Substansi Genetik
55
Tabel 3.4 Empat Basa Nitrogen, Ribonukleosida, dan Ribonukleotida dari
Molekul RNA
Basa
Adenin A Adenosin
Adenosin monofosfat AMP
Guanin G Guanosin
Guanosin monofosfat GMP
Sitosin S Sitidin
Sitidin monofosfat CMP
Urasil U Uridin
Uridin monofosfat UMP
Ribonukleosida Ribonukleotida
Singkatan
• mRNA
• rRNA
• tRNA
Kata Kunci
b
A G
D A
D D
D D
D D
D D
D D
D U
C G
A U
C
U C
G
C G
G A
U U
U A
G C
U C
A G
G G G A
G A G C G
C C
A G
A C
A C
C G
G A G
G U
C C U G U G
C G
A U
C C
C A
A G
A A
U U
C G
C A
C C
A
Sumber: Heath Biology, 1985
U G A A
a c
RNA nongenetik dibedakan menjadi tiga macam, yakni
a mRNA, b rRNA, dan c tRNA.
2. Jenis RNA
Pada dasarnya, terdapat dua kelompok utama RNA yang menyusun
makhluk hidup, yaitu RNA genetik dan RNA nongenetik. Apakah perbedaan kedua RNA tersebut?
a. RNA genetik
RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, yakni merupakan molekul genetik yang secara keseluruhan bertanggung jawab dalam
membawa segala materi genetis, seperti yang dimiliki oleh DNA. Dengan kata lain, RNA ini berfungsi sebagai DNA. RNA genetik ini hanya dimiliki
oleh makhluk hidup tertentu yang tidak memiliki DNA, seperti pada beberapa jenis virus.
b. RNA nongenetik
RNA nongenetik merupakan RNA yang tidak berperan sebagai DNA
Gambar 3.15. RNA nongenetik dimiliki oleh makhluk hidup yang materi genetiknya diatur oleh DNA. Pada makhluk hidup kelompok ini, di dalam
selnya terdapat DNA dan RNA.
Berdasarkan letak serta fungsinya, RNA non-genetik dibedakan menjadi tiga macam, yakni RNA duta, RNA ribosom, dan RNA transfer.
1
RNA duta atau “messenger RNA” mRNA merupakan asam nukleat yang berbentuk pita tunggal dan merupakan RNA terbesar atau terpanjang
yang bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA ke
ribosom. mRNA juga berfungsi sebagai cetakan dalam sintesis protein.
Gambar 3.15
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
56
2 RNA transfer tRNA merupakan RNA terpendek yang bertindak sebagai
penerjemah kodon dari mRNA. Selain itu, tRNA berfungsi mengikat asam-asam amino yang akan disusun menjadi protein dan mengang-
kutnya ke ribosom. Pada tRNA terdapat bagian yang berhubungan dengan kodon yang disebut antikodon dan bagian yang berfungsi
sebagai pengikat asam amino.
3 RNA ribosom rRNA merupakan RNA dengan jumlah terbanyak dan
penyusun ribosom. RNA ini berupa pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. Lebih dari 80 RNA merupakan rRNA. Fungsi rRNA sampai
sekarang masih belum banyak diketahui, tetapi diduga memiliki peranan penting dalam proses sintesis protein.
3. Perbandingan DNA dan RNA
Komponen penyusun DNA dan RNA memiliki banyak kemiripan. Namun, karena fungsinya berbeda, keduanya juga memiliki beberapa
perbedaan, terutama dalam hal letak, struktur, kadar, fungsi, dan komposisi kimianya. Berbagai perbedaan tersebut dapat Anda pelajari pada Tabel 3.5.
Pembeda Tabel 3.5 Perbedaan antara DNA dan RNA
Letak Di dalam nukleus dan plastida
Dalam nukleus, sitoplasma, matriks, mitokondria, plastida, dan ribosom
Bentuk rantai Double helix
Tunggal, ganda tak berpilin Kadar
Tetap Tidak tetap
Fungsi Pengendali faktor keturunan dan sintesis
Berperan dalam aktivitas sintesis protein RNA protein
Basa nitrogen Purin adenin dan guanin
Purin adenin dan guanin Pirimidin timin dan sitosin
Pirimidin urasil dan sitosin Gula
Deoksiribosa Ribosa
DNA RNA
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Sebutkan tiga tipe RNA nongenetik. 2.
Jelaskan perbedaan DNA dan RNA. 3.
Apakah fungsi dari RNA?
