Pengemasan DNA

   Informasi genetik sebuah sel dalam bentuk DNA disimpan dalam nukleus. Ruang di dalam nukleus terbatas dan harus berisi miliaran nukleotida yang membentuk DNA sel. Oleh karena itu, DNA harus sangat terorganisir. Ada beberapa tingkatan untuk kemasan DNA (Anonim, 2008).

Proses pengemasan DNA dan protein terjadi pada tahap profase. Proses yang terjadi adalah sebagai berikut (Anonim, 2010):

1.      Untai DNA dipintal dalam suatu protein histon. Protein histon ini mengikat DNA menjadi suatu unit yang disebut nukleosom.

2.      Nukleosom satu dengan lainnya bergabung membentuk benang yang lebih padat dan terpintal menjadi lipatan lipatan yang disebut dengan solenoid.

3.      Solenoid satu dengan yang lainnya bergabung dan lebih padat lagi membentuk benang yang disebut kromatin.

4.      Benang benang  halus kromatin memadat membentuk lengan kromatid. Lengan kromatid berpasangan membentuk kromosom.

Kromosom juga digunakan sebagai cara untuk mengacu pada dasar genetik dari suatu organisme baik sebagai diploid atau haploid. Banyak sel eukariotik memiliki dua set kromosom dan disebut diploid. Sel-sel lain yang hanya berisi satu set kromosom disebut haploid (Anonim, 2008)

Kromosom juga memainkan peran penting dalam fenomena penuaan kematian terkait sel. Pada ujung kromosom yang disebut telomere segmen. Sebagai DNA sel rusak, telomeres diperpendek. Setelah telomere telah dikurangi ke tingkat, sel memutuskan bahwa hal itu tidak bisa lagi memperbaiki dirinya sendiri dan inisiasi apoptosis, proses kematian seluler. Hari ini, banyak upaya penelitian telah dikhususkan untuk menjelaskan mekanisme tertentu dengan yang telomere menyebabkan kematian sel (Anonim, 2008)

Ø  Pada Sel Prokariotik

Histon H1 letaknya  di bagian tepi nukleosom adanya molekul H1  berukuran lebih besar 20 pb disebut dengan kromatosom. DNA nuklir dihubungkan dengan DNA-BINDING protein atau yang disebut histones. Beberapa nuclease perlindungan chromatin (DNA-HISTONE kompleks) mempertahankan struktur chromatin. Brown nuclease merupakan perlindungan mengadakan percobaan yang kompleks yang diperlakukan dengan suatu enzim untuk memotong DNA dan memposisikannya pada pasangannya. Ukuran DNA fragmen menandai adanya posisi dari protein yang kompleks. (Hans Jurgen Press. 1989).

Pengemasan terjadi dengan cara pelilitan DNA di sekeliling  sumbu nukleosom, Sumbu nukleosom tersusun atas empat macam histon sumbu: H2A, H2B, H3, dan H4. Keempat macam histon ini berada dalam bentuk oktamer (dua molekul) protein histon sumbu bersifat basa / bermuatan positif (banyak arginin & lisin) (Godman, Arthur. 1996).

Setiap untai DNA sepanjang 146 pb mengelilingi satu sumbu nukleosom, sedangkan bagian-bagian DNA lainnya menjadi penghubung (linker)   antara satu sumbu nukleosom dan sumbu nukleosom berikutnya. Pelilitan DNA di sekeliling sumbu nukleosom berlangsung dengan arah ke kiri atau terjadi superkoiling negatif. Pelilitan terjadi demikian kuat karena DNA bermuatan negatif, sedangkan histon sumbu bermuatan positif.  Struktur ‘Beads-On-A-String’ yang ditunjukkan di atas menghadirkan suatu pembongkaran format dari chromatin yang terjadi hanya di nucleus. Terbentuknya rangkaian heliks nukleosom  terlihat sebagai serabut dengan diameter 30 nm yang dikenal sebagai serabut 30 nm. histon H1 berfungsi menstabilkan struktur serabut 30 nm (Kimball, J.W. 1990).

