Pengertian, Struktur DNA, dan Replikasi DNA – Setiap organisme akan memiliki materi genetik yang pada sebagian besar organisme tersimpan dalam DNA (beberapa virus bahan genetiknya yakni RNA). DNA sanggup dibilang selaku blueprint dari sebuah organisme. Kita akan mendapatkan begitu banyak isyarat – aba-aba yang menertibkan kehidupan suatu organisme. Penemuan DNA ialah titik pertumbuhan biologi molekuler yang mengoptimalkan dalam mengidentifikasi korelasi korelasi suatu organisme.
Daftar Isi
A. PENGERTIAN DNA
DNA atau deoksiribonukleid acid (asam deoksiribosa) yakni substansi genetik pada semua organisme. DNA mengandung info genetik sebuah individu. DNA tersimpan di dalam inti sel (pada prokariot DNA terurai di sitoplasma). DNA berperan mengontrol semua metabolisme sel atau organisme. Semua program kehidupan, meliputi repsirasi, sekresi, sampai reproduksi akan di atur oleh DNA. Selain didapatkan pada inti sel, pada organisme eukariotik DNA sanggup ditemukan di dalam mitokondria dan kloroplas. Perkembangan teknologi dalam bioteknologi rekayasa genetik mempergunakan gen yang menguntungkan dari sebuah organisme untuk disisipkan pada DNA objek.
B. STRUKTUR DNA
DNA merupakan senyawa polinukleat yang tersusun atas satuan asam nukleat yang disebut nukleotida. Perkembangan teknologi mempermudah para ilmuwan untuk mampu memperhatikan organisasi tingkat molekuler ibarat polinukleotida. Tiap nukleotida pada DNA tersusun atas:
• Gula pentosa: deoxyribosa
• Phospat
• Basa nitrogen yang dikelompokkan menjadi basa purin terdiri atas adenin (A); dan guanin (G), serta basa pirimidin yang terdiri atas timin (T); dan sitosin (S). DNA manusia mengandung sekitar 3 milyar basa nitrogen dan 99% pada manusia mempunyai kemiripan. Urutan basa nitrogen sangat menentukan sifat/ karakteristik suatu organsime.
Banyak para jago yang memanfaatkan perkembangan teknologi untuk meneliti bagaimana struktur dari DNA. Erwin Chargaff memakai teknik kromatografi untuk menganalisis komposisi dari DNA. Hasil penemuannya menunjukkan bahwa jumlah basa adenin sama dengan basa timin, dan basa guanin sama dengan basa sitosin. penemuannya ini kemudian diketahui dengan hukum Chargaff, ialah:
– Jumlah basa nitrogen (A, T, G, dan S) pada setiap organisme adalah beragam
– Untuk setiap organisme, jumlah basa purin sama dengan basa pirimidin, dengan rincian jumlah adenin sama dengan timin, dan guanin sama dengan sitosin.
Rosalin Franklin melakukan penyinaran radioaktif (sinar X) terhadap DNA dan jadinya memberikan bahwa DNA mempunyai bentuk spiral (heliks). Penemuan – inovasi tentag DNA ini kemudian menarik minatWatson dan Crick untuk meneliti bagaimana bentuk dan struktur DNA. Watson dan Crick sukses menggambarakan struktur DNA, berdasarkan mereka:
• DNA ialah rantai helix ganda (double helix) antiparalel yang bila rantai heliks dibuka akan membentuk menyerupai sebuah tangga.
• Ikatan gula pentosa (deoksiribosa) dan phosphat akan membentuk ibu tangga (terletak di luar), sementara ikatan basa nitrogen pada kedua pita membentuk anak tangga.
• Molekul DNA tersusun atas dua rantai polinukleotida yang mana dihubungkan oleh ikatan basa nitrogen. Sesuai dengan aturan Chargaff, basa purin akan berpasangan dengan basa pirimidin (adenin berpasangan dengan timin dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen; sementara guanin berpasangan dengan sitosin dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen). Dengan demikian jumlah basa purin sama dengan basa pirimidin.
