one gen one polipeptide hipotesis

Hipotesis satu gen satu enzim

Hubungan antara gen dan enzim telah diketahui sejak adanya publikasi oleh Archibald E. Garrod. Garrod melaporkan salah satu abnormalitas pada manusia yang menunjukkan hubungan gen dan enzim. Abnormalitas itu dikenal dengan sebutan alkaptonuria. Seseorang yang mengidap penyakit ini menderita artritis. Selain itu, alkaptonurik akan memproduksi urin yang menjadi hitam jika terkena paparan udara. Urin mereka mengandung asam homognetisik. Garrod berpendapat bahwa alkaptonuria mengalami gangguan biokimia pada proses metabolisme. Seseorang yang menderita alkaptonuria tidak bisa memecah asam homogentisik menjadi bentuk lain.

Menurutnya, penyakit alkaptonuria disebabkan oleh penurunan enzim yang digunakan untuk metabolisme asam homogentisik. Selain alkaptonuria, terdapat tiga penyakit lain yang dikemukakan Garrod antara lain phenylketonurea, Lesh-Nyhan Syndrome dan Tay sachs Disease.

Pada tahun 1941, Beadle dan Tatum menemukan formula yang menunjukkan hubungan antara enzim dan gen. Formula itu dikenal sebagai hipotesis “one gene-one enzim”. Formula ini menjelaskan bahwa sintesis enzim dikontrol oleh gen. Percobaan Beadle dan Tatum menggunakan bakteri Neurospora crasa. Bakteri tersebut dimutasikan dengan cara diberikan paparan sinar x atau ultraviolet. Setiap mutan hanya tumbuh pada medium dengan nutrien tertentu. Hal ini menunjukkan bahwa setiap mutan tidak bisa mensintesis nutrien yang ditambahkan karena telah mengalami pemblokiran reaksi biokimia. Pemblokiran reaksi biokimia ini disebabkan karena ada gen pengkode enzim yang termutasi. Sehingga terjadi penurunan kadar enzim.

Hipotesis satu gen satu polipeptida

Pada tahun 1949, James V. Need dan E. A Beet mengemukakan pendapat tentang penyakit sickle cell anemia. Mereka berpendapat bahwa kekacauan itu disebabkan oleh gen mutan yang bersifat homozigot dengan sickle-cell anemia, tetapi heterozigot dengan sickle-cell trait. Pada tahun yang sama Linus Pauling dan ketiga rekannya mengamati bahwa hemoglobin individu normal dan individu sickle-cell anemia dapat dibedakan dari kebiasaannya pada medan listrik.

Hemoglobin A adalah bentuk paling umum yang ditemukan pada orang dewasa. Hemoglobin A ini mengandung empat rantai polipeptida, 2 rantai alfa identik, dan 2 rantai beta identik. Hemoglobin pada individu normal dan individu sickle-cell anemia berbeda. Perbedaannya terletak pada rantai beta tepatnya pada asam amino keenam. Pada hemoglobin normal, asam amino keenam adalah asam glutamik, sedangkan pada sickle-cell anemia adalah valin.

Rantai polipeptida alfa dan beta pada hemoglobin A dispesifikasi oleh gen pemisah. Banyak protein lain dan enzim mengandung dua atau lebih rantai polipeptida yang dikode oleh gen yang berbeda. Dari hal itu, kemudia timbullah hipotesis satu gen satu polipeptida.

Penemuan Lain Yang Terkait Dengan Hubungan Antara Gen Dan Sintesis Polipeptida

a. Penataan Ulang Gen

DNA beberapa organisme eukariotik saat ini diketahui dapat menggunakan pengaturan gen untuk mengubah keadaan ekspresi gen. Menurut Freifelder (1985), organisme eukariotik memiliki beberapa mekanisme untuk menata ulang segmen tertentu dari DNA secara terkontrol, serta memiliki mekanisme untuk menambahkan jumlah gen tertentu ketika diperlukan. Contoh DNA yang antara lain ditemukan dalam Saccharomyces cereviciae, Drosophila, Trypanosoma, serta limfosit B manusia. Hal itu bahkan mengusulkan bahwa penataan kembali urutan molekul DNA juga mungkin terlibat dalam proses peraturan selama pengembangan. Tetapi di sisi lain, tampaknya DNA seperti ini jarang ditemukan.

Penyusunan ulang gen terkait dengan ekspresi gen hingga tingkat fenotip . Di sisi lain, Menurut semua informasi yang telah dilaporkan, mengasumsikan bahwa setiap perubahan fenotipik harus diproses oleh perubahan terkait.

b. Transkrip Splicing Gen mRNA

Gen pengkode mRNA organisme eukariotik memiliki intron sedangkan gen prokariotik tidak. Intron sebagai rangkaian yang tidak dikode, sedangkan exon sebagai rangkaian yang dikode. Gen eukariotik tersusun atas exon-exon dan juga intron-intron. Transkrip intron tidak menyusun mRNA eukariotik, hanya menyususn transkrip exon.

Transkip ekson yang melingkar dari mRNA gen pengkode pada organisme eukariotik terjadi dengan beberapa cara. Tidak semua dari transkripsi akan selalu menjadi bagian dari mRNA. Dua contoh fenomena ini terdeteksi pada Drosophila yang mengalami transkripsi melingkar dari gen ekson antennepedia yang sama dengan gen ekson trypomyosin.

