Okitrakirah’s Weblog

http://www.youtube.com/watch?v=Rv5fgIxPgLo

Create your own at MyNiceSpace.com

Sheila On 7 – Pemuja Rahasia.mp3

Free Search Mp3 Code at www.codelagu.com

Anggota :         Nurlina Ramdianti B1J006004

Hari Kartiko           B1J006010

Ahmad Ridwan       B1J006012

Kode : K37-TD-08

Ringkasan :

Sebuah sel E.coli memiliki kira-kira 20.000 ribosom yang terdistribusi dalam sitopalasma. Rata-rata sel manusia mengandung lebih dari itu (sekalipun belum pernah ada orang yang menghitungnya). Beberapa diantaranya berada bebas dalam sitoplasma dan bebrapa lainnya terikat pada permukaan RE (reticulum endoplasma). Pada mulanya ribosom dipandang memiliki hubungan pasif pada proses sintesis protein, melalui struktur yang terjadi pada proses translasi. Pandangan ini berubah pada beberapa tahun kemudian, dan ribosom sehingga dianggap memiliki 2 peran aktif dalam dalam proses sintesis protein :

1. Ribosom mengkoordinasi sintesis protein dengan menempatkan mRNA aminoacyl, tRNA dan menghubungkan faktor protein dengan posisi yang relatif benar satu sama-lainnya.

2. Komponen ribosom meliputi rRNAs, mengkatalisis sedikitnya reaksi kimia yang terjadi selama translasi.

Untuk memahani bagaimana peranan ribosom, kita amati fitur struktur ribosom prokakariot bakteri dan eukariot, dan kemudian menguji mekanisme terperinci proses sintesis protein pada kedua tipe organisme ini.

Struktur ribosom

Pemahaman mengenai struktur ribosom telah dikembangkan secara berangsur-angsur lebih dari 50 tahun, dan semakin banyak struktur yang telah diaplikasikan untuk masalah ini. Awalnya disebut microsome, ribosom yang pertama diamati pada awal abad 20 sebagai partikel kecil hampir diluar kemampuan mikroskop cahaya.

Pada tahun 1940 dan 1950, mikroskop elektron pertama menunjukan bahwa ribosom bakteri berbentuk oval dengan ukuran 29 nm x 21 nm, lebih kecil dari ribosom eukariot, dan bermacam-macam ukuran kecil tersebut bergantung pada spesiesnya dengan ciri-ciri sekitar 32 nm x 22nm. Dalam pertengahan 1950an penemuan ribosom adalah pada daerah sintesis protein yang distimulasi percobaan untuk menggambarkan struktur patikel ini dengan lebih detail.

Ultrasentrifugasi telah digunakan untuk mengukur ukuran ribosom dan komponennya.

Awal proses kemajuan dalam memahami struktur ribosom secara terperinci, tidak datang dari pengamatan dengan mikroskop elektron tetapi dari analisis komponennya dengan ultrasentifugasi. Ribosom utuh memiliki koefisien sedimentasi 80s untuk eukariot dan 70s untuk bacteria, dan masing-masing dapat dipecah / dibagi dalam komponennya lebih kecil [figure.11.10].

• Masing-masing ribosom meliputi 2 subunit, pada prokariot subunit ini 60s dan 40s. Pada bakteria adalah 50s dan 30s, dengan catatan koefisien sedimentasi tidak additive karena hal terebut tergantung pada bentuk seperti halnya masa.

• Subunit terbesar berisi 3 rRNAs pada eukariot ( 285, 5.85 dan 55 rRNAs ) tapi hanya ada 2 pada bacteria ( 235 dan 53 rRNAs ). Pada bacteria eukariot sepadan dengan 5.8 rRNA termuat dalam 23 rRNA.

• Subunit ribosom mengandung rRNA tunggal pada kedua tipe organisme, masing-masing sebuah 18s rRNA pada eukariot dan sebuah 16s rRNA pada bakteria.

