Informasi

Bagaimana DNA membentuk organisme hidup?

Bagaimana DNA membentuk organisme hidup?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Saya belum belajar biologi jadi maafkan saya jika saya mendapatkan sesuatu yang salah.
Saya mencoba memahami bagaimana DNA dari sperma dan sel telur menyebabkan sel telur terlalu banyak berkembang biak dan membentuk bentuk perticular (bentuk janin). Atau dalam kasus tumbuhan, bagaimana DNA dalam biji menyebabkan anakan tumbuh menjadi tumbuhan dengan bentuk dan ukuran tertentu?
Maksud saya bagaimana DNA menyebabkan sel berkembang biak dan tumbuh menjadi tangan dan kaki dan kepala dengan bentuk dan ukuran tertentu pada hewan. Atau ke batang, cabang dan daun pada tumbuhan? Bagaimana DNA membentuk organisme hidup?


Bagaimana DNA membentuk organisme hidup? - Biologi

Struktur unik DNA adalah kunci kemampuannya untuk menyimpan dan mereplikasi informasi genetik:

Dalam hasil ini, Anda akan belajar mendeskripsikan struktur heliks ganda DNA: tangga tulang punggung gula-fosfatnya dengan “anak tangga” basa nitrogen.

Hasil pembelajaran

  • Gambarkan struktur DNA
  • Kaitkan struktur DNA dengan penyimpanan informasi genetik

Penjelasan: Cara kerja tes DNA

Terbuka lebar! Para ilmuwan dapat mempelajari DNA Anda ketika Anda membeli kit dan kemudian mengirim swab atau tabung air liur Anda kembali ke perusahaan.

PeJo29/iStock/Getty Images Plus

Bagikan ini:

24 Oktober 2019 pukul 05.40

Ingin mengetahui lebih banyak tentang diri Anda, keluarga Anda atau bahkan hewan peliharaan Anda? Ada tes DNA untuk itu. Meludah dalam tabung. Biarkan anjing Anda mengunyah swab. Atau cabut sebagian bulu kucing Anda. Kemudian kirimkan sampel itu melalui pos. Beberapa minggu kemudian, Anda dapat masuk ke situs web perusahaan pengujian untuk mendapatkan panduan yang menjelaskan ciri-ciri yang disarankan oleh DNA tersebut.

Penjelasan: Apa itu gen?

Temuan ini mungkin memprediksi warna rambut seseorang atau menyarankan apakah gen Anda akan membuat Anda berpikir ramuan ketumbar rasanya seperti sabun (meskipun jika Anda pernah mencicipinya, Anda mungkin sudah tahu apa yang Anda pikirkan). Pengujian mungkin berlanjut untuk menemukan kerabat yang Anda tidak tahu Anda miliki. Jika Anda mendapatkannya untuk anjing Anda, tes mungkin mengatakan apakah Fido memiliki anjing gembala Jerman, corgi, atau pudel di pohon keluarganya. Mungkin juga mengidentifikasi apakah Anda atau anjing Anda menghadapi peningkatan risiko penyakit tertentu (seperti masalah ginjal).

Sihir semacam itu dikenal sebagai sekuensing DNA. Hal ini memungkinkan para ilmuwan untuk mengetahui urutan "huruf" dalam molekul DNA. Surat-surat itu — disebut nukleotida - adalah bahan kimia yang membentuk DNA.

Pendidik dan Orang Tua, Daftar Cheat Sheet

Pembaruan mingguan untuk membantu Anda menggunakan Berita Sains untuk Siswa di lingkungan belajar

Hanya ada empat huruf: adenin (A), sitosin (C), timin (T) dan guanin (G). Adenin hanya berpasangan dengan timin. Sitosin hanya berpasangan dengan guanin. Ini mungkin tampak seperti alfabet yang sangat terbatas. Tetapi urutan di mana huruf-huruf itu berbaris dalam untaian DNA yang panjang akan menguraikan instruksi genetik yang memberi tahu setiap sel tubuh molekul mana yang harus dibuatnya. Dan ada banyak ruang untuk "kata-kata" yang panjang. Pada manusia, anjing dan kucing, setiap untai DNA memiliki panjang sekitar 6 miliar huruf.

Bagian dari setiap untai dikenal sebagai urutan (seperti dalam urutan huruf). Decoding huruf dalam untai dikenal sebagai "mengurutkan" kode genetik. Urutan huruf yang tepat akan berubah dari satu individu ke individu berikutnya. Namun, "kata-kata" - instruksi yang dihasilkan oleh urutan - cenderung serupa di antara semua anggota suatu spesies.

Para ilmuwan dapat membandingkan urutan semua huruf dalam DNA seseorang dengan yang ada pada orang lain. Dengan miliaran nukleotida, jutaan surat itu akan berbeda, bahkan antara orang tua dan anak-anak atau saudara laki-laki dan perempuan.

Misalnya, beberapa orang memiliki satu huruf — katakanlah A — di tempat dalam urutan tertentu di mana yang lain mungkin memiliki G atau C. Beberapa huruf yang ditukar itu dapat mengubah makna gen. Ejaan baru mungkin menyebabkan gen membuat protein yang berbeda. Satu perubahan ejaan kecil dapat berkontribusi untuk membuat Anda lebih tinggi atau mengubah warna mata Anda. Orang lain mungkin menempatkan Anda pada risiko yang lebih tinggi atau lebih rendah untuk beberapa penyakit. Jika dibandingkan dengan orang lain, ejaan urutan yang tepat dalam DNA Anda dapat menunjukkan seberapa dekat hubungan Anda berdua.

