoetik dan sel T ikut serta pada sistem
      imun seluler
   - Sel T pembantu
   - Adalah subgrone dari sel T yang membunuh sel T infeksi dengan virus dan patogen lainnya /
      mamatikan patogen 
2. Sel B
   Ikut serta dalam imunitas imoral
   Secara umum sel yang termasuk ke dalam sistem imun
   - Sel limfoid
   - Sel fagosit
   - Sel radang
   - Sel penghasil sistamin (sel mas t)

Infeksi adalah invasi tubuh oleh mikroorganisme dan berproliferasi dalam jaringan tubuh yang menyebabkan sakit.

Faktor yang mempengaruhi infeksi

• Umur
  Contoh :
  
  - Pada neonatus (bayi baru lahir)
     Karena antibodi dalam senyawa dibentuk jadi antibodi masih spesifik
  - Manula (reinfeksi)
     Terkena cacar air (varisela) pada waktu muda dan terinfeksi herpes boster waktu tua 
• Genetik
  Contoh :
  
  - Anemia sel sabit 
• Nutrisi
  
  Contoh:
  - Nutrisi menurun maka respon penyembuhan menurun 
• Psikologik
  
  Contoh :- Stress jika stress imunitas akan menurun 
• Hamil
  
  Contoh :
  - Progesteron 
• Karakteristik mikroorganisme
• Resistensi terhadap zat-zat antibodi
• Tingkat virulensi (kekuatan patogen)
• Banyaknya mikroba yang menyerang

Kesimpulan

    Gen kita juga memproduksi protein yang berperan dalam sistem imun. Protein ini yang nantinya berperan sebagai pelindung tubuh dari patogen seperti jamur, bakteri, kuman,dll. Sistem pertahanan tubuh ini juga dapat melemah ( respon imun lemah) seperti yang disebabkan oleh kurangnya asupan nutrisi dan berbagai faktor lainnya. Apabila sistem imun ini melemah maka akan mempermudah patogen masuk kedalam tubuh, yang nantinya sistem imun akan kalah dan terjadi reaksi inflamasi dan infeksi. Kelemahan sistem imun ini bisa ditingkatkan melalui pemberian vaksinasi, obat-obatan 




DAFTAR PUSTAKA
Roitt,Ivan,Jonathan Brostoff,David Male.1989.Imunology.Second edition.New York:Harper&Row Publisher Inc.bab 19-bab 22.
Boedina, Siti.Imunology.Edisi 3.1996.FK UI. 

Trigger 3 : Proporsi gen enzim didalam Genome manusia

          “Dari majalah ( Venter et al., Scince 291:1335,2001 ), dilaporkan bahwa diperkirakan ¼ bagian dari seluruh gen yang ada didalam Genome manusia adalah untuk mengkode semua enzim dalam tubuh. Dari seluruh gen yang ada pada manusia, jumlah gen ( prosentase didalam kurung ) sebagai berikut : Kelompok : (1) E. Transferase 610 ( 2,0 % ), (2) E. sintase & sintetase 313 ( 1,0% ), (3) E. oksidoreduktase 656 (2,1%), (4) E. Lyase 117 (0,4%), (5) E. Ligase 56 (0,2%), (6) E. Isomerase 163 (0,5%), (7) E. Hydrolase 1227 (4,0%), (8) E. Kinase 868 (2,8%), (9) E. Nucleic acid anzyme, 2308 (7,5%). Enzim sebagai produk utama bimolekul polipeptida mempunyai klasifikasi, kharakteristik dan fungsi khusus yang unik. Enzim juga dibantu kerjanya oleh koenzim, kofaktor ataupun prostetik group. Bagaimana anda memahami fungsi enzim sebagai salah satu biomolekul protein yang sangat penting.