Contoh lain dari fenomena ini dalah ekson splicing alternative transkripsi dari gen sapi pengkodean mRNA preprotachykinin. Hal ini dapat terlihat ada lebih dari satu jenis polipeptida yang dihasilkan dari satu molekul prekursor mRNA. Terkait dengan konteks ini, mRNA prekursor awal akan diproses menjadi dua jenis yang terpisah dari mRNA preprotachykinin. Dua jenis mRNA preprotachykinin kemudian akan diterjemahkan lalu memproduksi dua jenis protein yang disebut neuropeptida P dan K. Dua jenis neuropeptida ini adalah komponen pemancar sistem saraf sensorik disebut tachykinin, dan setiap komponen memiliki peran yang berbeda dalam phusiologicalnya. Neuropeptida P dominan terutama dalam jaringan saraf, tetapi neuropeptida K yang lebih dominan dalam intestinum serta jaringan tiroid.

c. Gen yang Overlapping (Tumpang Tindih)

Saat ini sudah diketahui ada gen tertentu pada gen lain. Fenomena ini disebut gen overlapping. Fenomena pertama gen yang overlapping terdeteksi pada fag Φx174. Fag ini memiliki DNA untai tunggal kromosom 5386 nukleotida. DNA hanya mengkode 1795 asam amino yang cukup untuk menyusun 5-6 protein. Tetapi  fag ini mampu sintesis protein lebih dari 11protein dari 2300 asam amino. Ada tujuh gen yang saling tumpang tindih (A, A ', C, D, E, B, dan K) fag Φx174. Bahkan sekuens K yang saling tumpang tindih juga menjadi bagian dari urutan pengkodean yang menentukan C polipeptida. Sekuen A' adalah benar-benar dalam sekuen A bahkan dua sekuen terakhir berada pada nukleotida yang sama, namun sekuen E dimulai dalam menentukan urutan D polipeptida. Gen lain tang terdeteksi mengalami overlapping adalah gen fag GH, SV40, X, E.coli dan tikus .

Terkait dengan gen yang overlapping, ada dua cara membacanya. Gen yang tumpang tindih memungkinkan memiliki cara pembacaan yang sama, serta pembacaan yang berbeda. Berdasarkan laporan overlapping gen-gen, hal ini menunjukkan bahwa gen-gen tersebut terjadi secara khusus pada virus,bakteri, dan yang mempunyai genom kecil lainnya. Jadi, gen overlapping akan mengoptimiskan fage DNA yang berukuran kecil. Disisi lain, ini juga menunjukkan bahwa peristiwa gen-gen overlapping mempunyai resiko bagi mereka sendiri. Beberapa mutasi gen bisa mengubah lebih dari satu polipeptida.

d. Tidak Semua Gen Mentranskrip mRNA

Pada saat ini diketahui bahwa tidak semua gen mentranskrip mRNA yang akan ditranslasi untuk menghasilkan polipeptida. Beberapa gen mentranskrib tRNA, rRNA sebagai snRNA. RNA tersebut tidak ditranslasi untuk menghasilkan polipeptida, walaupun secara langsung terlibat dalam sintesis polipeptida.

Ada banyak gen terdeteksi dalam berbagai organisme berfungsi untuk mentranskrib sangat banyak tipe dari pasangan tRNA dengan kode genetik yang berhubungan dengan proses translasi. Jumlah sekitar 60-63 tipe kode genetik. Ada juga beberapa gen yang terdeteksi pada berbagai variasi organisme yang berfungsi mentranskrib rRNA, walaupun jumlahnya tak sebanyak pada gen tRNA.

Tinjauan Hipotesis One Gene One Polypeptide

Sehubungan dengan adanya interpretasi bahwa sebuah gen merupakan sekuen DNA yang berkelanjutan, satu gen mungkin bisa spesifik pada lebih dari satu polipeptida. Ada sebuah saran bahwa konsep klasik dari hipotesis satu gen satu polipeptida tidak cukup, karena hanya digunakan untuk mempermudah dalam menjelaskan hubungan gen-antibodi. Pada sisi yang lain, ikatan pada interpretasi gen bukan sebagai sekuen DNA yang berkelanjutan, mungkin lebih dari satu gen spesifik pada lebih dari satu tipe polipeptida, sehingga paradigma satu gen satu polipeptida masih belum berubah.

Pada eukariotik, hipotesis satu gen satu polipeptida tidak cukup/sesuai dikarenakan pada eukariotik tidak semua bagian dari mRNA pengkode gen yang bertanggungjawab pada sintesis polipeptida. Adanya lebih dari satu alternatif splicing pada transkripsi ekson pada mRNA pengkode gen pada eukariotik merupakan bukti langsung dan eksplisit bahwa satu mRNA pengkode gen mungkin spesifik lebih dari satu tipe polipeptida.

Karena hanya mRNA saja yang akan ditranslasi untuk memproduksi polipeptida sedangkan tRNA, rRNA, sebagai snRNA tidak akan ditranslasi, maka hipotesis one gene one polipeptide terlihat mengabaikan gen tRNA, dan gen rRNA.

Berdasarkan fakta tersebut dapat disimpulkan bahwa hipotesis one gene one polipeptide tida sesuai pada semua organisme dari virus sampai organisme eukariotik tingkat tinggi. Keberlakuannya hanya pada virus tertentu dan organisme prokariotik.

Pertanyaan

1.      Apakah penyakit alkaptonuria bisa disembuhkan?

Menurut kami bisa. Alkaptonuria bisa disembuhkan dengan terapi gen. Sehingga gen-gen yang mengalami kerusakan dalam mengkode enzim akan bisa diperbaiki.

2.      Apa hubungan hemoglobin A dengan sickle cell anemia?

Hemoglobin A adalah hemglobin yang dimiliki orang dewasa. Pada penderita sickle cell anemia, asam amino keenam pada hemoglobin A adalah valin.

eksperimen ujung terbuka

eksperimen ujung terbuka

BAB I

PENDAHULUAN

Latar Belakang

Salah  satu  metode  penelitian  adalah eksperimen.  Untuk  dapat  melaksanakan  suatu eksperimen  yang  baik,  perlu dipahami  terlebih dahulu  segala  sesuatu  yang  berkait dengan  komponen-komponen  eksperimen.  Baik  yang  berkaitan  dengan  jenis-jenis variabel,  hakekat  eksperimen,  karakteristik,  tujuan,  syarat-syarat  eksperimen, langkah-langkah  penelitian  eksperimen,  dan  bentuk-bentuk  desain  penelitian eksperimen. Selanjutnya, untuk lebih memahami mengenai penelitian eksperimen, dalam makalah ini akan dibahas mengenai metode penelitian eksperimen  beserta hal-hal yang terkait di dalamnya.

