Gambar 1.
13
a Struktur untai komplementer DNA yang membentuk DNA beruntai
ganda. b Struktur molekul DNA. Atom karbon berwarna hitam, oksigen merah,
nitrogen biru, fosfor hijau, dan hidrogen putih.
1.3 Perumusan Masalah
Pada penelitian sebelumnya, telah diperoleh solusi analitik untuk dinamika
DNA model PBD hingga orde ke-4.
12
Lalu ada penelitian ini akan ditinjau pemecahan
solusi numerik persamaan soliton DNA model PBD dengan memberikan efek
gangguan menggunakan metode beda hingga untuk dinamika DNA model PBD
hingga orde ke-3.
1.4 Hipotesis
Solusi numerik yang akan diperoleh dari dinamika dan interaksi DNA model
PBD yang diberikan efek gangguan akan menunjukkan hasil yang berbeda dengan
solusi eksak tanpa gangguan.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Deoxyribose Nucleic Acid DNA
DNA atau Deoxyribo Nucleic Acid merupakan substansi penurunan sifat yang
erat kaitannya dengan hampir semua aktivitas biologi. DNA adalah asam
nukleotida, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik
yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel. DNA
berbentuk polimer panjang nukleotida, mengkode barisan residu asam amino
dalam protein dengan menggunakan kode genetik, sebuah kode nukleotida triplet.
13
DNA pada pengertian sempit adalah suatu cetakan untuk membuat protein.
14
DNA membawa informasi genetik sel dan terdiri
dari ribuan gen. Setiap gen berfungsi sebagai cetakan untuk membangun sebuah
molekul protein. Protein melakukan tugas- tugas penting untuk fungsi sel atau
berfungsi sebagai blok bangunan. Aliran informasi dari gen ini menentukan
komposisi protein dan fungsi dari sel itu sendiri.
15
DNA tersusun
sebagai untai
komplementer dengan ikatan hidrogen di antara mereka. Masing-masing untai DNA
adalah rantai kimia „batu bata penyusun‟, yakni nukleotida, yang terdiri dari empat
tipe: Adenine A, Cytosine C, Guanine G dan Thymine T.
13
DNA mengandung informasi genetika yang diwariskan oleh
keturunan dari suatu organisme; informasi ini ditentukan oleh barisan pasangan basa.
Sebuah untai DNA mengandung gen,
sebagai „cetak biru‟ organisme. Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara
panjang satu unit nukleotida 3,3 Å.
13
Struktur komplementer dan molekul DNA ditunjukkan oleh Gambar 1.
Replikasi DNA
adalah proses
penggandaan rantai ganda DNA. Proses replikasi DNA ini ditunjukkan oleh
Gambar 2.
a b
Dua molekul DNA semikonservatif
baru
Gambar 2. Proses Replikasi DNA.
16
Satu pengamatan
penting yang
menuntun Watson dan Crick ke penemuan terkenal dari struktur heliks ganda DNA
adalah basa
cenderung berpasangan
melalui ikatan hidrogen dan pasangan yang terbentuk oleh purin dan pirimidin
memiliki ukuran yang hampir sama sehingga pasangan-pasangan demikian
membentuk struktur dua rantai nukleotida berikatan hidrogen yang sangat teratur.
Barisan pasangan basa dalam DNA mengkode informasi untuk mensintesa
protein, adalah polimer yang terdiri dari 20 asam amino berbeda. Ikatan hidrogen
pada pasangan basa dalam DNA ini pada suatu saat dapat mengalami pemutusan
yang disebut dengan proses denaturasi. Selama replikasi DNA, yang terjadi
selama pembelahan sel, misalnya molekul disalin dengan cara membukanya seperti
ritsleting.Transkripsi
DNA adalah
pembacaan gen tunggal untuk mensintesa protein.
5
Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Sel prokariot
terus-menerus melakukan replikasi DNA, sedangkan sel eukariot waktu
terjadinya replikasi DNA sangat teratur, yaitu pada fase S daur sel, sebelum
mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA
polimerase
yang membantu
pembentukan ikatan antara nukleotida- nukleotida penyusun polimer DNA.
Proses replikasi
DNA dapat
pula dilakukan in vitro dalam proses yang
disebut reaksi berantai polimerase PCR. Replikasi DNA dikatakan semikonservatif
jika masing-masing strand DNA berlaku sebagai template untuk sintesa rantai baru,
dua molekul DNA baru akan dihasilkan, masing-masing dengan satu rantai baru
dan satu rantai lama. Proses ini disebut replikasi semikonservatif.
17
2.2 Solusi Soliton DNA Model PBD Teraproksimasi