STEP 1 :

1. Proforsi : hubungan satu bagian terhadap seluruh bagian.
2. Genome : informasi genetic lengkap yang dikode oleh rangkaian.
3. Enzim : biomolekul yang berfungsi sebagai katalis ( senyawa yang mempercepat reaksi tanpa habis bereaksi )
4. Koenzim : bagian enzim yang tahan panas larut dalam air, bersatu dengan apoenzim membentuk holoenzim.
5. Kofaktor : elemen atau senyawa yang diperlukan oleh senyawa lain untuk dapat berfungsi.
6. Polipeptida : polimer yang tersusun dari beberapa peptide hasil pengikatan gugus karboksil (COOH) dengan asam amino.
7. E. transferase : mentransfer gugus fungsi.
8. E. oksidoreduktor : mengkatalis reaksi oksidasi atau reduksi.
9. E. Lyase : mengkatalis pemecahan C-C, C-O, C-N dan ikatan lain tanpa hidrolisis / oksidasi untuk membentuk satu molekul paling tidak satu diantaranya mengandung ikatan ganda.
10. E. hydrolase : mengkatalis hidrolisis berbagai ikatan melalui gugus H.
11. E. isomerase : golongan enzim yang mengkatalis perubahan geometric / structural dalam suatu molekul untuk membentuk hasil tunggal.
12. E. ligase : golongan enzim yang berfungsi melepaskan asam firofosfat dari molekul induknya berupa isomer asam triphospat.
13. E. sintetase : penggabungan 2 molekul.
14. E. kinase : golongan yang mengkatalis pemindahan gugus fosfat energy tinggi. Enzim ini termasuk kedalam golongan enzim transferase.
15. E. nucleic acid : polimer nukleutida dengan berat molekul tinggi.
16. Prostetik group : gugus yang bersifat meningkatkan fungsi.

STEP 2 :

1. Berapa bagian dari genome manusia yang dapat mengkode semua enzim dalma tubuh ?
2. Darimana diketahui perkiraan banyak gen yang dapat mengkode semua enzim dalam tubuh pada trigger ini ?
3. Apa fungsi dari koenzim dalam membantu kerja enzim ?
4. Apa fungsi dari kofaktor dalam membantu kerja enzim ?
5. Berdasarkan apa enzim dklasifikasikan ?
6. Bagaimana menentukan karakteristik dan fungsi enzim ?
7. Apa saja yang termasuk kedalam koenzim ?
8. Apa saja yang termasuk kedalam kofaktor ?

STEP 3 :

1. Kurang lebih ¼ bagian dari seluruh gen dalam tubuh.
2. Dari majalah scince, edisi 291 halaman 1335 tahun 2001 oleh venter dan kawan-kawan.
3. Fungsinya untuk memperbesar kemampuan katalik enzim.
4. Untuk melancarkan kerja enzim.
5. a. berdasarkan reaksi yang dikatalisir.
6. b. berdasarkan produk yang dihasilkan.
7. L.O
8. L.O
9. L.O

STEP 4 :

STEP 5 :

1. Defenisi enzim
2. Klasifikasi enzim
3. Karakteristik enzim
4. Fungsi khusus enzim
5. Mekanisme kerja enzim
6. Defenisi koenzim dan kofaktor
7. Bahan-bahan yang termasuk kedalam koenzim dan kofaktor
8. Peranan koenzim dan kofaktor
9. Apa yang dimaksud dengan gen dan kromosom
10. Sintesa enzim dan protein

STEP 6 :