Ø  Pada sel Eukariotik

Berbeda dengan DNA prokariot yang berbentuk sirkuler tertutup, DNA eukariot merupakan molekul linier yang sangat panjang. Panjang DNA eukariot di dalam nukleus jauh melebihi ukuran nukleus itu sendiri. Oleh karenanya, agar dapat dikemas di dalam nukleus, DNA harus dimampatkan dengan suatu cara. Derajat pemampatan (kondensasi) DNA dinyatakan sebagai nisbah pengepakan (packing ratio)-nya, yaitu panjang molekul DNA dibagi dengan panjang pengepakannya. Sebagai contoh, kromosom manusia yang terpendek, yaitu kromosom nomor 21, berisi 4,6 x 10⁷ pb DNA (sekitar 10 kali ukuran genom E. coli). Ukuran DNA kromosom ini setara dengan panjang 14.000 μm jika DNA ditarik lurus. Pada kondisi yang paling mampat, yaitu selama mitosis, kromosom tersebut panjangnya hanya sekitar 2 μm. Angka ini memberikan nisbah pengepakan sebesar 7.000 (14.000/2) (James Case F.James, Vernon Estiers. 1971).

Untuk mencapai nisbah pengepakan totalnya, DNA tidak langsung dikemas ke dalam struktur terakhirnya (kromatin). Pengemasan DNA dilakukan melalui sejumlah tingkatan organisasi kromosom. Tingkatan yang pertama diperoleh ketika DNA melilit-lilit di sekeliling sumbu protein sehingga menghasilkan struktur seperti manik-manik yang disebut nukleosom. Pada tingkatan ini terdapat nisbah pengepakan sebesar 6. Tingkatan yang kedua adalah pemutaran sejumlah nukleosom membentuk struktur heliks yang disebut serabut 30 nm. Struktur serabut 30 nm dijumpai baik pada kromatin interfase maupun pada kromosom mitosis. Dengan struktur ini nisbah pengepakan DNA meningkat menjadi sekitar 40. Pengemasan terakhir terjadi ketika serabut 30 nm tersusun dalam sejumlah kala, struktur tangga, dan domain, yang memberikan nisbah pengepakan tertinggi sebesar lebih kurang 1.000 pada kromatin interfase dan 10.000 pada kromosom mitosis (Lud Waluyo, 2005).

Kromosom eukariot terdiri atas suatu kompleks DNA-protein yang tersusun sangat kompak sehingga memungkinkan DNA yang ukurannya begitu panjang tersimpan di dalam nukleus. Istilah bagi struktur dasar kromosom adalah kromatin, sedangkan satuan dasar kromatin adalah nukleosom. Dengan demikian, kromatin merupakan satuan analisis kromosom yang menggambarkan struktur umum kromosom (Lud Waluyo, 2005).

Tumbuhan CAM (Crassulacean Acid Metabolism)

A. Definisi Tumbuhan CAM

Tumbuhan CAM adalah tumbuhan yang dapat berubah seperti tumbuhan C3 pada saat pagi hari (suhu rendah) dan dapat berubah seperti tumbuhan C4 pada siang hari dan malam hari (Gardner, 1991). Tumbuhan CAM adalah tumbuhan yang stomatanya membuka pada malam hari dan menutup pada siang hari, memiliki laju fotosintesis yang rendah bila dibandingkan dengan tanaman C3 dan C4 (Lakitan, 1995).

Tumbuhan CAM, pada kelompok ini penambatan CO₂ seperti pada tanaman C4, tetapi dilakukan pada malam hari dan dibentuk senyawa dengan gugus 4-C. Pada siang hari pada saat stomata dalam keadaan tertutup terjadi dekarboksilase senyawa C4 tersebut dan penambatan kembali CO₂ melalui kegiatan Rudp karboksilase. Jadi tumbuhan CAM mempunyai beberapa persamaan dengan kelompok C4 yaitu dengan adanya dua tingkat sistem penambatan CO₂. Pada C4 terdapat pemisahan ruang sedangkan pada CAM pemisahannya bersifat sementara. Yang termasuk golongan tumbuhan CAM adalah Crassulaceae, Cactaceae, Bromeliaceae, Liliaceae, Agaveceae, Ananas comosus, dan Oncidium lanceanum. Beberapa tumbuhan CAM dapat beralih ke jalur C3 bila keadaan lingkungan lebih baik.