Soal Penguasaan
Materi
3.5
F Kode Genetik
DNA mengandung substansi genetik yang dapat memberi informasi keturunan dari sel ke sel berikutnya, dan dari satu generasi ke generasi
berikutnya. Bagaimanakah pola informasi tersebut dapat disampaikan? Kode genetik merupakan suatu informasi dengan menggunakan huruf sebagai
lambang dari basa nitrogen A, T, C, dan G yang dapat menerjemahkan macam-macam asam amino di dalam tubuh.
Sampai sekarang telah dikenal 20 macam asam amino. Bagaimanakah empat basa nitrogen itu dapat diterjemahkan ke dalam 20 macam asam
amino? Dugaan pertama, kode genetik tersebut disusun oleh satu kode huruf atau kode singlet. Kode ini menyatakan bahwa sebuah nukleotida memberi
kode untuk sebuah asam amino. Mengingat asam amino nonesensial ada 20 macam, maka dugaan tersebut tidak bisa diterima.
Substansi Genetik
57
• Kodon
• Rantai
antisense •
Rantai sense
Kata Kunci
Bagaimanakah jika setiap dua buah basa nitrogen mengkodekan satu jenis asam amino? Kode yang akan diperoleh dari empat jenis basa nitrogen
adalah 4
2
= 16. Kode-kode ini belum mencukupi untuk 20 macam asam amino. Kode-kode dari 16 macam asam amino dengan dua buah basa nitrogen ini
disebut kode duplet. Bagaimana jika tiga buah basa nitrogen mengode satu asam amino? Jika hal ini dilakukan, kode yang akan diperoleh adalah 4
3
= 64 macam kode. Ini berarti, lebih dari cukup untuk 20 kode asam amino.
Percobaan Crick 1961 dengan menggunakan virus T
4
bakteriofage dari Escherichia coli
membuktikan bahwa dengan menerapkan kode duplet, bakteri ini tidak dapat menjalankan fungsinya secara normal. Berdasarkan keadaan
tersebut, dapat disimpulkan bahwa kode genetik haruslah dalam bentuk kode triplet urutan tiga macam basa nitrogen. Kode triplet disebut juga
kodon.
Rangkaian tiga basa nitrogen yang berfungsi membuat kode-kode
disebut kodogen agen kode. Proses pembentukan kode-kode tersebut dilakukan melalui transkripsi. Rantai polinukleotida DNA yang bertugas
mencetak kode-kode disebut rantai sense DNA template, sedangkan rantai pelengkapnya disebut rantai antisense.
Kode genetik triplet tersebut dinamakan “bahasa mRNA” messenger RNA karena mRNA yang membawa kopi dari kode genetik yang terdapat
pada DNA. Dalam mRNA, timin T diganti dengan urasil U, jadi kode singlet pada mRNA menjadi A, G, C, dan U. Perhatikan Tabel 3.6.
Basa No 1
Tabel 3.6 Rangkaian Basa yang Mengodekan Setiap Jenis Asam Amino Basa No 2
Basa No 3
U
C
A
G UUU
UUC UUA
UUG Phe
Leu U
C A
CUU CUC
CUA CUG
Leu G
AUU AUC
AUA Ile
AUG
Met atau start
GUU GUC
GUA GUG
Val UCU
UCC UCA
UCG Ser
CCU CCC
CCA CCG
Pro ACU
ACC ACA
ACG Thr
GCU GCC
GCA GCG
Ala UAU
UAC Tyr
UAA UAG
Stop CAU
CAC His
CAA CAG
Gln AAU
AAC Asn
AAA AAG
Lys GAU
GAC Asp
GAA GAG
Glu UGU
UGC Cys
UGA Stop
Trp UGA
CGU CGC
CGA CGG
Arg AGU
AGC AGA
AGG Ser
Arg GGU
GGC GGA
GGG Gly
U C
A G
U C
A G
U C
A G
U C
A G
Keterangan: Ala = alanin
Gln = glutamin Leu = leusin
Ser = serin Arg = arginin
Glu = asam glutamat Lys = lisin
Thr = treonin Asn = asparagin
Gly = glisin Met = metionin
Trp = triptofan Asp = asam aspartat
His = histidin Phe = fenil
Try = tirosin Cys = sistein
Ile = isoleusin Pro = prolin
Val = valin
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
Tokoh Biologi
Sumber: endela ptek:
ehidupan, 1997
James Watson dan Francis Crick
Pada tahun 1945, James Watson dan Francis Crick
membuat terobosan penting. Mereka dengan tepat
menemukan struktur double helix molekul DNA. Mereka
menyadari bahwa “pasangan” basa dan kedua rantai
nukleotida “saling melengkapi”, seperti halnya
negatif dan positif dalam fotografi. Jika suatu sel
membelah diri, tali ini terpisah dan masing-masing
menemukan pasangan baru.