    Enzim merupakan polimer biologik yang mengatalisis lebih dari satu proses dinamik yang memungkinkan kehidupan seperti yang kita kenal sekarang. Sebagai determinan yang menentukan kecepatan berlangsungnya berbagai peristiwa fisiologik, enzim memainkan peranan sentral dalam masalah kesehatan dan penyakit. Pemecahan makanan untuk memasok energi serta unsur-unsur kimia pembangunan tubuh (building blocks); perakitan building blocks tersebut menjadi protein, membran sel, serta DNA yang mengkodekan informasi genetik; dan akhirnya penggunaan energi untuk menghasilkan gerakan sel, semua ini dimungkinkan dengan adanya kerja enzim-enzim yang terkoordinasi secara cermat. Sementara dalam keadaan sehat semua proses fisiologis akan berlangsung dalam cara yang tersusun rapi serta teratur dan homeostatis tetap dipertahankan, homeostatis dapat mengalami gangguan berat pada keadaan patologis. Sebagai contoh, cedera jaringan hebat yang mencirikan penyakit sirosis hepatis dapat menimbulkan gangguan berat pada kemampuan sel membentuk enzim-enzim yang mengatalisis berbagai proses metabolisme penting seperti sintesis ureum. Ketidakmampuan mengubah ammonia yang toksik menjadi ureum yang nontoksik sebagai akibat dari penyakit tersebut akan diikuti dengan intoksikasi ammonia, dan akhirnya koma hepatikum. Suatu spektrum penyakit genetik langka tetapi yang sering sangat menurunkan keadaan umum penderitanya dan kerap fatal, memberi contoh-contoh tambahan dramatis tentang konsekuensi fisiologis drastis yang dapat menyertai gangguan terhadap aktivitas bahkan hanya satu enzim. 

http://id.wikipedia.org/

http://id.wikipedia.org/

Klasifikasi Enzim

• Oksidoredukfase (mengatalisis oksidasi dan reduksi)
• Transferase  (mengatalisis pemindahan gugus seperti gugus glikosil, metil, atau fosforil)
• Hidrolase (mengatalisis pemindahan hidrolik C-C, C-O, C-N, dan ikatan lain)
• Liase (mengatalisis pemutusan C-C, C-O, C-N, dan ikatan lain dengan eliminasi atom yang menghasilkan ikatan rangkap)
• Isomerase (mengatalisis perubahan geometric atau structural di dalam suatu molekul)
• Ligase (mengatalisis penyatuan dua molekul yang dikaitkan dengan hidrolisis ATP)

Karakteristik Enzim

• Kimiawi, enzim protein umumnya berbentuk bulat.
• Enzim katalisator yang rusak / mensintesis senyawa kimia yang lebih kompleks.
• Enzim dalam jumlah kecil dalam sel karena enzim tidak berubah selama reaksi.
• Enzim sangat spesifik untuk substratnya.

Fungsi Khusus Enzim

• Mengeluarkan kolesterol, lemak dalam darah pemurnian darah, menguraikan racun dan kuman dalam tubuh.
• Mencegah kekurangan gizi anemia, penawar mabuk, memperlambat penuaan.
• Mengeluarkan logam dan air raksa.
• Mengurangi flek hitam pada wajah.
• Menjaga seluruh tubuh agar tetap sehat.

Mekanisme Kerja Enzim

1. Kofaktor memiliki fungsi serupa dengan gugus prostetik tapi berikatan secara transien dan mudah terlepas dengan enzim/substrat (mis: ATP)
2. Koenzim berfungsi sebagai pengangkat/bahan pemindahan gugs yang dapat didaur ulang yang memindahkan banyak substrat dari tempat pembentukannya ke tempat pemakaiannya.
3. Koenzim merupakan sebuah kofaktor yang dikenal karena berperan dalam sintesis dan oksidasi asam lemak serta oksidasi asam piruvat dalam siklus asam sitrat.
4. Kofaktor merupakan no protein senyawa kimia yang terikat ke protein dan diperlukan untuk aktivitas Biologis protein.

Enzim dapat bekerja dengan beberapa cara, yang kesemuaannya menurunkan ΔG‡:

1. Menurunkan energi aktivasi dengan menciptakan suatu lingkungan yang mana keadaan transisi terstabilisasi (contohnya mengubah bentuk substrat menjadi konformasi keadaan transisi ketika ia terikat dengan enzim.)
2. Menurunkan energi keadaan transisi tanpa mengubah bentuk substrat dengan menciptakan lingkungan yang memiliki distribusi muatan yang berlawanan dengan keadaan transisi.
3. Menyediakan lintasan reaksi alternatif. Contohnya bereaksi dengan substrat sementara waktu untuk membentuk kompleks Enzim-Substrat antara.
4. Menurunkan perubahan entropi reaksi dengan menggiring substrat bersama pada orientasi yang tepat untuk bereaksi. Menariknya, efek entropi ini melibatkan destabilisasi keadaan dasar, dan kontribusinya terhadap katalis relatif kecil

http://id.wikipedia.org/

STEP 7 :

