Pengertian Genetika Mikrobia

Penelaahan tentang genetika pertama kali dilakukan oleh seorang ahli botani bangsa Austria, Gregor Mendel  pada tanaman kacang polongnya. Pada tahun 1860-an ia menyilangkan galur-galur kacang polong dan mempelajari akibat-akibatnya. Hasilnya antara lain terjadi perubahan-perubahan pada warna, bentuk, ukuran, dan sifat-sifat lain dari kacang polong tersebut. Penelitian inilah ia mengembangkan hukum-hukum dasar kebakaan. Hukum kebakaan berlaku umum bagi semua bentuk kehidupan. Hukum-hukum mendel berlaku manusia dan juga organisme percobaan dahulu amat populer dalam genetika, yakni lalat buah Drosophila. Namun sekarang, percobaan-percobaan ilmu kebakaan dengan menggunakan bakteri Escherichia coli. Bakteri ini dipilih karena paling mudah di pelajari pada taraf molekuler sehingga merupakan organisme pilihan bagi banyak ahli genetika. Hal ini membantu perkembangan bidang genetika mikroba. Jasad renik yang di pelajari dalam bidang genetika mikroba meliputi bakteri, khamir, kapang, dan virus (Waluyo, 2005).

Pengertian Genetika Mikrobia

Genetika mikrobia tradisional terutama berdasarkan pada pengamatan atau observasi perkembangan secara luas. Variasi fenotif telah diamati berdasar kemampuan gen untuk tumbuh dibawah kondisi terseleksi, misalnya bakteri yang mengandung satu genyang resisten terhadap ampisilin dapat dibedakan dari bakteri kekurangan gen selama pertumbuhannya dalam lingkungan yang mengandung antibiotik sebagai suatu bahan penyeleksi. Catatan, bahwa seleksi gen memerlukan expresinya di bawah kondisi yang tepat, dapat diamati pada tingkat fenotif.

Genetika mikrobia telah mengungkapkan bahwa gen terdiri dari DNA, suatu pengamatan yang melekat dasar bagi biologi molekuler. Penemuan selanjutnya dari bakteri telah mengungkapkan adanya restriction enzymes (enzim restriksi) yang memotong DNA pada tempat spesifik, menghasilkan fragmen potongan DNA. Plasmida diidentifikasikan sebagai elemen genetika kecil yang mampu melakukan replikasi diri pada bakteri dan ragi. Pengenalan dari sebuah fragmen potongan DNA kedalam suatu plasmid memungkinkan fragmen di perbanyak (teramplifikasi). Amplifikasi regio DNA spesifik dapat di capai oleh enzim bakteri menggunakan polymerase chain reaction (PCR) atau metode amplifikasi nukleotida berdasar enzim yang lain (misalnya amplifikasi berdasar transkripsi). DNA yang di masukkan kedalam plasmid dapat di kontrol oleh promoter ekspresi pada bakteri yang mengamati protein, di ekspresi pada tingkat tinggi. Genetika bakteri mendasari perkembangan rekayasa genetika, suatu teknologi yang bertanggung jawab terhadap perkembangan di bidang kedokteran.(Jewetz, 2001).