Ada banyak perusahaan yang akan menguji DNA — untuk Anda dan bahkan kucing atau anjing Anda (belum ada ikan, gerbil, atau burung). Tetapi semua tes DNA tidak diciptakan sama. Apa yang Anda pelajari tentang susunan genetik Anda bergantung pada perusahaan yang Anda pilih dan tingkat pengujiannya. Ada tiga jenis tes utama.

1. Seluruh shebang (hampir)

Secara teori, sekuensing seluruh genom menangkap semua dari 6 miliar nukleotida dalam genom (GEE-noam) — set lengkap gen organisme. Perusahaan-perusahaan ini akan melewati dan mencoba untuk "membaca" setiap A, C, T dan G. Pada kenyataannya, mereka akan kehilangan beberapa (seolah-olah mereka membaca cepat dan melewatkan huruf atau kata sekarang dan lagi). Ketika DNA dikemas bersama menjadi unit terorganisir yang disebut kromosom (KROH-moh-soams), mudah untuk melewatkan satu atau dua huruf. Pada gambar di atas, memperbesar batangan emas di bawah kromosom 12 menunjukkan celah pengujian tersebut.

Ilmuwan Berkata: Kromosom

Sekuensing seluruh genom tidak akan mendeteksi potongan besar DNA yang hilang atau tersusun ulang. Itu juga mungkin hilang ketika bagian DNA telah diulang berulang-ulang. Namun, pendekatan ini memberikan pandangan paling lengkap tentang gen tertentu seseorang. Perusahaan seperti Veritas Genetics menawarkan pengujian ini untuk orang (jika diresepkan oleh dokter). Pada hewan peliharaan, Darwin's Ark menawarkan pengurutan seluruh genom untuk anjing.

2. Fokus pada protein

DNA mengandung banyak huruf. Tetapi tidak semua "kata-kata" itu berarti sesuatu. Beberapa urutan membuat protein. Orang lain mungkin mengontrol seberapa sering urutan DNA lain diaktifkan untuk membuat protein tersebut. Yang lain mungkin memberikan instruksi untuk molekul yang bukan protein. Atau mereka mungkin hanya urutan penuh omong kosong yang "tidak mengatakan" sama sekali.

NS exome adalah bagian dari genom yang menyimpan gen penyandi protein. Itu hanya membuat sekitar 1 hingga 2 persen dari DNA seseorang. Pada diagram di atas, exome tampak biru.

Penjelasan: Apa itu protein?

Pengurutan exome umumnya tidak menawarkan informasi tentang perubahan genetik yang dapat mengaktifkan atau menonaktifkan gen lain. Itu juga tidak termasuk gen yang tidak digunakan untuk membuat protein. Tetapi hanya karena tidak membuat protein tidak berarti beberapa gen tidak memiliki pekerjaan. Banyak gen memainkan peran penting tanpa membuat protein sama sekali. Genos dan Helix adalah dua perusahaan yang menawarkan urutan exomes manusia. Helix juga membaca beberapa DNA di sebelah gen penyandi protein.

3. Pendekatan minimalis

Jenis tes ketiga melihat SNP (diucapkan "snips"). Itu kependekan dari polimorfisme nukleotida tunggal (NU-klee-oh-tyde Pah-lee-MOR-fizms). Tes-tes ini mencari kesalahan ejaan satu huruf yang tersebar di seluruh genom Anda.

Di mana kebanyakan orang memiliki A, misalnya, minoritas mungkin memiliki C. Seiring waktu, para ilmuwan telah mengidentifikasi koleksi SNP ini dan mengelompokkan tes untuk menemukan mereka bersama-sama ke dalam tes tunggal yang disebut chip SNP, atau susunan genotipe.

Ini dapat mengambil sampel DNA hewan (atau orang) dan menguji kelompok SNP yang diketahui terlibat dalam sifat-sifat tertentu. Perusahaan dapat menguji ratusan, ribuan — bahkan jutaan — SNP sekaligus dengan pengujian ini. Tapi itu masih hanya sebagian kecil dari huruf-huruf dalam genom Anda. Ancestry, 23andMe dan banyak perusahaan lain mengandalkan tes SNP ini untuk menginterpretasikan DNA manusia. Panel Kebijaksanaan, homeDNA dan emBark melakukan hal yang sama untuk anjing. Panel Kebijaksanaan, Seleksi Optimal, dan homeDNA menggunakan SNP untuk mencari keturunan leluhur di balik kucing mana pun.

Satu gen pada satu waktu

Anda dapat membeli sebagian besar tes ini tanpa perintah dokter. Tetapi kadang-kadang dokter mungkin ingin pasien diuji untuk perubahan DNA pada satu atau beberapa gen - perubahan yang mungkin meningkatkan risiko penyakit seseorang. Bagi orang-orang, tes tersebut akan benar-benar melihat DNA di sekitar gen itu dan menguraikan perubahan yang hanya dimiliki satu orang.

Untuk hewan peliharaan, University of California, Davis, dan beberapa tempat lain dapat memeriksa perubahan gen yang dapat menyebabkan masalah pada ras anjing dan kucing tertentu. Itu memungkinkan peternak anjing untuk mencegah hewan yang rentan kawin - dan meneruskan gen mereka yang salah eja.