    Koenzim adalah kofaktor berupa molekul organik kecil yang mentranspor gugus kimia atau elektron dari satu enzim ke enzim lainnya. Contoh koenzim mencakup NADH, NADPH dan adenosina trifosfat. Gugus kimiawi yang dibawa mencakup ion hidrida (H–) yang dibawa oleh NAD atau NADP+, gugus asetil yang dibawa oleh koenzim A, formil, metenil, ataupun gugus metil yang dibawa oleh asam folat, dan gugus metil yang dibawa oleh S-adenosilmetionina. Beberapa koenzim seperti riboflavin, tiamina, dan asam folat adalah vitamin.

    Oleh karena koenzim secara kimiawi berubah oleh aksi enzim, adalah dapat dikatakan koenzim merupakan substrat yang khusus, ataupun substrat sekunder. Sebagai contoh, sekitar 700 enzim diketahui menggunakan koenzim NADH.

    Regenerasi serta pemeliharaan konsentrasi koenzim terjadi dalam sel. Contohnya, NADPH diregenerasi melalui lintasan pentosa fosfat, dan S-adenosilmetionina melalui metionina adenosiltransferase.

http://id.wikipedia.org/

Kofaktor

    Beberapa enzim tidak memerlukan komponen tambahan untuk mencapai aktivitas penuhnya. Namun beberapa memerlukan pula molekul non-protein yang disebut kofaktor untuk berikatan dengan enzim dan menjadi aktif. Kofaktor dapat berupa zat anorganik (contohnya ion logam) ataupun zat organik (contohnya flavin dan heme). Kofaktor dapat berupa gugus prostetik yang mengikat dengan kuat, ataupun koenzim, yang akan melepaskan diri dari tapak aktif enzim semasa reaksi.

    Enzim yang memerlukan kofaktor namun tidak terdapat kofaktor yang terikat dengannya disebut sebagai apoenzim ataupun apoprotein. Apoenzim beserta dengan kofaktornya disebut holoenzim (bentuk aktif). Kebanyakan kofaktor tidak terikat secara kovalen dengan enzim, tetapi terikat dengan kuat. Namun, gugus prostetik organik dapat pula terikat secara kovalen (contohnya tiamina pirofosfat pada enzim piruvat dehidrogenase). Istilah holoenzim juga dapat digunakan untuk merujuk pada enzim yang mengandung subunit protein berganda, seperti DNA polimerase. Pada kasus ini, holoenzim adalah kompleks lengkap yang mengandung seluruh subunit yang diperlukan agar menjadi aktif.

    Contoh enzim yang mengandung kofaktor adalah karbonat anhidrase, dengan kofaktor seng terikat sebagai bagian dari tapak aktifnya.

Bahan-bahan yang Termasuk ke dalam Koenzim dan Kofaktor

Bahan-bahan koenzim terdiri dari :

• NADH
• PH
• Adenosina Triphospat
• Asam folat
• S-Adenosil metiomina
• Riboflavin
• Tiamina

Bahan-bahan Kofaktor :

• Non logam
• Flavin
• Tiamina Triphospat
• Piruvat
• Karbonat anhidrase
• Dehidrogenase

Yang dimaksud dengan :

• Gen : suatu segmen pada DNA yang ditransmisikan sebagai suatu unit tunggal untuk mengkode 1/lebih produk fungsional yang saling berkaitan.
• Kromosom : struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan.

Sintesa Enzim

• Anchoring Enzim di membrane
• Precursor tidak aktif
• Komentar inhibisi
• Precursor aktivasi
  

Kesimpulan

Enzim merupakan jenis protein yang membantu mempercepat terjadinya katalisis dalam suatu reaksi. Enzim ini disintesis di dalam proses kerja enzim yang dibantu oleh koenzim dan kofaktor. Enzim ini juga bisa di pengaruhi cara kerja oleh beberapa factor yang dapat menghambat maupun mempercepat kerja enzim. Jadi manfaat enzim dalam bidang Biomedis/kedokteran adalah dalam proses menentukan penyakit yang diderita seseorang terutama penyakit turunan.