Ada dua fenomena biologi pada konsep hereditas yaitu:
1.  Hereditas yang bersifat stabil di mana generasi berikut yang terbentuk dari pembelahan satu sel mempunyai sifat yang identik dengan induknya.
2.  Variasi genetik yang mengakibatkan adanya perbedaan sifat generasi berikut dari sel induknya akibat peristiwa genetik tertentu, misalnya mutasi.
Pada bakteri, unit herediternya disebut genom bakteri. Genom bakteri lazimnya disebut sebagai gen saja. Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam populasi bakteri. Meskipun bakteri bersifat haploid, transimisi gen dari satu generasi ke generasi berikutnya berlangsung secara linier, sehingga pada setiap siklus pembelahan sel, sel anaknya menerima satu set gen yang identik dengan sel induknya.
Kromosom bakteri yang terdiri dari DNA mempunyai berat  lebih kurang 2-3% dari berat kering satu sel. Dengan mikroskop elektron, DNA tampak sebagai benang-benang fibriler yang menempati sebagian besar dari volume sel. Molekul DNA bila diekstraksi dari sel bakteri biasanya mempunyai bentuk yang sirkuler, dengan panjang kira-kira 1 mm. DNA ini mempunyai berat molekul yang tinggi karena terdiri dari heteropolimer dari deoksiribonukleotida purin yaitu Adenin dan Guanin dan deoksiribonukleotida pirimidin yaitu Sitosin dan Timin.
Watson dan Crick, dengan sinar X menemukan bahwa struktur DNA terdiri dari dua rantai poliribonukleotida yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen antara purin di satu rantai dengan pirimidin di rantai lain, dalam keadaan antiparalel, dan disebut sebagai struktur double helix. Ikatan hidrogen ini hanya dapat menghubungkan Adenin (6 aminopurin) dengan Timin (2,4 dioksi 5 metil pirimidin) dan antara Guanin (2 amino 6 oksipurin) dengan Sitosin (2 oksi 4 amino pirimidin). Singkatnya pasangan basa pada suatu sekuens DNA adalah A-T dan S-G. Karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap rantai DNA dapat dijadikan cetakan/template untuk membangun rantai DNA yang komplementer. Waktu terjadinya proses replikasi DNA dalam pembelahan sel, molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu rantai DNA yang komplememter tapi dibuat baru, dengan kata lain, pemindahan materi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya adalah dengan cara semikonservatif.
Fungsi primer DNA pada hakikatnya adalah sebagai sumber perbekalan informasi genetik yang dimiliki oleh sel induk. Proses replikasi di kerjakan dengan amat lengkap sehingga sel anaknya mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, sehingga terjadi kesetabilan genetik dalam suatu  populasi mikroorganisme. Satu benang kromosom biasanya terdiri dari lima juta pasangan basa dan terbagi atas segmen atau sekuens asam amino tertentu yang akan membentuk stuktur protein. Protein ini kemudian menjadi enzim-enzim, komponen membran sel dan struktur sel yang lain yang  secara keseluruhan menentukan karakter dari sel itu.

Mekanisme yang menunjukan bahwa sekuen nukleotida di dalam gen menentukan sekuens asam amino pada pembentukan protein adalah sebagai berikut:
1.  Suatu enzim amino sel bakteri yang disebut enzim RNA polimerase membentuk satu rantai oliribonukleotida (= messesnger RNA = mRNA) dari rantai DNA yang ada. Proses ini disebut transkripsi. Jadi pada transkripsi DNA, terbentuk satu rantai RNA yang komplementer dengan salah satu rantai double helix dari DNA.
2.  Secara enzimatik asam amino akan teraktifasi dan ditransfer kepada transfer RNA (= tRNA yang mempunyai daptor basa yang komplementer dengan basa mRNA di satu ujungnya dan mempunyai asam amino spesifik di ujung lainnya tiga buah basa pada mRNA disebut triplet basa yang lazim disebut sebagai kodon untuk suatu asam amino.

3.  mRNA dan tRNA bersama-sama menuju kepermukaan ribosom kuman, dan disinilah rantai polipeptida terbentuk sampai seluruh kodon selesai dibaca menjadi menjadi suatu sekwen asam amino yang membentuk protein tertentu. Proses ini disebut translasi.

Postingan terkait:

Belum ada tanggapan untuk "Pengertian Genetika Mikrobia"

Post a Comment

Komentar Anda akan langsung ditampilkan, namun Anda perlu memperhatikan tata tertib berkomentar:
1. Komentar harus relevan dengan konten yang dibaca
2. Tidak mengandung unsur SARA dan Provokasi.
4. Tidak menyisipkan link pada isi komentar, link aktif maupun tidak.

Komentar yang tidak memenuhi ketiga syarat tersebut pasti akan kami HAPUS, terima kasih