Substansi Genetik
51
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Apakah yang dimaksud dengan alel? 2.
Apa kaitan antara kromosom, gen, dan DNA? 3.
Apakah perbedaan antara alel tunggal dengan alel ganda?
Soal Penguasaan
Materi
3.3
DNA Deoxyribonucleic acid merupakan komponen yang paling penting dalam kehidupan karena sebagai pembawa informasi genetik dari satu
generasi ke generasi lain. DNA berkaitan dengan semua aktivitas biologis dan merupakan pusat kajian di dalam sitologi, genetik, biologi molekuler,
mikrobiologi, perkembangan biologis, biokimia, dan evolusi.
1. Struktur DNA
DNA merupakan polimer besar yang tersusun atas unit-unit nukleotida
yang berulang-ulang. Setiap nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen. Gugus fosfat berfungsi menghubungkan antara
molekul gula yang satu dan molekul gula yang lain. Gula pentosa pada nukleotida merupakan gula deoksiribosa karena salah satu atom C-nya
kehilangan gugus OH. Molekul gula ini terikat pada basa nitrogen.
Apa saja penyusun basa nitrogen itu? Basa nitrogen tersusun atas purin dan pirimidin. Purin tersusun atas guanin G dan adenin A, sedangkan
pirimidin tersusun atas timin T dan sitosin atau Cytosine C. Basa-basa nitrogen ini mengadakan persenyawaan kimia dengan gula pentosa
membentuk molekul deoksiribonukleosida nukleosida. Deoksiri- bonukleosida akan bergabung dengan gugus fosfat untuk membentuk
deoksiribonukleotida nukleotida. Gambar 3.9 berikut menunjukkan struktur kimia basa nitrogen.
D DNA
• Basa nitrogen
• DNA
• Nukleosida
• Nukleotida
Kata Kunci
U A
C G
Adenin Urasil
Sitosin
Pirimidin
Guanin
Purin
HO P
O CH
2
O O
–
H O
OH
1 2
4 3
5
N HC
N C
C C NH
2
N O
N HC
N C
C C
N C
N NH
2
Pirimidin Purin
Adenin A
Guanin G
NH HO
P O
CH
2
O O
–
H O
OH
1 2
4 3
5
Basa nitrogen dalam DNA selalu memiliki pasangan yang
tetap, yakni adenin dan timin, serta guanin dan sitosin.
Gambar 3.9
Pasangan basa pada RNA
Gambar 3.8
H OH
2 3
H O
OH HO P O CH
2
O O
–
1 2
4 3
5
NH
2
C HC
Sitosin C
Timin T
O
1 4
5
O C
C HC
N C
NH O
CH
3
HO P O CH
2
O O
–
HC N
N C
O
Di unduh dari : Bukupaket.com
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XII
52
Monomer yang terdiri atas fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen
disebut nukleotida. Jadi, molekul DNA dapat mengandung ribuan nukleotida polinukleotida, perhatikanlah Gambar 3.10. Adapun hubungan
monomer antara basa nitrogen dan gula pentosa dinamakan nukleosida.
Rangkaian nukleosida tersebut terdiri atas empat macam, yang namanya bergantung pada jenis basa nitrogennya. Jika basanya adenin, nama
nukleosidanya deoksiadenosin. Jika basanya guanin, namanya deoksiguanosin. Adapun jika basanya timin, namanya timidin, sedangkan jika basanya sitosin,
namanya deoksisitidin. Untuk lebih jelasnya, perhatikanlah Tabel 3.3.
Tabel 3.3 Empat Basa Nitrogen, Nukleosida, dan Nukleotida dari Molekul DNA
1. Adenin A 2. Guanin G
3. Sitosin C 4. Timin T
Basa + Deoksiribosa = Deoksiribonukleosida
Deoksiadenosin Deoksiguanosin
Deoksisitidin Timidin
Deoksiribosa + Asam Fosfat = Deoksiribonukleotida
Asam deoksiadenilin deoksiadenosin monofosfat
Asam deoksiguanilin deoksiguanosin monofosfat
Asam deoksisitidilin deoksisitidin monofosfat
Asam timidilin timidin monofosfat
Singkatan dari Nukleotida
dAMP dGMP
dCMP TMP
Orang yang pertama mengemukakan gagasan tentang struktur tiga
dimensional DNA adalah W.T. Atsbury. Ia menyimpulkan bahwa DNA itu sangat padat. Polinukleotida yang menyusunnya berupa timbunan nukleotida
pipih yang teratur tegak lurus terhadap sumbu memanjang.
Wilkins melanjutkan kristalografi sinar X hasil Atsbury. Wilkins berhasil
mempersiapkan serabut-serabut DNA dan dapat dibuat foto melalui difraksi sinar X oleh Rosalind Franklin.
Berdasarkan foto yang diambil Rosalind Franklin pada bulan April 1953,
Watson dan Crick mengambil kesimpulan bahwa struktur model DNA terdiri atas dua rantai polinukleotida yang diikat oleh hidrogen di antara
basa nitrogen. Ikatan hidrogen antara adenin dan timin dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen. Sementara itu, antara sitosin dan guanin dihubungkan
oleh tiga ikatan hidrogen. Perhatikanlah Gambar 3.11.
Sumber: Biology: Exploring Life, 1994
Model DNA double heli
memperlihatkan pasangan basa yang membentuk tangga-tangga
molekul DNA.
Gambar 3.10
Di unduh dari : Bukupaket.com
Substansi Genetik
53
Gambar 3.11
Model melekul DNA menurut Watson dan Crick menunjukkan
basa purin dan pirimidin.
2. Replikasi DNA