DAFTAR PUSTAKA

Champe P C PhD , Harvey R A PhD. Lippincott’s Illustrated Reviews: Biochemistry 2^nd .1994

Lehninger A, Nelson D , Cox M M .Principles of Biochemistry 2^nd 1993 : 198-236

Murray R K, et al. Harper’s Biochemistry 25^th ed. Appleton & Lange. America 2000

Stryer L .1995. Biochemistry 4^th : 181-237

Trigger 2 : Ekspresi Gen

          Pada tahun 1953 , James Watson dan Francis Crick,mampu mengidentifikasi rantai asam deoxyribonucleat (DNA) didalam kromosom. Struktur yang ditemukannya adalah rantai ganda anti parallel yang membawa ribuan gen yang menentukan sifat-sifat makhluk hidup yang diturunkan dari generasi ke generasi beriktunya. DNA menentukan hidung pesek atau mancung, membedakan sifat dan bentuk jantung ,mata ,kulit, hati dan lainnya. DNA juga mengatur pertumbuhan, pembelahan sel, differensiasi sel dll, sehingga terbentuk hewan, manusia dan organisme hidup lainnya.

Proses penyimpanan dan pemindahan informasi genetic dikenal dengan nama ‘’dogma central  biology “. Materi genetic, DNA selalu dalam keadaan aktif.

Aktifitas DNA ini berhubungan dengan ekspresi gen.

STEP 1 :

1. Differensiasi sel  : suatu pembelahan sel dimana sel telah mencapai  volume pertumbuhan akhir  terspesialisasi sesuai fungsinya menghasilkan jaringan organ / organism baru
2. Pembelahan sel : proses untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak
3. Dogma central biology  : semua info genetic ada di DNA yang akan ditranskripsi ke RNA yang akan ditranslasi menjadi protein
4. Materi genetik : DNA mencatat biru (menyimpan) bagi segala akjtivitas gen
5. Ekspresi  gen : rangkaian proses penerjemahan informasi genetic (dalam bentuk urutan pada DNA / RNA) menjadi protein dan lebih jauh lagi fenotipenya
6. Rantai ganda antiparalel : molekul yang tersusun berdampingan tetapi dengan arah berlawanan

STEP 2 :

1. Apa cirri-ciri dari rantai ganda anti parallel?
2. Bagaimana DNA dapat mengatur pertumbuhan , pembelahan, differensiasi sel?
3. Bagaimana proses penyimpanan dan pemindahan informasi genetic?
4. Apa saja aktivitas dari DNA?
5. Apa hubungan DNA dengan ekspresi gen?
6. Bagaimana gen menurunkan sifat-sifat dari generasi ke generasi?
7. Apa yang menyebabkan differensiasi sel?
8. Sebutkan pembagian pembelahan sel?
9. Apakah ada DNA dalam keadaan pasif, kalau ada jeleskan!

STEP 3 :

1. - Tersusun berdampingan
   - Berlawanan arah
2. LO
3. Transkripsi dan translasi
4. - Untuk pertumbuhan sel
   - Untuk pembelahan sel
   - Untuk pembentukan ciri dari organisme
   - Differensiasi sel
5. Hubungannya adalah  DNA yang menyimpan informasi genetic dan ekspresi gen lah yang menterjemahkan informasi genetic di DNA
6. Dengan cara proses sintesa protein pada sel di dalam tubuh makhluk hidup
7. - Aktivitas DNA
   - Nutrisi
   - Faktor lingkungan
8. mitosis : pembelahan yang menghasilkan 2 sel anakan yang identik hanya terdapat pada somatic
   meiosis : pembelahan yangmenghasilkan 4 sel anakan dengan jumlah kromosom ½ dari sel induk, hanya terdapat pada sel gonad
9. Tidak ada karena materi genetic DNA tersebut selalu dalam meadaan aktif