Rumusan Masalah

1.      Apa pengertian metode eksperimen?

2.      Apa pengertian eksperimen berujung terbuka?

3.      Apa saja prinsip metode eksperimen?

4.      Bagaimana keterampilan menjalankan eksperimen?

5.      Bagaimana tahapan metode eksperimen?

6.      Apa saja kelebihan dan kekurangan metode eksperimen?

BAB II

KAJIAN TEORI

A.      Pengertian Metode Eksperimen

Penelitian  eksperimen  pada  prisipnya  dapat didefinisikan  sebagai  metode  sistematis  guna  membangun  hubungan  yang mengandung fenomena sebab akibat (causal-effect relationship) (Sukardi, 2011). Selanjutnya,  metode  eksperimen  adalah  metode  penelitian  yang  digunakan  utuk mencari  pengaruh  perlakuan  tertentu  terhadap  yang  lain  dalam  kondisi  yang terkendalikan (Sugiyono, 2011).

Metode  eksperimen  adalah  cara  penyajian  pelajaran  dimana  siswa melakukan  percobaan  dengan  mengalami  dan  membuktikan  sendiri suatu  yang  dipelajari  dalam  proses  belajar  mengajar.  Dengan  metode pelajaran  ini  siswa  dituntut  untuk  mengalami  sendiri,  mencari kebenaran,  mencoba,  mencari  suatu  hukum/dalil  dan  menarik kesimpulan atas proses yang dialaminya itu (Djamarah dan Zain, 2006).

Metode  eksperimen  adalah  metode  mengajar  dengan  cara mempraktekkan  langsung  untuk  menguji  atau  membuktikkan  suatu konsep  yang  sedang  dipelajari.  Metode  ini  diyakini  sebagai  metode yang paling tepat dalam mengajarkan konsep-konsep sains, karena sains berasal  dari  hal-hal  yang  bersifat  fakta.  Metode  eksperiman  dalam prakteknya juga memerlukan alat dan bahan (Zulfani dkk, 2009).

Berdasarkan  definisi  dari  beberapa  ahli  tersebut,  dapat  dipahami  bahwa  penelitian eksperimen adalah penelitian yang dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian suatu treatment atau perlakuan terhadap subjek penelitian. Jadi penelitian eksperimen dalam pendidikan adalah  kegiatan penelitian yang bertujuan untuk  menilai pengaruh suatu  perlakuan/tindakan/treatment  pendidikan  terhadap  tingkah  laku  siswa  atau menguji  hipotesis  tentang  ada-tidaknya  pengaruh  tindakan  itu  jika  dibandingkan dengan tindakan lain.

B.       Eksperimen Berujung-Terbuka

Metode  eksperimen  berujung-terbuka  mempunyai  langkah-langkah  yang  sama  dengan  metode  eksperimen  terkontrol.  Hal yang  berbeda  adalah  pada  eksperimen  berujung-terbuka kesimpulan  dari  jawaban  masalah  masih  terbuka  untuk dipermasalahkan  lagi.  Dengan  kata  lain  jawaban  dari  masalah dapat menimbulkan masalah baru atau hipotesis baru, sementara pada eksperimen berujung-tertutup kesimpulan yang dihasilkan merupakan  jawaban  yang  tidak  perlu  dipermasalahkan  lagi kebenarannya.  Lebih  dari  itu,  tingkat  kesukaran  dari  metode eksperimen  terbuka  dapat  dibuat  lebih  kompleks.  Di  samping itu,  kalau  pada  metode  eksperimen  sederhana  dan  tertutup masalah,  hipotesis  dan  rancangan  eksperimen  diresepkan  oleh guru, pada metde eksperimen terbuka siswa dapat diminta untuk menemukan  masalah,  menyusun  hipotesis  dan  membuat rancangan eksperimen sendiri.

Dalam  pelaksanaan metode eksperimen terkontrol, langkah langkah yang perlu dilaksanakan adalah:

1.    Pengajuan masalah

2.    Pengajuan hipotesis

3.    Pengontrolan  variabel  (membuat  perlakuan  variabel  bebas dan mengendalikan variabel terkontrol)

4.    Pelaksanaan eksperimen

5.    Pengolahan data

6.    Pengambilan  kesimpulan,  dalam  metode  eksperimen terkontrol kesimpulan yang diambil bersifat tertutup, sedangkan dalam eksperimen berujung terbuka kesimpulan bersifat rerbuak artinya kesimpulan  itu  merupakan  jawaban  yang belum  pasti  (masih perlu dipertanyakan  kebenarannya,  atau  masih  mengundang munculnya masalah baru)

Sebagai  contoh,  pada  eksperimen  pengaruh  urea  terhadap kesuburan  tanaman  padi  yang  dicontohkan,  setelah  ada kesimpulan bahwa urea menyebabkan daun menjadi lebih hijau dan  pertumbuhan  lebih  cepat,  siswa  diberi  kesempatan  untuk mengamati  gejala-gejala  lain  yang  muncul  pada  tanaman  padi dalam  penggunaan  urea.  Misalnya,  batang  padi  menjadi  lemas dan  roboh.  Berdasarkan  fakta  tersebut,  siswa  diminta  untuk menemukan masalah baru: “Apakah urea menyebabkan batang padi  menjadi  lemas  dan  mudah  roboh?”  Seterusnya,  masalah tersebut  dapat  dibiarkan  berada  dalam  benak  siswa,  sampai mereka  mempunyai minat untuk memecahkan sendiri. Artinya, untuk  topik  pelajaran  yang  sedang  dibahas,  masalah  bari  itu tidak harus dijawab sekaligus (Susanto, 2002).

C.       Prinsip Metode Eksperimen

Eksperimen  merupakan  bagian  sangat  penting  dalam  pembelajaran sains,  karena  hal  eksperimen  itulah  yang  membedakan  sains  dengan mata  pelajaran  lain.  Dengan  menggunakan  metode  eksperimen  siswa dapat  dilatih  untuk  menggunakan  metode  ilmiah  yang  meliputi observasi, penemuan masalah, penyusunan hipotesis, pengujian hipotesis dan  penarikan  kesimpulan.  Karena  dalam  pelaksanaan  eksperimen  itu banyak  keterampilan  proses  yang  perlu  digunakan,  maka  metode  ini merupakan  strategi  yang  penting  untuk  membelajarkan  keterampilan proses  pada  siswa,  terutama  keterampilan  proses  terintegrasi. Siswa dilatih  untuk  membaca  data  secara  objektif  menurut  apa  adanya, mengambil kesimpulan hanya berdasarkan fakta-fakta yang mendukung, menyadari keterbatasan sains, keterbatasan ketelitian suatu pengukuran, keterbatasan suatu hukum atau teori, memahami makna dari suatu teori dan  sebagainya.  Hal-hal  semacam  ini  sukar  untuk  dimengerti  hanya dengan cara mendengarkan melalui ceramah (Susanto, 2002).