Kata-kata Kekuatan

Himpunan Sekelompok objek yang luas dan terorganisir. Terkadang mereka adalah instrumen yang ditempatkan secara sistematis untuk mengumpulkan informasi dengan cara yang terkoordinasi. Di lain waktu, array dapat merujuk ke hal-hal yang ditata atau ditampilkan dengan cara yang dapat membuat berbagai hal terkait, seperti warna, terlihat sekaligus. Istilah ini bahkan dapat berlaku untuk berbagai opsi atau pilihan.

keturunan (kata benda) Hewan dalam spesies yang sama yang secara genetik sangat mirip sehingga mereka menghasilkan sifat-sifat yang dapat diandalkan dan khas. Gembala Jerman dan dachshund, misalnya, adalah contoh ras anjing. (kata kerja) Untuk menghasilkan keturunan melalui reproduksi.

kanker Salah satu dari lebih dari 100 penyakit yang berbeda, masing-masing ditandai dengan pertumbuhan sel abnormal yang cepat dan tidak terkendali. Perkembangan dan pertumbuhan kanker, juga dikenal sebagai keganasan, dapat menyebabkan tumor, nyeri, dan kematian.

sel Unit struktural dan fungsional terkecil dari suatu organisme. Biasanya terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang, terdiri dari cairan encer yang dikelilingi oleh membran atau dinding. Tergantung pada ukurannya, hewan terdiri dari ribuan hingga triliunan sel. Kebanyakan organisme, seperti ragi, jamur, bakteri dan beberapa alga, hanya terdiri dari satu sel.

bahan kimia Suatu zat yang terbentuk dari dua atau lebih atom yang bersatu (berikat) dalam proporsi dan struktur yang tetap. Misalnya, air adalah bahan kimia yang dibuat ketika dua atom hidrogen berikatan dengan satu atom oksigen. Rumus kimianya adalah H2O. Kimia juga bisa menjadi kata sifat untuk menggambarkan sifat bahan yang merupakan hasil dari berbagai reaksi antara senyawa yang berbeda.

kromosom Sepotong DNA melingkar seperti benang ditemukan di inti sel. Kromosom umumnya berbentuk X pada hewan dan tumbuhan. Beberapa segmen DNA dalam kromosom adalah gen. Segmen DNA lain dalam kromosom adalah landasan pendaratan untuk protein. Fungsi segmen DNA lain dalam kromosom masih belum sepenuhnya dipahami oleh para ilmuwan.

pengkodean (dalam genetika) Instruksi yang terkandung dalam DNA (atau gennya) yang memungkinkan sel mengetahui protein apa yang harus dibuat dan kapan membuatnya.

DNA (kependekan dari asam deoksiribonukleat) Sebuah molekul panjang, beruntai ganda dan berbentuk spiral di dalam sebagian besar sel hidup yang membawa instruksi genetik. Itu dibangun di atas tulang punggung atom fosfor, oksigen, dan karbon. Pada semua makhluk hidup, dari tumbuhan dan hewan hingga mikroba, instruksi ini memberi tahu sel molekul mana yang harus dibuat.

gen (adj. genetik) Segmen DNA yang mengkode, atau menyimpan instruksi, untuk produksi protein sel. Keturunan mewarisi gen dari orang tuanya. Gen mempengaruhi bagaimana suatu organisme terlihat dan berperilaku.

genetik Berkaitan dengan kromosom, DNA dan gen yang terkandung di dalam DNA. Bidang ilmu yang berurusan dengan instruksi biologis ini dikenal sebagai genetika. Orang yang bekerja di bidang ini adalah ahli genetika.

genom Kumpulan lengkap gen atau materi genetik dalam sel atau organisme. Studi tentang pewarisan genetik yang bertempat di dalam sel ini dikenal sebagai genomik.

guanin Salah satu dari empat zat yang dibutuhkan organisme untuk menghasilkan DNA.

spiral Benda dengan bentuk tiga dimensi seperti kawat yang dililitkan secara seragam dalam satu lapisan di sekitar silinder atau kerucut, seperti pada pembuka botol atau tangga spiral.

informasi (sebagai lawan dari data) Fakta yang diberikan atau tren yang dipelajari tentang sesuatu atau seseorang, seringkali sebagai hasil dari mempelajari data.

molekul Sekelompok atom yang netral secara elektrik yang mewakili jumlah terkecil dari senyawa kimia. Molekul dapat dibuat dari satu jenis atom atau dari berbagai jenis. Misalnya, oksigen di udara terbuat dari dua atom oksigen (O2), tetapi air terbuat dari dua atom hidrogen dan satu atom oksigen (H2HAI).

nukleotida Empat bahan kimia itu, seperti anak tangga di tangga, menghubungkan dua untai yang membentuk DNA. Mereka adalah: A (adenin), T (timin), C (sitosin) dan G (guanin). A terhubung dengan T, dan C terhubung dengan G, untuk membentuk DNA. Pada RNA, urasil menggantikan timin.

organisme Makhluk hidup apa pun, dari gajah dan tumbuhan hingga bakteri dan jenis kehidupan bersel tunggal lainnya.

protein Senyawa yang terbentuk dari satu atau lebih rantai panjang asam amino. Protein adalah bagian penting dari semua organisme hidup. Mereka membentuk dasar sel hidup, otot dan jaringan mereka juga melakukan pekerjaan di dalam sel. Di antara protein yang lebih terkenal dan berdiri sendiri adalah hemoglobin (dalam darah) dan antibodi (juga dalam darah) yang berusaha melawan infeksi. Obat-obatan sering bekerja dengan menempel pada protein.

mempertaruhkan Peluang atau kemungkinan matematis bahwa beberapa hal buruk mungkin terjadi. Misalnya, paparan radiasi menimbulkan risiko kanker. Atau bahaya — atau bahaya — itu sendiri. (Contohnya: Di antara risiko kanker yang dihadapi orang adalah radiasi dan air minum yang tercemar arsenik.)

urutan Urutan yang tepat dari hal-hal terkait dalam beberapa seri. (dalam genetika) n. Urutan yang tepat dari nukleotida dalam gen. (v.) Untuk mengetahui urutan yang tepat dari nukleotida yang membentuk gen.

pengurutan Teknologi yang menentukan urutan nukleotida atau huruf dalam molekul DNA yang menguraikan ciri-ciri organisme.

polimorfisme nukleotida tunggal (atau SNP) Ini adalah segmen DNA di mana salah satu nukleotida aslinya telah secara alami menggantikan yang lain. Variasi ini dapat mengubah fungsi DNA. SNP diwariskan. Setiap orang membawa jutaan SNP, menjadikannya unik dari orang lain.

rasa Salah satu sifat dasar yang digunakan tubuh untuk merasakan lingkungannya, terutama makanan, menggunakan reseptor (perasa) di lidah (dan beberapa organ lainnya).

sifat Ciri khas dari sesuatu. (dalam genetika) Sebuah kualitas atau karakteristik yang dapat diwariskan.