STEP 4 :

                               

STEP 5 :

1. Proses DNA dalam mengatur pembelahan, pertumbuhan dan diffensiasi sel
2. Mekanisme dogma central biology
3. Hubungan ekspresi gen dengan aktivitas DNA
4. Struktur, bentuk dan fungsi DNA
5. Defenisi, proses, tujuan dari ekspresi gen dan tempat terjadinya ekspresi gen
6. - Struktur kromosom
   - Letak DNA dalam kromosom

STEP 6 :

 Pertumbuhan dan perkembangan umumnya pada organisme multiselular yang hidup

• Siklus sel
  Proses duplikasi secara akurat untuk menghasilkan jumlah DNA kromosom yang cukup banyak dan mendukung segregasi untuk menghasilkan 2 sel anakan yang identik secara genetic
  Pertumbuhan dan perkembangan sek tidak lepas dari siklus kehiduapan yang dialami sel untuk teteap bertahan hidup. Siklus ini mengatur pertumbuhan sel dengan meregulasi waktu pembelahan/mengatur perkembangan sel dengan cara mengatur jumlah ekspresi (translasi gen pada masing-masing sel yang menentukan differansiasinya)
• Regenerasi dan differensiasi sel
  Proses pertumbuhan dan perkembangan sel yang bertujuan untuk mengisi ruang tertentu pada jaringan/memperbaiki yang rusak.
  Deferensiasi sel adalah proses pematangan suatu sel; menjadi sel yang spesifik dan funsional terletak pada posisi tertentu pada jaringan. Dan mendukung fisiologis Makhluk hidup misalnya sebuah stemp sel mampu berdifferensiasi dan regenerasi.

Dogma central biology adalah semua informasi yang terdapat pada DNA, kemudian digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses translasi.
Mekanisme:

• Transkripsi
  proses sintesis molekul RNA pada DNA template, ada 3 tahap
  1. Insiasi (pengawalan) dimulai ketika holenzim RNA polymerase menempel pada protomer : tahapnya
      pembentukan kompleks protomer tertutup, terbuka, penggabung nukleotida awal dan perubahan
      informasi DNA polymerase
  2. Elongasi (pemanjangan) karena struktur sigma dilepas dari kompleks koenzim
      Yaitu pemanjangan nukleoptida setelah RNA polymerase menempel pada protomer maka enzim
      tersebut akan terus bergerak sepanjang molekul DNA mengurai dan meluruskan helix.
  3. Terminasi (pengakhiran)
      Terminasi juga tidak terjadi disembarang tempat. Transkripsi berakhir ketika menemui nukleotida
      tertentu berupa stop koden. Selanjutnya RNA – terlepas dari DNA template menuju ribosom
• Translasi
  Proses penerjemahan urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam amino yang menyusun suatu polipeptida
  1. Insiasi
      tRNA mengikat asam amino yang menyebabkan tRNA teraktivasi. Proses ini dikatalis oleh enzim
      tRNA sintase. Kemudian ribosom mengalami pemisahan sub unit besar dan kecil.
  2. Elongasi
      Bedanya dengan transkripsi pada translasi asam amino yang dipanjangkan. Pertama adalah
      pengikatan tRNA pada sisi A yang ada ribosom pemindahan tersebut membentuk ikatan peptida
  3. Terminasi
      Translasi berakhir pada waktu salah satu dari ketiga kodon terminasi yang ada pada mRNA
      mencapai posisi A pada ribosom

Hubungan ekspresi gen dan DNA

Dimana aktivitas DNA berperan dalam membantu mengaktifkan/mengistirahatkan gen-gen yang mengatur proses sintesa protein

Struktur DNA
DNA terdiri dari 2 utas benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk helix ganda (double helix). Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian nukleotida tersusun atas:

• Gugus gula deoksiribosa pada (gula pentose yang kehilangan satu atom oksigen)
• Gugusan asam fosfat yang teriakat pada atom C nomor 5 dari gula
• Guguasn basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula

