√ Pengertian, Struktur Dna, Dan Replikasi Dna
Pengertian, Struktur DNA, dan Replikasi DNA – Setiap organisme akan mempunyai bahan genetik yang pada sebagian besar organisme tersimpan dalam DNA (beberapa virus bahan genetiknya ialah RNA). DNA sanggup dikatakan sebagai blueprint dari suatu organisme. Kita akan menemukan begitu banyak arahan – arahan yang mengatur kehidupan suatu organisme. Penemuan DNA merupakan titik perkembangan biologi molekuler yang mengoptimalkan dalam mengidentifikasi korelasi kekerabatan suatu organisme.
A. PENGERTIAN DNA
DNA atau deoksiribonukleid acid (asam deoksiribosa) ialah substansi genetik pada semua organisme. DNA mengandung isu genetik suatu individu. DNA tersimpan di dalam inti sel (pada prokariot DNA terurai di sitoplasma). DNA berperan mengatur semua metabolisme sel atau organisme. Semua acara kehidupan, meliputi repsirasi, sekresi, hingga reproduksi akan di atur oleh DNA. Selain ditemukan pada inti sel, pada organisme eukariotik DNA sanggup ditemukan di dalam mitokondria dan kloroplas. Perkembangan teknologi dalam bioteknologi rekayasa genetik memanfaatkan gen yang menguntungkan dari suatu organisme untuk disisipkan pada DNA objek.
B. STRUKTUR DNA
DNA merupakan senyawa polinukleat yang tersusun atas satuan asam nukleat yang disebut nukleotida. Perkembangan teknologi memudahkan para ilmuwan untuk sanggup mengamati organisasi tingkat molekuler menyerupai 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 insan mengandung sekitar 3 milyar basa nitrogen dan 99% pada insan mempunyai kemiripan. Urutan basa nitrogen sangat memilih 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 memperlihatkan bahwa jumlah basa adenin sama dengan basa timin, dan basa guanin sama dengan basa sitosin. penemuannya ini kemudian dikenal dengan hukum Chargaff, yaitu:
– Jumlah basa nitrogen (A, T, G, dan S) pada setiap organisme ialah bervariasi
– Untuk setiap organisme, jumlah basa purin sama dengan basa pirimidin, dengan rincian jumlah adenin sama dengan timin, dan guanin sama dengan sitosin.
Rosalin Franklin melaksanakan penyinaran radioaktif (sinar X) terhadap DNA dan risikonya memperlihatkan bahwa DNA mempunyai bentuk spiral (heliks). Penemuan – inovasi tentag DNA ini kemudian menarik perhatian Watson dan Crick untuk meneliti bagaimana bentuk dan struktur DNA. Watson dan Crick berhasil menggambarakan struktur DNA, berdasarkan mereka:
• DNA merupakan rantai helix ganda (double helix) antiparalel yang apabila rantai heliks dibuka akan membentuk menyerupai suatu 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 hukum 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 mengatur semua metabolisme dalam sel tersebut. dengan kata lain, DNA mengendalikan kehidupan suatu organisme. Dalam hal ini, DNA mempunyai kemampuan heterokatalitis yaitu mensintesis senyawa lain melalui RNA (sintesis protein); serta autolitis yaitu bisa menyintesis dirinya sendiri. DNA bisa menduplikasi dirinya sendiri untuk tujuan reproduksi yang akan membagikan isu genetik kepada keturunannya. Selain itu, DNA juga bisa memperbaiki dirinya sendiri jikalau terjadi kerusakan. Baik replikasi maupun reparasi DNA ini terjadi dengan cara yang sama. Akan diperlukan katalisis (enzim) untuk melangsungkan insiden tersebut.
• Enzim helikase berperan membuka pilinan pita DNA
• Enzim ligase berperan menyambung nukleotida pada untai DNA gres menjadi polinukleotida
• Enzim DNA polimerase berperan membawa basa nukleotida dan menambahkan ke pita baru.
Terdapat tiga teori yang mengemukakan model replikasi DNA, yaitu:
1. Konservatif
Menurut teori ini untai pita DNA gres terbentuk dari contoh cetakan DNA lama. Rantai ganda pita DNA usang mempertahankan diri, dan masing – masing menciptakan duplikatnya.
2. Dispertif
Teori ini mengemukakan bahwa untai DNA gres terbentuk diantara untai DNA lama. Dengan kata lain, berdasarkan teori ini, akan terbentuk fragmen – fragmen untai DNA gres diantara untai DNA lama.
3. Semikonservatif
Teori semikonservatif merupakan teori yang diyakini oleh semua jago 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 dilakukan oleh Meselson dan Stahl yang memakai DNA kuman E. c0l1 dan hasilknya memperlihatkan bahwa replikasi DNA kuman terjadi sesuai dengan teori ini.
Menurut teori ini untai DNA usang akan membuka pilinannya dan masing – masing akan membentuk pita DNA baru. Enzim helikase akan membuka pilihan DNA usang dengan menghidrolisis ikatan hidrogen antara ikatan basa nitrogen pada kedua rantai. DNA disintesis dengan arah 5’ ke 3’ (menunjukkan 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 (berlawanan, satu sisi dimulai dari 5’-3’ pasangannya dimulai dari 3’-5). dikala 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 kawasan replikasi, DNA polimerase III akan menambahkan 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 memilih promotor untuk sintesis DNA baru. Di lagging strand, pembentukan pita DNA gres lebih kompleks dan melibatkan banyak enzim. Hal ini alasannya ialah 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 telah dibuka oleh helikase, kemudian DNA polimerase III akan membentuk pita DNA gres 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 usang akan berpasangan dengan pita DNA baru. Replikasi DNA dilakukan untuk reproduksi sel.
Sumber https://www.kakakpintar.id