Tentang Tina Hesman Saey

Tina Hesman Saey adalah staf penulis senior dan laporan tentang biologi molekuler. Dia memiliki gelar Ph.D. dalam genetika molekuler dari Washington University di St. Louis dan gelar master dalam jurnalisme sains dari Boston University.

Tentang Bethany Brookshire

Bethany Brookshire adalah staf penulis lama di Berita Sains untuk Siswa. Dia memiliki gelar Ph.D. dalam fisiologi dan farmakologi dan suka menulis tentang ilmu saraf, biologi, iklim, dan banyak lagi. Dia pikir Porg adalah spesies invasif.

Sumber Daya Kelas untuk Artikel Ini Pelajari lebih lanjut

Sumber daya pendidik gratis tersedia untuk artikel ini. Daftar untuk mengakses:


Struktur Kromosom

Kelangsungan hidup dari satu sel ke sel lain memiliki dasar dalam reproduksi sel melalui siklus sel. NS siklus sel adalah urutan peristiwa yang menggambarkan tahapan kehidupan sel dari pembelahan sel induk tunggal hingga produksi dua sel anak baru. Mekanisme yang terlibat dalam siklus sel sangat diatur. Bagian dari regulasi itu melibatkan bentuk dan struktur fisik yang dimiliki DNA selama fase-fase yang berbeda dari siklus sel.

Struktur dan Pemadatan Kromosom Eukariotik

Jika DNA dari semua 46 kromosom dalam inti sel manusia diletakkan dari ujung ke ujung, ukurannya kira-kira dua meter, tetapi diameternya hanya 2 nm. Mengingat ukuran sel manusia yang khas adalah sekitar 10 & mikrom (100.000 sel berbaris sama dengan satu meter), DNA harus dikemas rapat agar sesuai dengan inti sel. Pada saat yang sama, gen tersebut juga harus mudah diakses untuk diekspresikan. Selama beberapa tahap siklus sel, untaian panjang DNA dipadatkan menjadi kromosom kompak. Ada beberapa cara kromosom dipadatkan.

Pada pemadatan tingkat pertama, bentangan pendek heliks ganda DNA membungkus inti delapan histone protein secara berkala di sepanjang kromosom (Gambar 3). Kompleks DNA-histone disebut kromatin. Kompleks DNA histon seperti manik-manik disebut a nukleosom, dan DNA yang menghubungkan nukleosom disebut DNA penghubung. Molekul DNA dalam bentuk ini sekitar tujuh kali lebih pendek dari heliks ganda tanpa histon, dan manik-manik berdiameter sekitar 10 nm, berbeda dengan diameter 2 nm dari heliks ganda DNA. Tingkat pemadatan berikutnya terjadi ketika nukleosom dan DNA penghubung di antara mereka digulung menjadi serat kromatin 30 nm. Penggulungan ini selanjutnya memendekkan kromosom sehingga sekarang sekitar 50 kali lebih pendek daripada bentuk yang diperpanjang. Pada pengemasan tingkat ketiga, berbagai protein berserat digunakan untuk mengemas kromatin. Protein berserat ini juga memastikan bahwa setiap kromosom dalam sel yang tidak membelah menempati area tertentu dari nukleus yang tidak tumpang tindih dengan kromosom lainnya.

Gambar 3. DNA untai ganda membungkus protein histon untuk membentuk nukleosom yang memiliki tampilan &ldquobeads pada string.&rdquo Nukleosom digulung menjadi serat kromatin 30 nm. Ketika sel mengalami mitosis, kromosom memadat lebih jauh.

DNA bereplikasi pada fase S interfase. Setelah replikasi, kromosom terdiri dari dua kromatid saudara. Hubungan antara kromatid saudara paling dekat di daerah yang disebut sentromer. Kromatid kembar siam, terlihat di bawah mikroskop cahaya. Daerah sentromer sangat kental dan dengan demikian akan muncul sebagai daerah yang menyempit.

Animasi ini menggambarkan berbagai tingkat pengemasan kromosom:

Elemen YouTube telah dikecualikan dari versi teks ini. Anda dapat melihatnya secara online di sini: pb.libretexts.org/biowm/?p=142

DNA pada eukariota sangat terstruktur dan terorganisir di semua tahap kehidupan organisme. Organisme diploid mengandung sepasang kromosom setiap manusia memiliki 23 pasang dengan jumlah total 46 kromosom. Pasangan kromosom, juga dikenal sebagai kromosom homolog, mengandung gen yang sama meskipun mungkin ada perbedaan antara versi gen pada setiap anggota pasangan. DNA biasanya dikemas rapat ke dalam nukleus sel eukariotik, melalui kompleks protein-DNA yang membentuk karakteristik bentuk &lsquochromosome&rsquo yang kental. DNA kompak lebih jauh dalam persiapan untuk pembelahan sel.