D.      Keterampilan Menjalankan Metode Eksperimen

Sama dengan demonstrasi, eksperimen dapat dilaksanakan pada tahap awal  pelajaran  dan  inti  pelajaran.  Bahkan,  eksperimen  dapat dilaksanakan  pada  akhir  atau  penutupan  pelajaran.  Eksperimen  pada awal  pelajaran  digunakan  untuk  menampilkan  fenomena,  menggali pengetahuan awal siswa dan menarik motivasi belajar siswa. Eksperimen pada  inti  pelajaran  berfungsi  untuk  menjelaskan  konsep  atau  memberi fasilitas  kepada  siswa  untuk  menemukan  jawaban  dari  masalah  yang ingin  dipecahkan.  Dengan  kata  lain,  eksperimen  pada  inti  pelajaran digunakan untuk membantu siswa menemukan konsep yang dipelajari.

Ada beberapa ciri yang perlu diperhatikan pada pembelajaran dengan eksperimen:

1.    Eksperimen  mempelajari  hubungan  antara  dua  variabel  yaitu variabel terikat.

2.    Kegiatan eksperimen dilakukan sendiri oleh siswa.

3.    Siswa dapat melakukan  kegiatan inkuiri bebas, hal ini berbeda dengan   pembelajaran  demonstrasi.  Demonstrasi  biasanya dilakukan  oleh  guru,  inkuiri  yang  dijalani  oleh  siswa  adalah inkuiri terbimbing.

E.       Tahapan Pelaksanaan Eksperimen

Keterampilan  mengajar  eksperimen  dapat  dipisahkan  menjadi  tiga

tahap, yaitu persiapan, pelaksanaan dan penutup.

1.        Keterampilan Menyiapkan Eksperimen

a.    Menentukan tujuan pengajaran dan tujuan eksperimen

b.    Mengidentifikasi  variabel-variabel  eksperimen  yang  akan diselidiki sesuai dengan topik pelajaran.

c.     Merancang percobaan untuk eksperimen. Dalam kegiatan ini guru menterjemahkan informasi dan prinsip verbal dari topik yang  dipelajari  menjadi  informasi  dan  prinsip  yang tervisualisasikan melalui eksperimen.

d.    Merancang prosedur pelaksanaan eksperimen, yaitu langkah kegiatan  pembelajaran  dalam  eksperimen  yang  meliputi kegiatan awal, inti dan penutup.

2.        Pelaksanaan Eksperimen

a.       Pada  kegiatan  awal,  eksperimen  dimaksudkan  untuk menyajikan  fenomena  dalam  rangka  menimbulkan  konflik kognitif,  menggali  pengetahuan  awal  siswa  dan  menarik memotivasi  belajar  siswa.  Keterampilan  guru  yang diperlukan diantaranya adalah:

·         Memandu  siswa  untuk  menjalankan  eksperimen. Keterampilan ini diperlukan karena eksperimen biasanya dilaksanakan oleh beberapa kelompok kecil.

·         Memandu  siswa  untuk  memusatkan  perhatiannya  pada informasi  yang  essensial  khusunya  yang  menimbulkan konflik kognitif.

·         Menggali pengetahuan awal siswa dan memotivasi siswa, kegiatan  ini  didahului  dengan  meminta  siswa  untuk menghentikan eksperimen. selanjutnya, guru mengajukan masalah  yang  dapat  menimbulkan  konflik  kognitif,  dan mengevaluasi jawaban siswa. Dengan begitu pengetahuan awal siswa dapat digali.

b.        Pada kegiatan inti, guru:

·      Membimbing  penemuan  masalah  dan  hipotesis.  Tanya jawab  pada  penggalian  pengetahuan  awal  diteruskan  ke Tanya  jawab  untuk  menemukan  masalah  yang  terkait dengan  konsep/prinsip  yang  dipelajari,  dan  diteruskan lagi sampai ditemukan hipotesis.

·      Membimbing  kerja  kelompok.  Setelah  hipotesis dirumuskan,  siswa  dipandu  untuk  melanjutkan eksperimen  lanjutan.  Kegiatan  ini  merupakan  kegiatan kerja kelompok kecil atau perseorangan.

·      Membimbing  diskusi  kelompok  kecil,  untuk  pencatatan data,  analisis  data  dan  penariakan  kesimpulan.  Kegiatan ini  dapat  dilakukan  di  kelompok  kecil  atau  secara klasikal.

3.        Mengakhiri eksperimen

a.         Memberikan  pemantapan.  Setelah  kegiatan  eksperimen berakhir  guru  memberi  pemantapan,  dapat  berupa pertanyaan  aplikatif  atau  memberi  masalah  baru  untuk dipecakan melalui eksperimen di luar jam pertemuan.

b.        Mengevaluasi  tes  belajar.  Tes  formatif  dapat  dilaksanakan secara  formal  (Tanya-jawab)  atau  formal  (tertulis).  Tes sebaiknya  mengukur  hasil  belajar  melalui  pengalaman langsung (tes penampilan).

c.         Membimbing  siswa  untuk  mengemas,  mengembalikan peralatan  dan  membersihkan  ruang  belajar  secara  rapi.  Ini merupakan kegiatan untuk latihan pengembangan sikap.

F.        Kelebihan dan Kekurangan Metode Eksperimen

Metode eksperimen mengandung beberapa kelebihan antara lain:

1.    Membuat  siswa  lebih  percaya  atas  kebenaran  atau  kesimpulan berdasarkan percobaannya.

2.    Siswa  diransang  berpikir  kritis,  tekun,  jujur,  mau  bekerja  sama, terbuka dan objektif.

3.    Siswa dirangsang untuk memiliki Keterampilan Proses Sains (KPS) seperti mengamati, menginterpretasi, mengelompokkan, mengajukan pertanyaan,  merencanakan  percoabaan,  menggunakan  alat  dan bahan, mengkomunikasikan dan melakukan eksperimen.