Beberapa spesies tumbuhan mempunyai sifat yang berbeda dengan kebanyakan tumbuhan lainnya, yakni tumbuhan ini membuka stomatanya pada malam hari dan menutup pada siang hari. Kelompok tumbuhan ini umumnya adalah tumbuhan jenis sukulen yang tumbuh di daerah kering. Dengan menutupnya stomata pada siang hari membantu tumbuhan ini menghemat air, dapat mengurangi laju transpirasinya, sehingga lebih mampu beradaptasi pada daerah kering tersebut. Selama malam hari, ketika stomata tumbuhan itu terbuka, tumbuhan ini mengambil CO₂ dan memasukkannya kedalam berbagai asam organik. Cara fiksasi karbon ini disebut metabolisme asam krasulase, atau crassulacean acid metabolisme (CAM). Dinamakan demikian karena metabolisme ini pertama kali ditemukan pada tumbuhan dari familia crassulaceae. Jalur CAM serupa dengan jalur C4 dalam hal karbondioksida terlebih dahulu dimasukkan kedalam senyawa organik intermediet sebelum karbondioksida ini memasuki siklus Calvin. Perbedaannya ialah bahwa pada tumbuhan C4, kedua langkah ini terjadi pada ruang yang terpisah. Langkah ini terpisahkan pada dua jenis sel. Pada tumbuhan CAM, kedua langkah dipisahkan untuk sementara. Fiksasi karbon terjadi pada malam hari, dan siklus calvin berlangsung pada siang hari.

sistem respirasi vertebrata

SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN VERTEBRATA

II.1.   Sistem Pernapasan Vertebrata

          Hewan vertebrata telah memiliki system sirkulasi yang fungsinya antara lain untuk mengangkut gas pernapasan (O2) dari tempat penangkapan gas menuju sel-sel jaringan. Begitu pula sebaliknya, untuk mengangkut gas buangan (CO2) dari sel-sel jaringan ke tempat pengeluarannya. Mekanisme pernapasan  pada hewan vertebrata sangat beragam (Anonim, 2012).

II.2.   Macam-macam Sistem Pernapasan Vertebrata

                Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh (Anonim, 2012).

Taxoplasma gondii

What is Parasitology?? Parasitology is branch of biological science (ecology) that deals with the study of parasites and parasitism. Parasit menghabiskan sebagian hidupnya pada organisme lain. Cara hidup parasit yaitu dengan menumpang untuk sementara ataupun untuk menetap di organisme lain yang biasanya disebut sebagai inang atau hospes. Sekarang saya akan memilih salah satu jenis parasit yang luas berada di belahan dunia yaitu Toxoplasma gondii.

Toxoplasma gondii (T. gondii) sebagai penyebab toxoplasmosis, merupakan parasit yang sangat menarik untuk dikaji dalam sudut pandang hubungan parasit dengan hospes (hostparasite relationship) serta keadaan patologis yang dapat ditimbulkannya pada tubuh hospes.

Toxoplasma gondii termasuk golongan protozoa dan bersifat patogen. Parasit ini dapat ditemukan secara kosmoplit tersebar disegala penjuru dunia baik di negara tropis, subtropis, maupun negara beriklim dingin.

Mitos masyarakat tentang pisang yang berdempet akan menyebabkan bayi kembar siam

Saya banyak mendengar kepercayaan atau mitos-mitos tentang orang yang  hamil ataupun seorang wanita dilarang memakan pisang yang berdempet karena jika memakan pisang yang berdempet akan mempunyai anak kembar siam. Kembar siam adalah keadaan anak yang lahir secara bersamaan atau disebut juga anak kembar yang mana pada bagian tubuh mereka bersatu. Kasus anak kembar ini sebenarnya sudah terjadi sejak ratusan tahun lalu. Kasus ini dialami oleh pasangan suami istri yang bernama Chang dan Eng Bunker di Siam (Thailand). Inilah yang merujukkan penggunaan kata kembar siam di Indonesia. Waktu itu saya masih SD, pikiran saya masih seperti anak-anak umumnya yang belum mengetahui bagaimana genetika itu, bagaimana proses kelahiran secara biologis. Setelah SMA saya mulai meragukan mitos-mitos yang beredar dikalangan masyarakat tentang berbagai pantangan untuk wanita ataupun ibu hamil, khususnya tentang mitos ini. Mitos yang menyatakan kembar siam itu disebabkan oleh pisang yang berdempet. Pertama-tama kita harus mengetahui bagaimana proses terjadinya anak kembar secara biologis, banyak faktor diduga sebagai penyebab kehamilan kembar. Selain faktor genetik, obat penyubur yang dikonsumsi dengan tujuan agar sel telur matang secara sempurna, juga diduga ikut memicu terjadinya bayi kembar. Alasannya, jika indung telur bisa memproduksi sel telur dan diberi obat penyubur, maka sel telur yang matang pada saat bersamaan bisa banyak, bahkan sampai lima dan enam.