Tugas utama DNA adalah membuat protein yang dibutuhkan makhluk hidup untuk tumbuh. Jadi mari kita lihat sedikit lebih dekat pada protein.

Protein adalah molekul besar yang terbuat dari molekul yang lebih kecil yang disebut asam amino. Protein memiliki bentuk khusus yang membantu mereka untuk mengikat erat molekul tertentu lainnya di dalam sel.

Protein tidak dimulai dengan bentuk ini. Mereka mulai sebagai rantai panjang.

DNA adalah instruksi untuk membangun rantai.

Ini adalah langkah-langkah untuk membangun protein.

LANGKAH 1 - Salin DNA

DNA tetap tersimpan dengan aman di dalam nukleus sehingga kita membutuhkan salinan informasi yang berfungsi. DNA dibuka ritsleting dan disalin. Ini disebut transkripsi. (Anda dapat mengingat ini dengan memikirkan trans seperti dalam transportasi dan skrip seperti dalam tulisan.)

LANGKAH 2 - Keluarkan salinan dari nukleus

RNA membawa salinan DNA keluar dari nukleus dan ke ribosom. Jenis RNA yang membawa pesan disebut RNA pembawa pesan atau mRNA untuk singkatnya.

LANGKAH 3 - Terjemahkan pesan

DNA adalah urutan 4 basa yang berbeda, A, T, G dan C. Messenger RNA menggantikan U untuk T ketika salinan dibuat, tetapi Anda masih memiliki hanya 4 kemungkinan pilihan dalam kode Anda.

A, U, G dan C

Protein terbuat dari 20 molekul asam amino utama.

Ala, Arg, Asn, Asp, Cys, Gln, Glu, Gly, His, Ile, Leu, Lys, Met, Phe, Pro, Ser, Thr, Trp, Tyr, Val

Untuk pergi dari 4 sampai 20 mRNA dibaca dalam kelompok tiga. Ini disebut terjemahan.

LANGKAH 4 - Lipat proteinnya

Lihat animasi ini untuk menyatukan langkah-langkahnya:

Dari DNA ke Protein (Nova melalui Domain Guru)

Terjemahan mRNA (Pusat Pembelajaran DNA Dolan)

BioInteractive (Pusat Medis Howard Hughes)


Apa untungnya bagi Anda?

Pengalaman menunjukkan bahwa ada banyak kegunaan sumber daya yang ditemukan di sini. Sebagai contoh,

Bagi mereka yang ingin tahu secara intelektual dan berpikiran terbuka , sudut pandang yang sama sekali baru dan tak terduga dapat dibuka di bawah stimulus artikel yang terdapat di situs ini.

Bagi pelajar, dari lulusan sekolah ke bawah, ada sejumlah jalur pendidikan melalui materi yang disajikan di sini. Guru dapat dengan mudah mengadaptasi jalur ini untuk digunakan dalam kursus yang ditujukan untuk evaluasi kritis topik terkini dalam biologi - terutama genetika, epigenetik, biologi molekuler secara lebih umum, dan evolusi. Indeks topikal mungkin sangat membantu untuk tujuan ini.

Semua pembaca mungkin menemukan diri mereka terstimulasi ke arah pemikiran kritis oleh artikel yang disajikan di sini, dan harus merasa bebas untuk "meluapkan" dengan mengirimkan kritik dan komentar ke [email protected] Saya tidak dapat menanggapi secara mendalam semua email yang saya terima, tetapi akan mengakui dan mengambil manfaat darinya melalui keterlibatan aktif dengan pemikiran Anda.

Dengan menautkan ke artikel di sini — misalnya, artikel yang secara khusus memprovokasi atau menarik minat Anda — atau dengan mengirimkan tautan ke teman dan kolega, Anda dapat membuka kemungkinan pertukaran yang bermanfaat di dalam lingkaran Anda sendiri.


Adaptasi hanya merupakan adaptasi jika dapat diturunkan ke keturunannya melalui cara genetik. Tinggi badan, kemudian, bisa menjadi adaptasi, tetapi kemampuan berbicara bahasa Inggris tidak. Organisme dengan adaptasi yang membantu cenderung hidup lebih lama dan bereproduksi lebih banyak. Jika lingkungan keturunannya juga membuat adaptasi tersebut bermanfaat, keturunannya juga akan bereproduksi secara lebih efektif, meningkatkan keberadaan gen atau kumpulan gen tertentu dalam kumpulan gen spesies.

Faktor lingkungan dapat "menghidupkan" atau menghilangkan ekspresi gen tertentu. Misalnya, kelainan genetik yang disebut fenilketonuria menyebabkan keterbelakangan, kejang, masalah kejiwaan, dan keterlambatan perkembangan. Namun, dengan menghindari makanan yang mengandung fenilalanin, orang dengan kondisi tersebut dapat menghindari perkembangan kondisi genetik ini. Akibatnya, tekanan lingkungan mengubah cara DNA diekspresikan. Sementara perubahan ini tidak akan diteruskan ke keturunannya, gen itu sendiri, dan jika keturunannya berada di lingkungan yang sama dengan orang tua, gen akan "dimatikan." Namun, jika keturunan pindah ke lingkungan yang berbeda, gen tersebut dapat mengekspresikan dirinya sendiri, yang mengarah ke sifat maladaptif.


Komponen DNA:

Komponen DNA: Ini dapat digambarkan sebagai molekul tipis panjang yang terdiri dari hal-hal yang disebut (nukleotida), dan nukleotida ini terhubung bersama membentuk tulang punggung. Nukleotida ini terdiri dari basa nitrogen, gula, dan gugus fosfat. Basa Nitrogen dapat berupa Guanin, Sitosin, Timin, dan Adenin.