4.    Siswa  belajar  secara  konstruktif  tidak  bersifat  hafalan,  sehingga pemahamannnya  terhadap  suatu  konsep  bersifat  mendalam  dan bertahan lama.

5.    Siswa  ditempatkan  pada  situasi  belajar  yang  penuh  tantangan, sehingga tidak mudah bosan.

6.    Siswa konsentrasinya terarahkan pada kegaitan pembelajaran.

7.    Siswa lebih mudah memahami suatu konsep yang bersifat abstrak (Zulfiani, 2009).

Metode  eksperimen  ini juga mengandung  beberapa  kekurangan,  antara lain:

1.    Metode ini lebih sesuai dengan bidang-bidang sains dan teknologi.

2.    Memerlukan berbagai fasilitas peralatan dan bahan yang tidak selalu mudah diperoleh dan mahal.

3.    Metode ini menuntut ketelitian, keuletan dan ketabahan.

4.    Setiap  percobaan  tidak  selalu  memberikan  hasil  yang  diharapkan karena  mungkin  ada  faktor-faktor  tertentu  yang  berada  di  luar jangkauan kemampuan atau pengendalian (Djamarah dan Zain, 2006).

5.    Memerlukan waktu yang relatif lama.

6.    Guru  harus  membuat  perencanaan  kegiatan  eksperimen  yang matang,  hal  ini  menuntut  guru  menguasai  konsep  yang  akan  diuji atau dibuktikkan dalam kegiatan eksperimen.

7.    Siswa dituntut terlebih dahulu memiliki  landasan berpikir, sehingga mengetahui  secara  jelas  tujuannnya  melakukan  eksperimen  dan kesimpulan  yang  diambilnya  relevan  dengan  konsep  yang  sedang diuji.

8.    Cenderung  memerlukan  ruang  khusus  (laboratorium)  untuk  lebih leluasa melakukan eksperimen (Zulfiani, 2009).

BAB III

PENUTUP

Kesimpulan

1.    Metode  eksperimen  adalah  cara  penyajian  pelajaran  dimana  siswa melakukan  percobaan  dengan  mengalami  dan  membuktikan  sendiri suatu  yang  dipelajari  dalam  proses  belajar  mengajar. 

2.    Eksperimen berujung terbuka sebenarnya sama dengan eksperimen terkontrol. Hanya saja perbedaannya terletak pada kesimpulan. Pada eksperimen berujung terbuka, kesimpulannya masih dapat dipertanyakan lagi.

3.    Prinsip dari metode eksperimen adalah siswa dilatih  untuk  membaca  data  secara  objektif  menurut  apa  adanya, mengambil kesimpulan hanya berdasarkan fakta-fakta yang mendukung, menyadari keterbatasan sains, keterbatasan ketelitian suatu pengukuran, keterbatasan suatu hukum atau teori, memahami makna dari suatu teori dan  sebagainya.

4.    Eksperimen dapat dilakukan pada awal, inti, maupun akhir pelajaran

5.    Keterampilan  mengajar  eksperimen  dapat  dipisahkan  menjadi  tiga tahap, yaitu persiapan, pelaksanaan dan penutup.

6.    Metode eksperimen memiliki kelebihan antara lain membuat  siswa  lebih  percaya  atas  kebenaran  atau  kesimpulan berdasarkan percobaannya. Selain itu, metode eksperimen memiliki kekurangan antara lain Metode ini lebih sesuai dengan bidang-bidang sains dan teknologi.

Saran

Dalam pembuatan makalah selanjutnya sebaiknya menggunakan bahasan yang efektif dan mudah dicerna. Sehingga hasil yang diperoleh akan memuaskan

DAFTAR RUJUKAN

Zulfiani,  dkk.  2009. Strategi  Pembelajaran  Sains.  Jakarta:  Lembaga  Penelitian  UIN Jakarta.

Susanto,  Pudyo.  2002. Keterampilan  Dasar  Mengajar  IPA  Berbasis  Kontruktuvisme. Malang: Universitas Negeri Malang.

Sugiono. 2011. Metode penelitian kuantitatif dan kualitatif R&B. Bandung: Alfabeta.

Sukardi.  2011.  Metodologi  Penelitian  Pendidikan  Kompetensi  dan  Praktiknya. Jakarta: PT Bumi Aksara.

Djamarah,  Syaiful Bahri., Zain, Aswan. 2006.  Strategi  Belajar  Mengajar.  Jakarta: Rineka Cipta.

resume onkogen dan protoonkogen

KONTROL GENETIK PADA PEMBELAHAN SEL:

ONKOGEN DAN PROTOONKOGEN

Pada sel eukariot, kontrol saat pembelahan sel lebih kompleks dibanding pada sel prokariot. Hal ini karena pada eukariot tidak hanya duplikasi kromosom dan sitokinesis yang diatur, tetapi ada komponen dari aparatus mitosis yang harus dibentuk dan harus berfungsi pada saat yang tepat.

Regulasi Siklus Sel Mitosis Pada Eukariot

Saat sel tumbuh, sitoplasma dan komponen sel lain juga ikut tumbuh. Ketika pertumbuhan itu sudah mencapai maksimal, maka sel akan membelah. Pembelahan tersebut menghasilkan dua sel yang lebih kecil yang disebut progeny. Pada kondisi yang cocok, progeni itu akan tumbuh dan membelah. Siklus sel memiliki dua kunci utama yang harus ada yaitu, (1) materi genetik harus di duplikasi dan (2) dua salinan dari materi genetik harus didistribusikan ke dua sel progeni.