• Kedua subunit berisi berbagai protein ribosomal. Dengan angka-angka yang lebih detail ada pada gbr. 11.10. protein ribosom yang kecil disebut S1, S2 dan seterusnya dan yang besar disebut L1, L2 dan seterusnya. Hanya ada satu dari masing-masing protein tiap ribosom, kecuali L7, L12 yang ada sebagai dimer.

• 

  gambar 10.11

  <!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

  Gambar 10.11. Komposisi ribosom pada eukariot dan prokariot. Gambar yang lebih detail menunjukan type ribosom eukariot dan ribosom E. coli. Variasi diantara perbedaan spesies berhubungan dengan protein ribosomal.

  <!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

  Penyelidikan struktur halus ribosom

  Sekali komposisi dasar ribosom eukariot dan ribosom bakteria diketahui, maka pengamatan/perhatian di fokuskan pada cara dengan variasi rRNA dan protein di cocokan bersama-sama. Informasi penting telah disajikan oleh urutan RNA pertama, perbandingan diantara daerah yang telah di identifikasi dapat berupa base-pair untuk membentuk komponen struktur 2 dimensi [ gbr. 11.11].

• 

  gambar 11.11

  <!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

  Gambar 11.11. Struktur basa RNA 165 pada E.coli. Hal ini menunjukan pasangan basa standar (G-C, A-U) dinyatakan sebagai bar/palang dan pasangan basa yang tidak standar (misalnya G-U) dinyatakan sebagai titik.

<!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

Hal ini menunjukan bahwa RNA menyediakan sebuah scaffolding dalam ribosom, untuk protein yang diikat, sebuah interpretasi bahwa dibawah penekanan memainkan peranan aktif rRNA yang utama pada proses sintesis protein, tetapi meskipun demikian adalah suatu fondasi yang digunakan untuk penelitian subsequen. Banyak penelitian berikutnya yang dikonsentarikan pada ribosom bakteri yang lebih kecil dari eukariot dan tersedia dalam jumlah besar dari sekitar ekstra sel, yang tumbuh dalam kepadatan tinggi dalam kultur cairan. Sejumlah pendekatan ini telah digunakan untuk mempelajari ribosom bakteri :

• • Mempelajari perlindungan nuklease yang memungkinkan kontak antara rRNAs dan protein untuk di identifikasi.

  • Protein-protein crosslinking yang mengidentifikasi pasangan atau kelompok protein, yang ditempatkan tertutup dari satu ribosom ke ribosom lain.

  • Mikroskopis elektron secara berangsur telah lebih canggih dan memungkinkan untuk mengenal struktur ribosom lebih detail. Sebagai contoh, inovasi rapat mikroskopis imunoelektron, dimana ribosom diberi label dengan anti bodi spesifik sebelum dilakukan pengujian, dan telah digunakan untuk menempatkan posisi protein ini pada permukaan atas ribosom.

  • Site directed hydroxyl, penyelidikan radikal dengan menggunakan kemampuan ion Fe(11) untuk menghasilkan hydroxyl radical yang membelah ikatan RNA phosfodiester, yang ditempatkan setelah 1 nm dari daerah produksi radicula. Teknik ini telah digunakan untuk menentukan posisi yang tepat protein ribosom S5 pada ribosom E. coli. Asam amino berbeda pada S5 telah dilabeli dengan Fe (11) dan hydroxyl radical diinduksi untuk menyusun kembali ribosom. Posisi pada 16S rRNA telah di bagi kemudian digunakan untuk menyimpulkan / menduga topologi rRNA sekitar protein 55. (gbr. 11.12).

gambar 11.12

<!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

Gambar 11.12. Posisi rRNA 165 pada E. coli yang berhubungan dengan protein ribosom S5. Distribusi posisi hubungan (ditunjukan dengan warna merah) untuk ribosom tunggal menekankan tingkat pasangan basa sekunder struktur RNA lebih jauh di lipat dengan struktur 3 dimensi pada ribosom.