DNA

Fungsi DNA:

Fungsi DNA: sel-sel memperoleh instruksi yang diperlukan untuk menjalankan fungsinya dari DNA. Sel dapat dianggap sebagai komputer sedangkan Deoxy Ribonucleic Acid dapat dianggap sebagai program komputer. Ini adalah program yang memberikan instruksi ke komputer dan memberitahu komputer bagaimana berperilaku dan bagaimana berfungsi.

Urutan ATGC dalam untai Deoxy Ribonucleic Acid ATAU urutan nukleotida bekerja sebagai kode dan itu adalah hal yang membuat seseorang unik dari yang lain. Setiap 3 huruf disebut kodon. Seri kodon mungkin terlihat seperti ini: ATC, GTC, AAT, GAC.

Lokasi dan struktur DNA:

Lokasi DNA: Pada organisme eukariotik atau multiseluler, DNA terletak di dalam inti sel. Sedangkan pada organisme prokariotik atau uniseluler, DNA bergerak bebas di dalam sitosol sel karena prokariota tidak memiliki nukleus di dalam selnya.

Struktur:

Struktur DNA terdiri dari Basa nitrogen dilampirkan dengan gula pentosa dan gula pentosa ini terikat dengan kelompok fosfat. Kompleks ketiga hal ini membentuk satu nukleotida. Nukleotida-nukleotida ini dirangkai secara seri membentuk untai yang heliks ganda dengan alur mayor & minor di dalamnya.

Apa itu gen?

Urutan nukleotida spesifik dari untai DNA yang mengkode protein disebut gen. Urutan pengkodean ini di dalamnya membuat protein fungsional. Protein fungsional ini dibuat sedemikian rupa sehingga DNA pertama kali mentranskripsi RNA dan RNA ini pada akhirnya akan diterjemahkan menjadi protein yang fungsional.

Apa itu mutasi?

Setiap perubahan atau penyimpangan dari ukuran, bentuk, atau fungsi aslinya disebut mutasi. Ketika ada mutasi pada urutan nukleotida, urutan asam amino atau dalam tubuh kromosom komplikasi medis yang parah atau kompleks dapat terjadi pada organisme.

Mutasi dalam hal-hal seperti itu bisa berbahaya, bermanfaat, atau tidak efektif. Yang tidak menunjukkan dampak buruk atau merugikan bagi organisme adalah mutasi tidak efektif sedangkan yang menunjukkan dampak berbahaya bagi organisme adalah mutasi yang merugikan. Dalam kasus yang jarang terjadi, mutasi dapat bermanfaat bagi organisme dalam banyak hal.


Bisakah kita membuat dan apel yang tidak berubah menjadi cokelat?

1. Pahami mengapa apel berubah menjadi cokelat. Apa yang menyebabkan kecoklatan?

Pencoklatan disebabkan oleh protein PPO, yang dikendalikan oleh gen

2. Mengapa jus lemon memperlambat pencoklatan?

Jus lemon mempengaruhi bentuk protein, tidak berfungsi dengan baik.

3. Apa yang akan terjadi jika kita membungkam gen PPO?

Protein tidak akan diproduksi, tidak ada pencoklatan.

4. Apakah apel Arktik dianggap transgenik?

Tidak, tidak ada gen baru yang ditambahkan, gen PPO telah dimatikan.


Organisme hidup pertama di dunia dengan DNA yang didesain ulang sepenuhnya dibuat

Para ilmuwan telah menciptakan organisme hidup pertama di dunia yang memiliki kode DNA yang sepenuhnya sintetik dan diubah secara radikal.

Mikroba buatan laboratorium, strain bakteri yang biasanya ditemukan di tanah dan usus manusia, mirip dengan sepupu alaminya tetapi bertahan pada serangkaian instruksi genetik yang lebih kecil.

Keberadaan serangga membuktikan kehidupan dapat eksis dengan kode genetik terbatas dan membuka jalan bagi organisme yang mesin biologisnya diperintahkan untuk membuat obat-obatan dan bahan yang berguna, atau untuk menambahkan fitur baru seperti resistensi virus.

Dalam upaya dua tahun, para peneliti di Laboratorium Biologi Molekuler Dewan Penelitian Medis di Cambridge membaca dan mendesain ulang DNA bakteri. Escherichia coli (E.coli), sebelum membuat sel dengan versi sintetis dari genom yang diubah.

Genom buatan menampung 4m pasangan basa, unit kode genetik yang dieja oleh huruf G, A, T dan C. Dicetak penuh pada lembar A4, ia mencapai 970 halaman, menjadikan genom terbesar sejauh ini yang dimiliki para ilmuwan pernah dibangun.

“Sangat tidak jelas apakah mungkin untuk membuat genom sebesar ini dan apakah mungkin untuk mengubahnya begitu banyak,” kata Jason Chin, seorang ahli biologi sintetik yang memimpin proyek tersebut.

DNA melingkar di dalam sel memegang instruksi yang dibutuhkan untuk berfungsi. Ketika sel membutuhkan lebih banyak protein untuk tumbuh, misalnya, ia membaca DNA yang mengkode protein yang tepat. Huruf DNA dibaca dalam trio yang disebut kodon, seperti TCG dan TCA.

Hampir semua kehidupan, dari ubur-ubur hingga manusia, menggunakan 64 kodon. Tetapi banyak dari mereka melakukan pekerjaan yang sama. Secara total, 61 kodon membuat 20 asam amino alami, yang dapat dirangkai seperti manik-manik pada tali untuk membangun protein apa pun di alam. Tiga kodon lagi adalah tanda berhenti yang berlaku: mereka memberi tahu sel ketika protein selesai, seperti titik penuh yang menandai akhir kalimat ini.