4 macam asam nukleotida

• Ikatan A – gula disebut Adenosin deoksiribonukleosida (deoksiadenosin)
• Ikatan G – gula disebut guanosin deoksiribonukleosida (deosiagonosin)
• Ikatan C – gula disebut sitidin deoksiribonukleosida (deoksiasitidin)
• Ikatan T – gula disebut timidin deoksiribonukleosida(deoksiatimidin)

Bentuk DNA
Pada tahun 1954 berdasarkan hasil penelitian dari Rosalind frenklin , james Watson dan frencis crick. DNA diketahui berbentuk double helik. Terdiri dari 2 pita yang berpilin jadi 1

http://biologipedia.blogspot.com/

http://www.faikshare.com/

Fungsi DNA
Fs. Genotipik

• DNAmampu menyimpan infor masi genetik dengan tepat
• Dapat meneruskan informasi genetik kepada keturunannya dari generasi ke generasi merupakan merupakan fungsi genotipik yang dilakukan melalui replikasi
• DNA mengatur perkembangan fenotipe organisasi (mengarah pada pertumbuhan differensiasi organisme mulai dari zigot hingga individu dewasa) merupakan fungsi fenotipik yang dilaksanakan melalui ekspresi gen.

Ekspresi gen : rangkaian proses penerjemahan info genetic (dalam bentuk urutan basa pada DNA/RNA) menjadi protein dan lebih jauh lagi fenotipe.

Proses ekspresi gen : Dogma central biology ada 3 tahap :

1. Replikasi DNA
2. Transkripsi DNA menjadi RNA
3. Translasi RNA menjadi protein/pelipeptida

Tujuan ekspresi gen dalam tubuh manusia:

     Untuk mengekspresikan gen menjadi fenotipe (sifat yang tampak) missal: rambut yang hitam, kulit saawo matang, hidung mancung dsb

Gen ini dapat menjadi rambut kita berwarna hitam dengan cara dogma central biology molekuler. Secara garis besar dogma central biology untuk menghasilkan molekul RNA melalui transkripsi sebagian info RNA tersebut akan digunakan untuk menghasilkan protein melalui proses yang disebut translasi

Tempat terjadinya ekspresi gen : pada inti sel (kromosom)

Struktur kromosom

     Kromosom adalah struktur di dalam sel berupa daerah panjang molekul  yng tidak dari 1 molekul DNA dan berbagai protein terkait yang merupakan infogenetik suatu organisme dengan kata lain kromosom merupakan suatu tempat bersamanya DNA, dengan metode yang sangat rumit sedemikian sehingga DNA yang membawa informasi genetic yang sangat panjang mampu ditempatkan di inti sel yang berukuran sangat kecil (perlu bantuan mikroskop untuk melihatnya)

DNA merupakan komponen kimia utama kromosom dan merupakan bahan yang menghasilkan gen sehingga DNA disebut juga molekul warisan karena DNA boleh mewariskan sifat-sifat organisme induk

http://www.news-medical.net/

Kesimpulan:

DNA yang terdapat dalam diri makhluk hidup terdiri dari ribuan gen untuk menentukan sifat dari makhluk hidup tersebut dari generasi ke generasi.  DNA sangat berhubungan dengan ekspresi gen untuk mengaktifkan gen-gen yang mengatur proses sintesa protein. Ekspresi gen terjadi pada inti sel (kromosom)

Ekspresi gen betujuan untuk mengekspresikan gen menjadi fenotipe (sifat-sifat yang tampak) seperti: rambut hitam, kulit sawo matang, dan lain-lain. Gen ini dapat menjadikan rambut berwarna hitam dengan cara dogma central biology.

DAFTAR PUSTAKA

Grisham,Charles.1999.Biochemistry and Molecular Biology.Oxford Univercity Press.

Murray, Robert.2006.Biokimia Harper.Jakarta : EGC

Wlliams, H.S.2002.History of Science.New York : Saunders Collage