Ditahun-tahun terakhir teknik ini terus meningkat, dilengkapi dengan X-ray crystallography yang bertanggung jawab untuk mengarahkan pengertian yang mendalam pada struktur ribosom. Analisis sejumlah data yang difraksi X-ray yang diproduksi cyristal dari suatu objek yang sama besar, seperti ribosom adalah tugas yang sangat besar terutama untuk memperoleh struktur yang detail yang cukup informative, tentang bagaimana ribosom bekerja. Tantangan ini telah dijumpai dan strukturnya telah di simpulakan bahwa ribosomal protein mengelilingi segmen rRNA mereka, untuk subunit yang besar dan kecil dan untuk keseluruhan ribosom bakteri yang terlihat pada mRNA dan tRNA. Seperti halnya menyatakan struktur ribosom [ gambar 11.13 ] ini merupakan informasi terbaru, dan mempunyai dampak penting pada pemahaman proses translasi.

gbar 11.13

<!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –>

Gambar 11.13. Gambar ini menunjukan ribosom pada bakteri Thermus thermophilus. Sub unit yang kecil yang berada di atas, dengan 165 RNA pada daerah berwarna biru terang dan sub unit kecil protein ribosom pada daerah yang berwarna biru gelap. Sub unit rRNA yang besar pada daerah berwarna abu-abu dan protein berwarna ungu. Area berwarna emas adalah daerah A site, titik dimana aminoacylated memasuki <!– @page { size: 21cm 29.7cm; margin: 2cm } P { margin-bottom: 0.21cm } –> ribosom selama proses sintesis protein. Daerah ini dan kebanyakan daerah yang benar-benar terjadi proses sintesis protein terletak diantara celah pada kedua subunit.

dapus utama:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.section.7627

daftar gambar:
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.7636
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.7638
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.7643

situs terkait:
animasi
http://web.centre.edu/bmb/movies/bmb210translation2.swf
http://www.johnkyrk.com/DNAtranslat.de.swf
http://jingpinke.syict.edu.cn/jcswx/resources/xijundejiegoujigongenng.swf
http://www.acgt.no/pub/acgt/files/cellebioboksen.swf
http://www.schule-bw.de/unterricht/faecher/biologie/dna/dna_data/21/21frag.swf
http://www.johnkyrk.com/er.de.swf
http://www.cmbi.ru.nl/edu/VWO/4vwodag/gene3.swf
http://www.ucopenaccess.org/courses/CPBiology/bio_3_1_2_4.swf
http://bio3400.nicerweb.com/med/Vid/Klug8e/ch13/13_1_8a.swf
http://www.nrc-cnrc.gc.ca/swf/biology_e.swf

html
http://www.callutheran.edu/Academic_Programs/Departments/BioDev/omm/ribosome/ribosome.htm
http://www.callutheran.edu/Academic_Programs/Departments/BioDev/omm/jmol/ribosome/ribosome.html
http://www.molgen.mpg.de/~ag_ribo/ag_franceschi/franceschi-main.html
http://www.molgen.mpg.de/~ag_ribo/ag_franceschi/franceschi-projects-50S.html
http://cellbio.utmb.edu/CELLBIO/ribosome.htm
http://www.cs.stedwards.edu/chem/Chemistry/CHEM43/CHEM43/Ribosomes/Ribosome.HTML#struct
http://www.als.lbl.gov/als/science/sci_archive/125ribosome.html
http://biblioteca.universia.net/html_bura/ficha/params/id/31418735.html
http://www.biology4kids.com/files/cell_ribos.html
http://www.bio.mtu.edu/campbell/ribosome.htm

pdf
http://www.new-science-press.com/content/pdf/nsp-ribosomes.pdf
http://puglisi.stanford.edu/pdf/pub59.pdf
http://www.eknigu.org/info/B_Biology/Spirin%20A.S.%20Ribosomes%20(1998)(337s).pdf
http://ocw.mit.edu/NR/rdonlyres/Chemistry/5-08JSpring2004/DE61C47F-24C4-4EB4-85C6-CD63ED84EE1E/0/TD6.pdf
http://www.biochemsoctrans.org/bst/030/1159/0301159.pdf