Organisme sintetik baru, Escherichia coli Syn61, di piring. Foto: Handout

Tim Cambridge mulai mendesain ulang E coli genom dengan menghapus beberapa kodon yang berlebihan. Bekerja di komputer, para ilmuwan memeriksa DNA bug. Setiap kali mereka menemukan TCG, kodon yang membuat asam amino yang disebut serin, mereka menulis ulang sebagai AGC, yang melakukan pekerjaan yang sama. Mereka mengganti dua kodon lagi dengan cara yang sama.

Lebih dari 18.000 suntingan kemudian, para ilmuwan telah menghapus setiap kemunculan tiga kodon dari genom serangga. Kode genetik yang didesain ulang kemudian disintesis secara kimiawi dan, sepotong demi sepotong, ditambahkan ke E coli di mana ia menggantikan genom alami organisme. Hasilnya, dilaporkan di Nature, adalah mikroba dengan kode DNA yang sepenuhnya sintetis dan diubah secara radikal. Dikenal sebagai Syn61, bug ini sedikit lebih panjang dari biasanya, dan tumbuh lebih lambat, tetapi tetap bertahan.

"Ini sangat menakjubkan," kata Chin. Ketika bug itu dibuat, tak lama sebelum Natal, tim peneliti mengambil foto di laboratorium dengan sepiring mikroba sebagai tokoh sentral dalam rekreasi kelahiran.

Bentuk kehidupan desainer seperti itu bisa berguna, menurut Chin. Karena DNA mereka berbeda, virus yang menyerang akan berjuang untuk menyebar di dalamnya, membuatnya menjadi tahan virus. Itu bisa membawa manfaat. E coli sudah digunakan oleh industri biofarmasi untuk membuat insulin untuk diabetes dan senyawa medis lainnya untuk kanker, multiple sclerosis, serangan jantung dan penyakit mata, tetapi seluruh proses produksi dapat rusak ketika kultur bakteri terkontaminasi dengan virus atau mikroba lainnya. Tapi itu belum semuanya: di masa depan, kode genetik yang dibebaskan dapat digunakan kembali untuk membuat sel menghasilkan enzim perancang, protein, dan obat-obatan.

Revolusi terbesar dalam penyuntingan gen: Penjelasan Crispr-Cas9 – video

Pada tahun 2010, ilmuwan AS mengumumkan penciptaan organisme pertama di dunia dengan genom sintetis. Serangga, Mycoplasma mycoides, memiliki genom yang lebih kecil dari E coli – sekitar 1m pasangan basa – dan tidak didesain ulang secara radikal. Mengomentari pekerjaan terbaru, Clyde Hutchison, dari kelompok penelitian AS, mengatakan: "Skala penggantian genom ini lebih besar daripada penggantian genom lengkap yang dilaporkan sejauh ini."

“Mereka telah membawa bidang genomik sintetik ke tingkat yang baru, tidak hanya berhasil membangun genom sintetik terbesar hingga saat ini, tetapi juga membuat perubahan pengkodean paling banyak pada genom sejauh ini,” kata Tom Ellis, peneliti biologi sintetik di Imperial perguruan tinggi London.

Tapi rekor itu mungkin tidak bertahan lama. Ellis dan yang lainnya sedang membangun genom sintetis untuk ragi roti, sementara ilmuwan Harvard membuat genom bakteri dengan lebih banyak perubahan pengkodean. Itu didesain ulang E coli tidak tumbuh sebaik strain alami tidak mengherankan, tambah Ellis. “Jika ada yang mengejutkan, itu tumbuh sama sekali setelah begitu banyak perubahan,” katanya.

Artikel ini diubah pada 17 Mei 2019. Artikel asli salah menggambarkan Laboratorium Biologi Molekuler sebagai bagian dari Universitas Cambridge.


Isu genetika dan DNA terus-menerus muncul dalam pemberitaan tentang isu produksi pangan, kesehatan, kasus hukum, dan etika. Kami mendengar tentang DNA dalam film seperti Taman jurassic dan X-Men, kami belajar sedikit tentangnya dari acara TV seperti Dexter dan CSI, tapi apa sebenarnya DNA itu, dan bagaimana cara kerjanya?

Animasi pendek ini dibuat untuk mereka yang menginginkan pengenalan sederhana — atau bahkan penyegaran — tentang bagaimana DNA menciptakan makhluk hidup. Dalam video ini Anda akan belajar sedikit tentang kode genetik, transkripsi dan translasi DNA, dan pentingnya protein dalam kimia kehidupan.

Untuk Guru

Konten video ini memenuhi kriteria dalam Ide Inti Disiplin berikut yang ditentukan oleh Standar Sains Generasi Berikutnya. Gunakan video kami untuk melengkapi kurikulum kelas.

SMA, Ilmu Hayati 1

Dari Molekul ke Organisme: Struktur dan Proses.

SMA, Ilmu Hayati 3

Keturunan: Warisan dan Variasi Sifat.

SMA, Ilmu Fisika 4

Gelombang dan Aplikasinya dalam Teknologi untuk Transfer Informasi.

Biologi Georgia 1

Hubungan antara struktur dan fungsi dalam sel hidup.

Biologi Georgia 2

Bagaimana informasi genetik diekspresikan dalam sel.

Biologi Georgia 3

Bagaimana sifat-sifat biologis diturunkan ke generasi berikutnya.

Biologi Georgia 6

Kontributor

Video kami mendapat manfaat dari bimbingan dan saran yang diberikan oleh para ahli di bidang sains dan pendidikan. Animasi ini adalah hasil kolaborasi antara ilmuwan, pendidik, dan tim kreatif kami berikut ini.

