Fungsi DNA

a. Fungsi DNA

Secara umum terdapat tiga fungsi dari DNA , yaitu:

Fakta Biologi

1) Pembawa informasi genetis

DN A sebagai bentuk kimiawi gen merupakan pembawa informasi

Berdasarkan laporan The Journal

genetik makhluk hidup. DNA membawa instruksi bagi pembentukan ciri

of t he Am erican Medical Associat ion ,

dan sifat makhluk hidup.

t ahun 1998, sebanyak 2,2 jut a pasien set iap t ahun m engalam i

2) Berperan dalam duplikasi diri dan pewarisan sifat

ket idakcocokan obat , dan 106.000 di ant aranya m eninggal dunia.

Oleh karena DNA mengandung semua informasi sifat makhluk hidup,

Perm asalahan ini bersum ber pada

ia juga harus memiliki informasi bagi perbanyakan diri ( r eplikasi ).

genet ik. Gen m anusia t ersusun dari

Replikasi DNA memberikan jalan bagi DNA untuk diwariskan dari satu m ilyaran kom binasi basa-basa A

(adenin), T (t im in), C (sit osin), dan G

sel ke sel lainnya.

(guanin).

Kesalahan dan perbedaan

3) Ekspresi informasi genetik

kom binasi urut an at au jenis sat u basa

Gen-gen membawa informasi untuk membentuk protein tertentu.

saja dapat m enim bulkan berbagai

Proses ini terjadi melalui mekanisme sintesis protein. Proses pembentukan m asalah. Sebagai cont oh, sebanyak 50%

pasien penderit a st res t idak kebal

protein ini terjadi melalui proses transkripsi DN A menjadi RN A dan

dengan obat ant i depresi. Mereka yang

translasi RNA membentuk rantai polipeptida.

berm asalah dengan kolest erol, obat pravast at in m ungkin t idak bekerja jika

b. Mekanisme Replikasi DNA

yang bersangkut an m em iliki variasi

Kemampuan memperbanyak diri merupakan ciri penting makhluk susunan basa t ert ent u.

Sumber:www.tempo.co.id

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

Ujung 5' Ujung 3'

oleh enzim helikase sehingga terbentuk dua pita tunggal. Kedua pita Gugus

P OH

tersebut berfungsi sebagai cetakan DN A baru dengan bantuan enzim

A DNA polimerase. 3' 3'

2' 1' 1' 4'

Perlu A nda perhatikan bahwa terdapat satu sifat DNA double heli yang

P 5' P

GC

memengaruhi replikasi, yakni kedua pita DNA bersifat antiparalel. A rtinya,

ikatan gula-fosfat kedua pita berlawanan arah. Perhatikan Gambar 3.7.

PP

Pada gambar terlihat bahwa lima karbon pada gula deoksiribosa diberi

nomor 1 hingga 5. Terdapat gugus fosfat yang berikatan pada karbon

PP

nomor 3' atau nomor 5'. H asilnya terdapat dua buah pita DNA dengan

polaritas berbeda. A DNA polimerase dapat mensintesis DNA baru dengan arah 5' → 3'.

OH P

O l eh k arena i t u, dal am pembent uk an D N A baru ak an t erdapat

Ujung 3' Ujung 5'

pembentukan pita yang kontinu dan diskontinu. Pita

D A kontinu

terbentuk dari arah 5' Sumber: Biology, 1999 3' tanpa terputus. Pita D A diskontinu akan

t erbent uk dari arah 3' → 5' t erput us-put us. Pembent ukannya diawali Gambar 3.7

pembentukan RNA primer oleh enzim primase dan diteruskan oleh DNA

Dua pit a DNA bersifat ant iparalel.

Mat eri Genet ik dan Sint esis Prot ein Mat eri Genet ik dan Sint esis Prot ein

RNA primer akan digantikan DNA bersamaan dengan penyambungan

• Dispersif •

fragmen Okazaki oleh enzim ligase. A kibatnya, terbentuk pita DNA baru

Fragm en Okazaki

• Konservat if

yang utuh. Perhatikan gambar berikut.

• Ligase 2 Pit a kont inu •

Sem ikonservat if

1 Helikase m em buka

disintesis oleh DNA 3'

pilinan m em isahkan

p olim erase 5'

rantai DNA induk

DNA polim ase

Prim ase

RNA prim er

3 Pit a diskont inu

Fragm en

t erbent uk t erput us-

5'

DNA

Okazaki dibuat put us

3' DNA

p olim erase

induk

3' 5'

4 Set elah RNA prim er digant ikan menjadi DNA oleh DNA polimerase,

DNA ligase DNA ligase menyambung fragmen

Gambar 3.8

Okazaki

Proses replikasi DNA

Arah replikasi keseluruhan

Sumber: www.library.thinkquest.org

Sekilas Terdapat t iga hipot esis mengenai proses repl ikasi D N A , yait u

konservatif, semikonservatif, dan dispersif.

Biologi

1) Konservatif

Ilmuwan forensik dapat

M enurut model replikasi konservatif, semua pita DNA double heli

menggunakan DNA yang terletak

berfungsi sebagai cetakan. Proses tersebut menghasilkan sebuah pita DNA

dalam darah, cairan semen, air liur

double heli baru ( Gambar 3. a).

atau rambut yang tersisa di tempat kejadian kejahatan untuk

2) Semikonservatif

m engident ifikasi kem ungkinan tersangka. Proses tersebut

M odel replikasi DNA ini diusulkan oleh atson dan Crick beberapa

dinam akan fingerprinting genet ik

saat setelah mengajukan model DNA double heli . M odel ini menjelaskan,

atau pemrofilan DNA.

setelah pita terurai menjadi pita tunggal, setiap pita berfungsi sebagai

Pem rofilan DNA dikem bangkan pada 1984 oleh ahli genetik asal

cet akan. Set iap pit a t unggal membent uk pit a pasangannya sehingga

Inggris Alec Jeffreys dari Universitas

terbentuk dua pita double heli ( Gambar 3. b).

Leicester, dan kali pertama digunakan untuk mendakwa Colin

3) Dispersif

Pitchfork pada 1988 dalam kasus

Berdasarkan model ini, pit a spiral ( double heli ) t erput us-put us,

pembunuhan Enderby di

kemudian potongan DNA tersebut membentuk dua pita baru. Potongan

Leicest ershire, Inggris. Sumber:www.wikipedia.org.

DNA lama akan bersambungan dengan DNA baru pada kedua pita double heli . baru tersebut ( Gambar 3. c).

Tiga hipot esis replikasi DNA, yait u (a) konservat if, (b) sem i konservat if dan (c) dispersif.

Sumber: Biology, 1999

58 Mudah dan Akt if Belajar Biologi unt uk Kelas XII

Dari ketiga hipotesis tersebut, hipotesis semikonservatif lebih banyak diterima oleh para ilmuwan dalam menjelaskan replikasi DNA . Beberapa penelitian pun memperkuat hipotesis semikonservatif sebagai mekanisme replikasi DNA .