Fungsi DNA Mekanisme Replikasi DNA

Mat eri Genet ik dan Sint esis Prot ein 57 DNA dengan pasangan basa nitrogen adalah bentuk nyata dari gen. Umumnya satu gen mengandung puluhan hingga ratusan ribu pasangan basa. DNA tersebut mengatur kehidupan sel dan tubuh suatu makhluk hidup melalui proses replikasi penggandaan dan transkripsi pencetakan. Replikasi berguna unt uk pembelahan sel dan reproduksi, sedangkan t ranskripsi berguna unt uk sint esis prot ein. M elalui sint esis prot ein dibentuk berbagai zat dan organel yang mengatur tubuh dan memengaruhi sifat makhluk hidup.

a. Fungsi DNA

Secara umum terdapat tiga fungsi dari DNA , yaitu: 1 Pembawa informasi genetis DN A sebagai bentuk kimiawi gen merupakan pembawa informasi genetik makhluk hidup. DNA membawa instruksi bagi pembentukan ciri dan sifat makhluk hidup. 2 Berperan dalam duplikasi diri dan pewarisan sifat Oleh karena DNA mengandung semua informasi sifat makhluk hidup, ia juga harus memil iki informasi bagi perbanyakan diri r eplikasi . Replikasi DNA memberikan jalan bagi DNA untuk diwariskan dari satu sel ke sel lainnya. 3 Ekspresi informasi genetik Gen-gen membawa informasi untuk membentuk protein tertentu. Proses ini terjadi melalui mekanisme sintesis protein. Proses pembentukan protein ini terjadi melalui proses transkripsi DN A menjadi RN A dan translasi RNA membentuk rantai polipeptida.