Ringkasan :

Contoh-contoh vektor yang digunakan untuk mengklon potongan DNA yang panjang dan mengevaluasi kelemahan dan kelebihannya

Partikel phaga λ dapat mengakomodasi DNA hingga 52 kb, sehinga jika genome memiliki ukuran DNA 15 kb hingga 18 kb, baru dapat di cloning. Batas ukuran ini lebih tinggi daripada vektor plasmid, tetapi masih sangat kecil jika dibandingkan dengan ukuran genom secara utuh. Perbandingan ini penting karena perpustakaan klon (Clone Library) atau koleksi klon yang telah di sisipi genom lain secara utuh adalah titik awal suatu proyek yang ditujukan untuk mengurutkan sekuen genom. Jika vektor λ digunakan untuk DNA manusia, lebih dari setengah juta klon diperlukan disana, untuk membuat 95% keterangan bagian dari genom yang ada pada perpustakaan genom (Ukuran perpustakaan genom manusia yang disiapkan pada vector cloning yang berbeda data dilihat pada table 1). Hal tersebut memungkinkan untuk membuat persiapan perpustakaan genom berisikan setengah juta klon, terutama jika menggunakan teknik otomatisasi, tetapi koleksi sebesar itu  jauh dari yang kita harapkan. Hal tersebut dapat kita kurangi jumlah klon-nya dengan menggunakan  vektor yang dapat menangani fragmen DNA lebih dari 18 kb.

Tabel 1 Ukuran perpustakaan genom manusia pada beberapa vector cloning yang berbeda

Gambar 1. Sebuah tipe kosmid pJB8 dengan ukuran 5.4 kb,  memiliki gen resisten ampisilin, segmen DNA λ termasuk cos site dan ORI

Beberapara pengembangan teknnologi cloning selama 20 tahun terakhir telah mengarahkan penelitiannya untuk menemukan solusi ini. Satu kemungkinannya adalah menggunakan kosmid. Kosmid adalah sebuah plasmid yang memiliki sebuah λ cos site (gambar 1). Concatamers dari molekul kosmid dihubungkan oleh masing-masing cos site, betindak sebagai substrat untuk pengepakan invitro karena cos site hanya urutan molekul DNA yang dibutuhkan untuk dikenal sebagai genom protein. Partikel phaga yang mengandung DNA kosmid  adalah sama seperti phaga yang lainya, tetapi didalam sel DNA kosmid tidak dapat disintesis menjadi partikel phaga baru, bahkan bereplikasi sebagai plasmid. DNA rekombinan didapatkan lebih banyak dari koloni dibandingkan plak. Seperti pada vektor tipe lainya batas dari panjang DNA yang diklon ditentukan oleh jarak yang tersedia pada partikel λ phaga. Sebuah kosmid dapat berukuran 8 kb atau kurang, jadi hingga ukuran 44 kb DNA baru dapat disisipkan sebelum pengepakan Phaga λ selesai.

Terobosan utama dalam usaha mengklon fragmen yang lebih dari 50kb mucul setelah ditemukannya tiruan kromosom yeast atau YACs (Yeast Artificial Chromosomes). YACs pertamakali dibuat setelah mempelajari kromosom alami. Masing-masing kromosom memeiliki 3 komponen penting , yaitu :

-          Sentromer, memainkan peranan penting pada saat pembelahan sel

-          Telomer, sekuen khusus yang menandai ujung kromosom molekul DNA

-          Satu atau lebih ORF yang menginisiasi sintesis DNA baru ketika pembagian kromosom.