Bagaimana sel tahu kapan harus memulai replikasi DNA dan bagaimana sel tahu kapan harus melakukan kondensasi kromosom masih belum jelas. Namun, beberapa penelitian telah dilakukan. Seperti penelitian siklus pembelahan sel pada mutan Schizosaccharomuces pombe dan Saccaromyces cerevisiae.  Dari penelitian tersebut ditemukan bahwa ada dua titik yang menjelaskan tentang siklus sel. Titik pertama, disebut start. Terjadi pada bagian akhir dari fase G1. Pada poin start ini sel menyiapkan diri untuk melakukan sintesis DNA pada fase S. Titik kedua yaitu pada fase M. Pada fase ini sel menyiapkan diri untuk melakukan kondensasi kromosom pemisahan kromatid. Pada siklus sel ini juga terdapat MPF (mitosis promoting factor) yang menstimulasi oost untuk masuk fase M.

Pada siklus sel, terdapat protein siklin. protein ini berikatan dengan protein regulator yang disebut pp 34. Protein siklin dapat mengaktifkan dan menonaktifkan protein pp 34. Jika protein siklin bergabung dengan protein pp 34, maka protein pp 34 yang sebelumnya inaktif akan menjadi aktif. Namun jika protein siklin tadi melepaskan diri dari protein pp 34, maka protein pp 34 yang sebelumnya aktif akan menjadi inaktif.

Komunikasi interseluler pada eukariot

Pada eukariot, pertumbuhan dan pembelahan sel di kontrol oleh mekanisme yang disebut komunikasi interseluler. Pembelahan harus terjadi dalam kontrol yang sangat tepat pada setiap jaringan. Jaringan tersebut nantinya akan merespon sinyal yang berbeda-beda. Untuk melakukan proses itu, dibutuhkanlah komunikasi interseluler. Saat ini diketahui bahwa ada “faktor” yang menstimulasi atau bahkan mengahambat pembelahan sel. Tetapi kita belum tahu seberapa besar “faktor” itu mempengaruhi proses pembelahan sel.

Pada multiseluler terdapat gen viral yang disebut oncogens. Gen tersebut dapat menyebabkan sel kehilangan kontrol dalam pembelahan. Kemudian ada gen yang disebut protooncogen yang bersifat normal. Protooncogen ini dapat menjadi abnormal karena mutasi atau berasosiasi dengan sekuen regulasi baru melalui proses rekombinasi.

Sel Kanker: Hilangnya Kontrol Pembelahan Sel

Kanker merupakan penyakit umum yang telah banyak menyerang manusia. Penyakit ini umumnya ganas, dan mematikan. Kanker terjadi karena pertumbuhan dan pembelahan sel yang tidak terkontrol. Pada jaringan nonsirkulatori, biasanya tumbuh sel yang tidak terkontrol yang disebut tumor. Kanker adalah tumor ganas yang berasal dari sel kemudian bermigrasi ke bagian tubuh lainnya. Kemudian setelah bermigrasi akan membentuk sel tumor kedua yang disebut proses metastasis.

Virus Penginduksi Tumor: Oncogen Viral

Informasi mengenai onkogen di dapat dari retrovirus. Disebut retrovirus karena virus ini menyimpan materi genetiknya dalam bentuk RNA rantai tunggal dan kemudian mengubahnya ke bentuk yang homolog dengan DNA untai ganda setelah menginfeksi sel inang. Virus ini melakuakn proses yang berkebalikan dengan aliran informasi genetik. Yang biasanya dari DNA menuju RNA, menjadi RNA ke DNA. Hal itu dapat dilakukan karena virus tersebut memiliki enzim transkriptase balik.

Genom dari DNA virus tumor seperti polyoma virus, SV40 dan adenovirus mengandung onkogen yang dapat menginduksi pertumbuhan sel yang tidak terkontrol.

Daur Hidup Virus Rous Sarcoma

Nama virus ini diambil dari nama penemunya yaitu Rous, dan Sarcoma yang menunjukkan sel kanker yang terinduksi. Virus ini ditemukan menginduksi kanker pada sel ayam. Setelah Rous sarcoma menginfeksi sel, virus ini mereplikasi RNA menjadi DNA menggunakan enzim transkriptase balik. Kemudian DNAnya bersatu dengan DNA sel inang. Dalam bentuk penggabungan tersebut, DNA tadi direplikasi dan ditranskripsi oleh mesin metabolik sel inang.

Genom virus ini hanya mengandung empat gen yaitu, gag yang mengkode protein kapsid pada virion; pol, digunakan untuk mengkode transkriptase balik; env, mengkode protein pada selubung viral; dan onkogen src, mengkode membran untuk mengikat protein kinase. Gen src paling bertanggungjawab terhadap kemampuan Rous Sarcoma untuk menyebabkan kanker.

Keragaman Onkogen Retroviral

Penelitian saat ini telah menemukan bayak keragaman pada onkogen retroviral. Penelitian terkini juga menunjukkan bahwa retrovirus yang berbeda yang menginduksi tipe sel kanker yang serupa seringkali membawa onkogen yang sama atau hampir sama.

Produk Onkogen Sebagai Regulator Pembelahan Sel

Onkogen mungkin dianggap hanya sebagai penginduksi tumor. Tetapi penelitian yang ada saat ini menunjukkan bahwa onkogen memiliki peran yang bervariasi. Seperti produk dari onkogen v-sis pada virus simian sarcoma berhubungan erat dengan hormon perumbuhan yang disebut platelet-derived growth factor (PDGF). Dan masih banyak produk onkogen yang berfungsi bagi sel. Intinya, produk onkogen bisa berfungsi sebagai protein sederhana yang memainkan peran sentral dalam menstimulasi pembelahan sel. Tetapi dapat juga berubah atau termutasi sehingga memicu pembelahan sel yang seharusnya tidak membelah pada suatu kondisi tertentu. Atau bahkan dapat menstimulasi pembelahan sel yang abnormal sehingga hasilnya berlebihan.

Protoonkogen Dan Onkogen Seluler

Gen dengan sekuen DNA yang sangat mirip dengan retroviral onkogen dan yang mengkode protein dengan sifat yang sama telah diidentifikasi. Pengidentifikasian ini dilakukan dengan dua cara berbeda yaitu (1) mencari sekuen DNA seluler yang akan hibridisasi silang dengan onkogen pada virus binatang dan (2) melihat secara langsung gen penyebab kanker pada genom sel kanker melalui eperimen transfeksi. Pada eksperimen ini, DNA sel tumor diisolasi dan ditambahkan pada jaringan normal.