b. Mekanisme Replikasi DNA

Kemampuan memperbanyak diri merupakan ciri penting makhluk hidup. H al ini dapat diamati hingga tingkat molekuler, yakni perbanyakan mat eri genet is melalui replikasi. Proses ini memerlukan bahan baku deoksiribonukleotida, enzim, dan nukleotida. Proses replikasi DNA akan menghasilkan rantai DNA baru yang sama. DNA juga dapat menghasilkan rantai RNA baru melalui proses transkripsi. Replikasi diawali dengan terbukanya pilinan dan pemisahan rantai oleh enzim helikase sehingga t erbent uk dua pit a t unggal. Kedua pit a tersebut berfungsi sebagai cetakan DN A baru dengan bantuan enzim DNA polimerase. Perlu A nda perhatikan bahwa terdapat satu sifat DNA double heli yang memengaruhi replikasi, yakni kedua pita DNA bersifat antiparalel. A rtinya, ikatan gula-fosfat kedua pita berlawanan arah. Perhatikan Gambar 3.7. Pada gambar terlihat bahwa lima karbon pada gula deoksiribosa diberi nomor 1 hingga 5. Terdapat gugus fosfat yang berikatan pada karbon nomor 3 atau nomor 5. H asilnya terdapat dua buah pita DNA dengan polaritas berbeda. DNA polimerase dapat mensintesis DNA baru dengan arah 5 → 3. O l eh k arena i t u, dal am pembent uk an D N A baru ak an t erdapat pembent ukan pit a yang kont inu dan diskont inu. Pit a D A kontinu terbentuk dari arah 5 → 3 tanpa terputus. Pita D A diskontinu akan t erbent uk dari arah 3 → 5 t erput us-put us. Pembent ukannya diawali pembentukan RNA primer oleh enzim primase dan diteruskan oleh DNA Sumber: Biology, 1999 Gambar 3.7 Dua pit a DNA bersifat ant iparalel. P P P P P P P P OH OH 5 4 3 2 1 1 5 4 3 2 A T C G T G C A Ujung 5 Ujung 3 Gugus fosfat Ujung 3 Ujung 5 Kata Kunci • An t ip aralel • Helikase • Polim erase • Prim ase • Rep likasi Berdasarkan laporan The Journal of t he Am erican M edical Associat ion , t ahun 1998, sebanyak 2,2 jut a pasien set iap t ahun m engalam i ket idakcocokan obat , dan 106.000 di ant aranya m eninggal dunia. Perm asalahan ini bersum ber pada genet ik. Gen m anusia t ersusun dari m ilyaran kom binasi basa-basa A adenin, T t im in, C sit osin, dan G guanin. Kesalahan dan perbedaan kom binasi urut an at au jenis sat u basa saja dapat m enim bulkan berbagai m asalah. Sebagai cont oh, sebanyak 50 pasien penderit a st res t idak kebal dengan obat ant i depresi. Mereka yang berm asalah dengan kolest erol, obat pravast at in m ungkin t idak bekerja jika yang bersangkut an m em iliki variasi susunan basa t ert ent u. Sumber:www.tempo.co.id Fakta Biologi Di unduh dari : Bukupaket.com Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII 58 Sumber: www.library.thinkquest.org Gambar 3.8 Proses rep likasi DNA Sumber: Biology, 1999 Gambar 3.9 Tiga hipot esis replikasi DNA, yait u a konservat if, b sem i konservat if dan c dispersif. Terdapat t iga hipot esis mengenai proses repl ikasi D N A , yait u konservatif, semikonservatif, dan dispersif. 1 Konservatif M enurut model replikasi konservatif, semua pita DN A double heli berfungsi sebagai cetakan. Proses tersebut menghasilkan sebuah pita DNA double heli baru Gambar 3. a. 2 Semikonservatif M odel replikasi DNA ini diusulkan oleh atson dan Crick beberapa saat setelah mengajukan model DNA double heli . M odel ini menjelaskan, setelah pita terurai menjadi pita tunggal, setiap pita berfungsi sebagai cet akan. Set iap pit a t unggal membent uk pit a pasangannya sehingga terbentuk dua pita double heli Gambar 3. b. 3 Dispersif Berdasarkan model ini, pit a spiral double heli t erput us-put us, kemudian potongan DNA tersebut membentuk dua pita baru. Potongan DNA lama akan bersambungan dengan DNA baru pada kedua pita double heli . baru tersebut Gambar 3. c. polimerase membentuk fragmen DN A yang disebut fragmen kazaki. RN A primer akan digantikan DN A bersamaan dengan penyambungan fragmen Okazaki oleh enzim ligase. A kibatnya, terbentuk pita DNA baru yang utuh. Perhatikan gambar berikut. Kata Kunci • Disp ersif • Fragm en Okazaki • Konservat if • Ligase • Sem ikonservat if Sekilas Biologi Ilm uw an forensik dapat m enggunakan DNA yang terletak dalam darah, cairan semen, air liur atau rambut yang tersisa di tempat kejadian kejahatan untuk m engident ifikasi kem ungkinan t ersangka. Proses t ersebut dinam akan fingerprint ing genet ik atau pemrofilan DNA. Pem rofilan DNA dikem bangkan pada 1984 oleh ahli genetik asal Inggris Alec Jeffreys dari Universit as Leicester, dan kali pertam a digunakan untuk mendakw a Colin Pitchfork pada 1988 dalam kasus pembunuhan Enderby di Leicest ershire, Inggris. Sumber:www.wikipedia.org. a b c 3 5 5 3 3 5 1 Helikase m em buka pilinan m em isahkan rantai DNA induk 2 Pit a kont inu disint esis oleh DNA p olim erase DNA polim ase RNA p rim er Prim ase DNA p olim erase Fragm en Okazaki dibuat 3 Pit a diskont inu t erb ent uk t erp ut us- put us 4 Set elah RNA prim er digant ikan menjadi DNA oleh DNA polimerase, DNA ligase menyambung fragmen Okazaki DNA ligase Arah replikasi keseluruhan DNA induk Di unduh dari : Bukupaket.com Mat eri Genet ik dan Sint esis Prot ein 59 Dari ketiga hipotesis tersebut, hipotesis semikonservatif lebih banyak diterima oleh para ilmuwan dalam menjelaskan replikasi DNA . Beberapa