Penasehat

Salinan

Dinyatakan Jelas menyajikan: Apa itu DNA, dan bagaimana cara kerjanya?

DNA (atau "asam deoksiribonukleat") adalah sebuah molekul. Ini adalah sekelompok atom yang saling menempel.

Dalam kasus DNA, atom-atom ini bergabung membentuk bentuk spiral panjang yang terakhir seperti ini di sini. Jika Anda pernah belajar biologi atau menonton film Jurassic Park, Anda mungkin pernah mendengar bahwa DNA bertindak sebagai cetak biru atau resep untuk makhluk hidup. Tapi bagaimana caranya? Bagaimana sebuah molekul dapat bertindak sebagai cetak biru untuk sesuatu yang kompleks dan indah seperti
Untuk membantu menjawab pertanyaan itu, pertama-tama mari kita lihat Asam Amino.

Asam amino adalah bahan kimia kecil kecil di dalam tubuh kita yang sangat penting, mereka sering disebut sebagai bahan pembangun kehidupan.

Ada sekitar 20 jenis asam amino yang masing-masing memiliki bentuk uniknya sendiri.

Hal yang menarik tentang mereka, adalah mereka dapat dilekatkan satu sama lain seperti Lego untuk menghasilkan berbagai partikel yang lebih besar yang dikenal sebagai protein.

Asam amino membentuk protein, protein (bersama dengan bahan kimia lainnya) bergabung untuk membuat sel hidup, sel membentuk jaringan, jaringan membentuk organ, dan organ, ketika semuanya disatukan dan berfungsi, membentuk makhluk hidup seperti Anda dan saya.

Protein yang membentuk tubuh kita ini (dan perlu diingat bahwa ada jutaan jenis protein yang berbeda) harus dibentuk dalam bentuk yang sempurna agar dapat berfungsi. Jika bentuknya salah, biasanya tidak berfungsi. Di situlah DNA masuk.

DNA melakukan banyak hal menarik (beberapa di antaranya tidak sepenuhnya kita pahami) tetapi salah satu fungsi utamanya dan yang paling jelas dipahami adalah memberi tahu asam amino cara menyusun dan membentuk dirinya menjadi bentuk protein tertentu.

Secara teori, jika protein yang tepat dibangun pada waktu yang tepat dan di tempat yang tepat, segala sesuatu yang lain mulai dari sel hingga organ hingga seluruh makhluk, akan keluar dengan baik.

Ini di sini adalah model DNA yang disederhanakan.

Ini menunjukkan kepada kita bahwa langkah-langkah yang terakhir, terdiri dari 4 jenis bahan kimia berbeda yang ditunjukkan di sini dengan warna dan huruf yang berbeda.

Jika Anda melihat hanya pada satu sisi molekul, Anda sebenarnya dapat membaca kode kimianya (atau urutan genetiknya) dari atas ke bawah seperti sebuah buku.

Satu untai DNA sangat panjang, jutaan huruf. Untuk sebagian besar hidupnya, ia melingkar seperti mie dan hidup di dalam nukleus atau bagian tengah sel. Namun asam amino, hidup di luar nukleus dalam apa yang disebut Sitoplasma.

Untuk membantu DNA berinteraksi dengan sitoplasma dan membuat protein tersebut, bahan kimia khusus di dalam nukleus membuat sebagian salinan kode DNA.

Salinan baru yang disebut RNA ini terlihat seperti DNA tetapi tentu saja lebih pendek dan kehilangan salah satu sisinya.

Bentuk dan ukurannya yang kecil memungkinkan mereka untuk melewati pori-pori kecil di nukleus ke sitoplasma dan masuk ke mulut partikel lain yang disebut Ribosom.

Ribosom adalah mesin pembangun protein. Mereka membaca RNA 3 huruf sekaligus, menyedot asam amino dari lingkungan mereka dan menyatukannya dalam rantai sesuai dengan kode RNA. Saat rantai tumbuh, ia menekuk, melipat, dan menempel pada dirinya sendiri untuk membentuk protein berbentuk sempurna.

Setiap 3 huruf kode RNA, beri tahu ribosom mana dari 20 jenis asam amino yang harus ditambahkan berikutnya. Misalnya, CAA memberi tahu ribosom untuk mengambil Glutamine, AGU menyuruhnya mengambil Serine dan seterusnya.

Setelah protein dibangun, ia kemudian dapat melakukan sejumlah hal yang berbeda, salah satunya adalah membantu membentuk sel baru.

Jadi, untuk menjawab pertanyaan awal: Apa itu DNA? DNA adalah cetak biru molekuler untuk makhluk hidup.
Bagaimana cara kerjanya? DNA menciptakan RNA, RNA menciptakan protein, protein terus membentuk kehidupan.

Seluruh proses ini, serumit, secanggih, semagis kelihatannya, sepenuhnya didasarkan pada kimia. Bisa dipelajari, bisa dipahami.


Tonton videonya: ՊՈՎԻԼԻԿԱ ԲՈԼՈՐԻ ԱՄԵՆԱՄԵ ԽԱ SMԱՈԹՅՈՆՆ Է: Ինչպես և ինչով զբաղվել խոտի հետ այգում, ջերմոցում: (Juni 2022).


Komentar:

  1. Fernand

    I think it is - a serious mistake.

  2. Gurisar

    Jangan terlihat seperti ahli :)

  3. Erian

    It is agreeable, this magnificent thought has to be precisely on purpose

  4. Nef

    ya itu betul

  5. Broderick

    Selamat, kata apa yang Anda butuhkan ... ide lain

  6. Pallaton

    Saya juga khawatir dengan pertanyaan ini.



Menulis pesan