Kemiripan Dengan Viral Onkogen

Pada beberapa kasus, sekuen homolog dengan onkogen retroviral ditemukan pada eukariot tingkat rendah seperti Saccaromyces cerevisiae. Satu perkiraan bahwa sekuen DNA tersebut yang dihibridisasi dengan onkogen ada pada retrovirus. Meskipun demikian, setelah sekuen tersebut diisolasi dan diteliti sifatnya, sekuen itu memiliki gen seluler normal dengan struktur yang berbeda dari onkogen viral. Sel normal yang homolog dengan onkogen disebut protoonkogen. Pada beberapa kasus, protoonkogen dapat bermutasi ke bentuk yang mampu menginduksi onkogenesis.

Ekperimen Transfeksi

Pendeteksian onkogen seluler melalui eksperimen transfeksi berdasarkan pada kemampuan onkogen untuk mengubah sel nonkanker menjadi sel kanker. Fenomena ini disebut transformasi sel atau transformasi sederhana. Sel normal pada biakan akan berhenti membelah saat terjadi kontak dengan sel tetangga (penghambatan kontak). Kemudian akan membentuk monolayer pada permukaan cawan petri. Sedangkan sel yang mengalami transformasi tidak akan menghiraukan kontak tersebut dan akan terus membelah membentuk sel tumor.

Oncogen Seluler Mengandung Introns, Viral Homolog Mengandung Satu Exons

Sequens homolog onkogen viral terdapat pada kromosom sel normal pada hewan normal yang tidak bergabung dengan onkogen viral, karena onkogen berbeda dari onkogen viral yang mengganggu sequens coding seperti pada kebanyakan gen eukariotik lainnya. Itulah onkogen selular dan protoonkogen yang mempunyai banyak ekson yang dipisah oleh intron, sehingga onkogen viral adalah ekson tunggal. Contohnya pada sel src protooncogen ayam mengandung 11 intron yang terbagi dalam 12 sequens coding, sehingga gen RSV v-src merupakan gen tunggal yang tidak diganggu soleh equens coding.

Konservasi Protooncogen Selama Evolusi

Satu argumen protoonkogen yang penting dan produk yang mereka kode dalam pertumbuhan sel normal atau pembelahan sel itu adalah protoonkogen yang bertahan selama evolusi. Gen c-src ditemukan pada ayam, burung, mamalia (termasuk manusia), ikan, dan insekta seperti Drossophila melanogaster. Semua hewan vertebrata mempunyai protoonkogen yang homolog sebagai dasar seluruh daftar onkogen. Drossophila melanogaster mempunyai gen sel normal yang menunjukkan homolog kuat dalam oncogen c-abl, c-erbB, c-fps, c-raf, c-ras, dan c-myb sel vertebrata, dan juga homolog c-src. Tetapi kenyataanya, genom Drossophila melanogaster mempunyai dua gen yang homolog dengan src dan tiga gen yang homolog dengan ras, seperti pada genom vertebrata.Dalam kasus protoonkogen ras genom dari Saccharomyces cerevisiae ditemukan mempunyai dua sequens homolog sehingga jelas variasi protoonkogen dilestarikan selama evolusi berlangsung. Saat sequens protooncogen homolog dari spesies yang berbeda digabung, sequens ini hampir selalu bisa beradaptasi, hanya kurang dari 15 % perbedaan pada sequens pasangan nukleotida.

Protooncogene Products : Key Regulators Of Cell Division

Berdasarkan fungsi, protoonkogen dapat dibagi menjadi 4 kelompok yaitu:

1)      Mengkode faktor pertumbuhan (c-sis) atau reseptor dari faktor pertumbuhan (c-fms dan c-erbB)

2)      Mengkode protein pengikatan GTP dengan aktivitas GTPase (c-H-ras, c-K-ras, dan N-ras)

3)      Mengkode protein kinase, misalnya protein kinase khusus tirosin (c-sbl, c-fes, c-jps, c-ros,c-src, dan c-yes) atau protein kinase khusus serin/threonin (c-mil, c-mos, dan c-ref)

4)      Mengkode regulator transkripisional (c-fos, c-fun, c-erbA, c-myc, dan mungkin c-myb dan c-ets).

Pada umumnya fungsi dari produk protoonkogen adalah untuk faktor pertumbuhan atau reseptor faktor. Contohnya reseptor faktor pertumbuhan dikode oleh c-erbB dan c-fms. Sruktur asli dari beberapa reseptor faktor pertumbuhan, mempunyai kegiatan intraseluler protein kinase khusus tirosin. Tetapi belum diketahui dengan jelas bagaimana fungsi protein tersebut. Fungsi protein ini menunjukkan keterlibatannya pada transfer sinyal dari permukaan sel ke sel inti.

pjun dan pfos Sebagai Aktivator Transkripsi Gen

Produk dari dua protooncogenes, yaitu c-jun dan c-fos ditunjukkan identik dengan protein yang sebelumnya telah dibuktikan komposisi kompleks nuklir yang mengaktifkan transkripsi gen spesifik. Produk c-jun sekarang dikenal sebagai faktor transkripsi AP-1, dan diidentifikasi sebagai faktor nuklir yang diperlukan untuk transkripsi yang diinduksi oleh senyawa tumor tertentu. Hal itu telah ditunjukkan untuk mengikat secara khusus elemen enhancer dalam genom virus simian 40 dan pada gen IIA manusia.

Mutasi Asal ras Onkogen Selular

Onkogen pada sel kanker yang dapat diidentifikasi berdasarkan kemampuannya untuk mengubah sel tumbuh menjadi neoplastik dengan cara eksperimen transfeksi. Genom dari semua vertebrata mengandung tiga bagian yang berbeda, tetapi terkait erat dengan protooncegenes ras. Dua diantaranya yaitu, c-H-Ras dan c-K-ras, yang erat terkait dengan v-ras onkogen dari harvey dan strain Kirsten. Sedangkan yang ketiga, ditunjukkan oleh N-ras, yang belum memiliki gen homolog dalam setiap genom retroviralnya. Ketiga ras protooncegenes selular dikenal untuk mengkodekan GTP-binding protein dengan aktivitas GTPase.