Gambar 2. Letak sentromer dan telomere

YAC memiliki sekuen DNA yang mendasari komponen kromosom yang dihubungkan satu sama lain dengan selectable markers dan daerah inisiasi serta daerah restriksi tempat DNA baru disisipkan (Gambar 3). Seluruh komponen ini dapat dimasukan pada molekul DNA yang berukuran 10-15 kb. Yeast alami memiliki kromosom pada kisaran 230 kb hingga 1700 kb. Jadi YAC sangat berpotensi untuk mengklon fragmen DNA berukuran 600 kb, bahkan YAC khusus dapat mengklon hingga ukuran 1400 kb. Saat ini YAC merupakan vektor yang memiliki kapasitas terbesar dan beberapa proyek genom dapat dicapai dengan menggunakan YAC. Sayangnya beberapa tipe YAC memiliki kelemahan dalam kestabilan penyisipan, klon DNA jadi diurutkan lagi menjadi kombinasi sekuen DNA baru. Hal ini adalah alasan untuk  memusatkan perhatian pada tipe vektor lain. Vektor tersebut diantaranya:

-          Vektor Bacteriophage P1 , hampir sama dengan vektor λ. Kapasitas vektor cloning diurutkan berdasarkan ukuran delesi dan jarak dianatar partikel phage. Genom p1 lebih besar dari genom λ dan partikel phage lebih besar. Jadi vektor P1 dapat mengklon lebih besar dari fragmen DNA, vektor λ hingga 125 kb dengan menggunakan teknologi terkini.

-          Bacterial Artificial Chromosomes (BACs), berdasarkan pada plasmid F dari E.coli.  Plasmid F relatif besar dan vektornya memiliki kapasitas lebih besar untuk disisipi DNA. BACs dapat digunakan untuk mengklon fragmen DNA dari 300 kb atau lebih.

-          P1-derived Artificial Chromosomes (PACs )b merupakan kombinasi antara P1 dan BACs dengan memiliki kapasitas hingga 800 kb.

-          Fosmid, mengandung ORI F plasmid dan λ cos site. Hampir sama dengan cosmid tetapi memiliki salinan yang lebih sedikit pada E.coli, yang berarti lebih sedikit masalahnya dalam ketidakstabilan penyisipan.

Gambar 3. Penggunaan YAC

a.       Vector cloning pYAC3

b.      Mengklon dengan pYAC3, lingkaran vector  harus dipotong  dengan  BamHI dan SnaBI. BamHI memotong fragmen diantara 2 telomer pada lingkaran molekul. SnaBI memotong sampai  gen SUP4 dan menyediakan tempat untuk disisipi oelh DNA baru.

Daftar Pustaka

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.section.6035

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.glossary.9089#9238

link gambar

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.6052

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.6056

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.figgrp.5487

Link Tabel

http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/bv.fcgi?rid=genomes.table.6051

Diakses pada 30 Oktober 2008

Situs Terkait

animasi:

http://www.wiley.com/legacy/college/boyer/0470003790/animations/cloning/cloning.swf

http://www.sumanasinc.com/webcontent/animations/content/dnalibrary.html

http://artstudios.com/A07A.swf

http://www.guardian.co.uk/flash/cloning.swf

http://www.reproductivecloning.net/hosting/waite/cloning.swf

http://www.pensyl.com/educ/gene/k18/k18t1a1.swf

journal:

http://biogen.litbang.deptan.go.id/terbitan/prosiding/fulltext_pdf/prosiding2004_124-131.pdf

http://www.informatics.indiana.edu/predrag/files/cohen_2004.pdf

http://209.85.175.104/search?q=cache:SpPoVSKM-csJ:www.informatika.org/~rinaldi/Matdis/2007-2008/Makalah/MakalahIF2153-0708-096.pdf+vektor+kloning+pdf&hl=id&ct=clnk&cd=10&gl=id

Html:

http://209.85.175.104/search?q=cache:18NC-StNcscJ:library.usu.ac.id/download/fmipa/biologi-mizawarti1.pdf+vektor+kloning&hl=id&ct=clnk&cd=32&gl=id

http://www.molecularstation.com/no/dna-cloning/

Diakses pada 30 oktober 2008

tabel1