style=”display:inline-block;width:336px;height:280px”
data-ad-client=”ca-pub-9290406911233137″
data-ad-slot=”2698768695″>
C. REPLIKASI DNA
DNA merupakan substansi genetika dan molekul inti pada semua organisme (kecuali virus). DNA tersimpan di dalam inti dan akan mengendalikan semua metabolisme dalam sel tersebut. dengan kata lain, DNA mengontrol kehidupan sebuah organisme. Dalam hal ini, DNA mempunyai kemampuan heterokatalitis ialah mensintesis senyawa lain lewat RNA (sintesis protein); serta autolitis ialah bisa menyintesis dirinya sendiri. DNA bisa menduplikasi dirinya sendiri untuk tujuan reproduksi yang akan membagikan berita genetik terhadap keturunannya. Selain itu, DNA juga bisa memperbaiki dirinya sendiri kalau terjadi kerusakan. Baik replikasi maupun reparasi DNA ini terjadi dengan cara yang sama. Akan dibutuhkan katalisis (enzim) untuk melangsungkan peristiwa tersebut.
• Enzim helikase berperan membuka pilinan pita DNA
• Enzim ligase berperan menyambung nukleotida pada untai DNA gres menjadi polinukleotida
• Enzim DNA polimerase berperan menenteng basa nukleotida dan menyertakan ke pita baru.
Terdapat tiga teori yang mengemukakan versi replikasi DNA, ialah:
1. Konservatif
Menurut teori ini untai pita DNA baru terbentuk dari contoh cetakan DNA usang. Rantai ganda pita DNA lama mempertahankan diri, dan masing – masing menciptakan duplikatnya.
2. Dispertif
Teori ini mengemukakan bahwa untai DNA gres terbentuk diantara untai DNA usang. Dengan kata lain, berdasarkan teori ini, akan terbentuk fragmen – fragmen untai DNA baru diantara untai DNA usang.
3. Semikonservatif
Teori semikonservatif merupakan teori yang diyakini oleh semua mahir untuk menggambarkan bagaimana proses replikasi dan reparasi DNA. hal ini diperkuat oleh temuan Watson dan Crick yang telah menggambarkan bagaimana struktur DNA. selain itu, pecobaan yang dikerjakan oleh Meselson dan Stahl yang menggunakan DNA bakteri E. c0l1 dan hasilknya memberikan bahwa replikasi DNA bakteri terjadi sesuai dengan teori ini.
Menurut teori ini untai DNA lama akan membuka pilinannya dan masing – masing akan membentuk pita DNA gres. Enzim helikase akan membuka pilihan DNA lama dengan menghidrolisis ikatan hidrogen antara ikatan basa nitrogen pada kedua rantai. DNA disintesis dengan arah 5’ ke 3’ (memberikan letak gugus phospat pada atom karbon gula pentosa). Seperti yang telah diuraikan di atas, bahwa struktur DNA ialah rantai ganda yang anti paralel. Artinya, urutan pita DNA akan berbeda dengan pasangannya (bertentangan, satu sisi dimulai dari 5’-3’ pasangannya dimulai dari 3’-5). saat helikase membuka pilinan DNA, ujung pita DNA yang bersimbol 5’ (artinya gugus phosphat terletak pada atom karbon deoksiribosa di nomor 5) disebut Leading Strand, sementara pita lainnya bersimbol 3’ (gugus phosphat terletak pada atom karbon deoksiribosa di nomor 3) disebut Lagging strand.
Setelah initiator menginisiasi daerah replikasi, DNA polimerase III akan menyertakan basa nitrogen untuk pembentukan pita DNA baru. Pada leading strand, DNA polimerase III akan berjalan terus membentuk pita DNA baru. Sementara pada lagging strand, primase akan menentukan promotor untuk sintesis DNA baru. Di lagging strand, pembentukan pita DNA gres lebih kompleks dan melibatkan banyak enzim. Hal ini alasannya adalah adalah pada pita lagging pita yang terbuka ialah ujung 3’-5’, sementara pita DNA gres disintesis dengan arah 5’-3’. Dengan demikian, primase akan menempatkan promotor pada pita DNA yang sudah dibuka oleh helikase, kemudian DNA polimerase III akan membentuk pita DNA baru dengan arah 5’-3’. Dengan demikian, pada lagging strand akan terbentuk fragmen okazaki, enzim ligase akan menyambungkan fragmen okazaki ini sehingga menjadi rantai polinukleotida. Setelah helikase membuka pilinan dengan sempurna, maka akan terbentuk dua DNA dengan kombinasi pita DNA lama akan berpasangan dengan pita DNA baru. Replikasi DNA dijalankan untuk reproduksi sel.
Sumber https://www.kakakpintar.id