Translokasi Breakpoints pada Lokus Protoonkogen

Ahli sitogenetik telah mendokumentasikan adanya korelasi antara beberapa jenis kanker dan perubahan tertentu dalam struktur kromosom, translokasi dan penghapusan atau defisiensi (yang kerusakan atau hilangnya bagian kromosom, melibatkan kromosom spesifik, dan sering terjadi breakpoints di posisi yang sama pada kromosom ini. Contohnya adalah "Philadelphia", pada penderita ini kromosom altred 22 yang telah kehilangan segmen besar dari lengan panjang. Kromosom abnormal ini telah ditemukan dalam studi varios hingga 90% dari pasien yang menderita jenis kanker tertentu yang disebut leukimia myelogenous yang kronis.

Insersional Aktivasi Protooncogenes

Virus tumor RNA terdiri dari dua jenis yaitu: (1) The acute transforming viruses seperti virus sarkoma Rous yang membawa onkogen seperti v-src, (2) virus transformasi lambat yang tidak membawa onkogen dan menginduksi transformasi. Bukti ekstensif sekarang menunjukkan bahwa virus mengubah lambat paling sering menginduksi kanker dengan mengintegrasikan sebagai provirus berdekatan dengan protooncogenes ke daerah "diekspresikan". Bentuk DNA provirus dari virus tumor RNA mengandung promoter elemen enhancer sangat kuat, dan integrasi provirus ini dapat meningkatkan transkripsi gen yang berdekatan.

Tampak jelas bahwa onkogen retrovirus telah berevolusi dari protooncogenes seluler normal. Perbandingan urutan nukleotida dari onkogen virus yang homolog dengan protooncogenes selular telah menunjukkan bahwa gen ini berbagi wilayah utama dari identitas urutan. Perbedaan utama adalah bahwa protooncogenes selular mengandung intron, sedangkan onkogen virus ekson tunggal.

Amplifikasi Protoonkogen di dalam Sel Kanker

Sebuah mekanisme yang dapat berperan penting untuk meningkatkan level dari produksi gen khusus di dalam sel adalah untuk menambahkan jumlah salinan dari gen yang mengkode produk itu. Terkadang, seperti sebuah peristiwa penambahan yang terjadi sebagai komponen normal dari proses perkembangan seperti pada peristiwa penambahan gen-gen rRNA selama oogenesis pada hewan. Pada peristiwa yang lain, penambahan dapat diinduksi untuk terjadi melalui pemilihan untuk meningkatkan toleransi pada inhibitor dari sebuah enzim yang esensial. Oleh karena itu, fakta-fakta ynag begitu luas saat ini mengindikasikan bahwa protoonkogen yang spesifik sering ditambahkan pada tipe-tipe khusus dari kanker.

Origin of Viral Oncogenes

Onkogen retroviral telah berevolusi dari protoonkogen seluler normal. Homolog seluler onkogen virus mungkin peninggalan provirus retroviral terintegrasi. Perbandingan urutan nukleotida dari onkogen virus dan protoonkogen homolog selular telah menunjukkan bahwa gen ini berbagi wilayah utama dari identitas urutan. Perbedaan utama adalah bahwa protoonkogen selular mengandung intron, sedangkan onkogen virus ekson tunggal. Hal ini berbeda jika protoonkogen seluler telah berevolusi dari v-onkogen pada provirus terintegrasi. Sebaliknya, v-onkogen berasal dari protoonkogen selular sebelumnya.Retroviral genom RNA, dan urutan intron dari transkrip RNA protoonkogen harus keluar disambung selama pemrosesan RNA. Salinan mRNA dari protoonkogen akan diligasi ke genom RNA retrovirus oleh mekanisme rekombinasi yang melindungi daerah LTR dari genom virus. Transkripsi balik virus akan mengkonversi mRNA-virus hibrida RNA menjadi DNA homolog untuk integrasi ke dalam genom inang. 

Dengan membandingkan urutan nukleotida dari v-onkogen dan homolog c-protoonkogen, sisi kerusakan akan bergabung melalui rekombinasi yang memunculkan v-onkogen dan kadang bisa diidentifikasi. Pada umumnya retroviral dari onkogen telah disertai oleh hilangnya materi genetik virus yang diperlukan untuk replikasi.

Cancer As The End Product Of Multistep Process

Kanker adalah produk akhir dari proses multistep. Onkogen menginduksi tranformasi pada sel kultur adalah hanya satu bagian yang lebih kompleks. onkogen tertentu mungkin memiliki kerja sama dalam mendorong transformasi neoplastik. Onkogen yang berbeda nampaknya memainkan peran yang berbeda dalam jalur onkogen pada tipe sel yang berbeda. Kemampuan tumor untuk menyerang jaringan yang berdekatan, dan dalam kapasitas untuk metastasis. Onkogen juga berperan untuk menghasilkan informasi penting tentang lingkaran molekuler yang mengontrol proliferasi sel di eukariotik lebih tinggi seperti manusia.

PERTANYAAN:

1.      Apakah perbedaan antara protoonkogen dan onkogen?

Jawab:

Protoonkogen adalah gen normal yang dapat menjadi onkogen bila mengalami mutasi, atau bila ekspresinya meningkat. Protoonkogen berperan pada transduksi sinyal dan eksekusi sinyal mitogen, yang umumnya dilakukan oleh produk protein yang dihasilkannya.Setelah diaktifkan, proto-onkogen atau produk yang dihasilkan menjadi penginduksi tumor yang disebut onkogen.

Sedangkan Onkogen adalah gen yang termodifikasi sehingga meningkatkan keganasan sel tumor. Onkogen berasal dari protoonkogen yang mengalami kerusakan.Onkogen berperan pada tahap awal pembentukan tumor.Onkogen meningkatkan kemungkinan sel normal menjadi sel tumor, yang pada akhirnya dapat menyebabkan kanker.

2.      Apakah perbedaan dari tumor dan kanker?

Jawab:

Tumor adalah sel-sel yang pembelahannya tiak terkendali yang wilayhnya cenderung sempit. Sedangkan kanker atau biasa disebut tumor ganas adalah sel-sel tumor yang mengalami peningkatan pembelahan sehingga menjadi lebih cepat dan wilayahnya lebih luas pula