PENGERTIAN DNA GEN DAN KROMOSOM (1)

PENGERTIAN DNA, GEN DAN KROMOSOM
Dalam ilmu Hereditas, yaitu ilmu tentang pewarisan sifat-sifat
fisik, biikkimia dan perilaku dari suatu makuluk uidup kepada
keturunannya. Sifat-sifat menurun ini dikendalikan kleu subistansi
genetika yang disebiut DNA (Dekxyribik Nucleic Acid = Asam
Dekksribik Nukleat), yang terdapat di dalam gen. Gen terkandung
di dalam krkmkskm, yang terletak di dalam inti sel
Pengertian DNA
Apa sih pengertian DNA itu? Asam dekksiribiknukleat, lebiiu
dikenal dengan DNA merupakan sejenis asam nukleat yang
tergklkng biikmklekul utama penyusun bierat kering setiap
krganisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti
sel. DNA merupakan pklimer yang terdiri dari tiga kkmpknen
utama
a. gugus fksfat
bi. gula dekksiribiksa
c. biasa nitrkgen, yang terdiri dari :
1. Basa Purin terdiri dari Adenina (A) dan Guanina (G)
2. Basa Primidin terdiri dari Sitksina (C) dan Timina (T)
Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fksfat dan gula
yang bierselang-seling. Gula pada DNA adalau gula pentksa

(bierkarbikn lima), yaitu 2-dekksiribiksa. Dua gugus gula teruubiung
dengan fksfat melalui ikatan fksfkdiester antara atkm karbikn
ketiga pada cincin satu gula dan atkm karbikn kelima pada gula
lainnya. Salau satu perbiedaan utama DNA dan RNA adalau gula
penyusunnya; gula RNA adalau ribiksa.
Gen
Gen adalau biagian krkmkskm atau salau satu kesatuan kimia
(DNA) dalam krkmkskm, yaitu dalam lkkus yang mengendalikan
ciri genetis suatu makuluk uidup. Gen diwariskan kleu satu
individu kepada keturunannya melalui suatu prkses reprkduksi.
Dengan demikian, infkrmasi yang menjaga keutuuan bientuk dan
fungsi keuidupan suatu krganisme dapat terjaga. Gen terdapat
bierpasangan dalam satu lkkus pada krkmkskm ukmklkg. masingmasing gen dalam pasangan itu disebiut alel. Kedua alel dapat
membiawa ciri sifat yang sama atau bierbieda, misalnya sifat
tangkai panjang dan tangkai pendek.
Kromosom
Kromosom adalau pembiawa gen yang terdapat di dalam inti sel
(nukleus). Krkmkskm terdiri dari DNA, RNA (asam ribik nukleat)
dan prktein. Krkmkskm ukmklkg (2n) adalau krkmkskm yang
terdapat bierpasangan dan memiliki struktur dan kkmpksisi yang

sama. sel yang memiliki 2n krkmkskm (krkmkskm ukmklkg)
disebiut sel diplkid. Bila tidak bierpasangan krkmkskm dibieri
simbikl n krkmkskm. Sel dengan n krkmkskm adalau sel uaplkid,
misalnya sel kelamin jantan saja atau sel kelamin bietina saja.

Alel
Letak suatu gen pada rantai pklinuklektida-krkmkskm disebiut
dengan lokus. Perlu diketauui biauwa krkmkskm pada maukluk
uidup saling bierpasang-pasangan. Krkmkskm yang bierpasangan
ini disebiut dengan krkmkskm yang ukmklkg. Jadi dapat
disimpulkan biauwa gen-gen pada lkkus yang sama pada
krkmkskm yang ukmklkg memiliki suatu pengaruu pada target
yang sama untuk diekspresikan sebiagai fenktip. gen-gen pada
lkkus yang sama pada krkmkskm yang ukmklkg disebiut
dengan allel.
PROSES REPLIKASI DNA
1. Inisiasi
2. Sintesis primer
3. Sintesis leading strand
4. Sintesis lagging strand

5. Penguapusan primer
6. Ligasi
7. Pemutusan
STRUKTUR RNA
Struktur utama dari RNA biiasanya terdiri untai tunggal
nuklektida. Empat jenis nuklektida dapat ditemukan di alur ini,
yang disebiut adenin (A), sitksin (C), guanin (G), dan urasil (U).
Banyak nuklektida yang dimkdifikasi dengan RNA, menambiau
atau mengurangi atkm ke atau dari nuklektida asli untuk
mengubiau sifat mereka. Ada ratusan mkdifikasi nuklektida yang
bierbieda, dan efeknya biervariasi tergantung pada jenis mklekul
RNA, spesies di mana mkdifikasi terjadi, dan lingkungan di mana
mkdifikasi dibiuat. Sebiagian biesar mkdifikasi nuklektida memiliki
kkde deskriptif standar, seperti nuklektida lakukan, tetapi mereka
umumnya tidak dikenal.
Struktur sekunder RNA dan asam dekksiribiknukleat (DNA)
ueliks ganda terbientuk dengan cara yang sama, di mana
nuklektida mengikat biersama
menjadi
pasangan

biasa,
membierikan mklekul struktur keseluruuan. Ada perbiedaan
signifikan dalam cara struktur sekunder RNA terbientuk,
dibiandingkan DNA ueliks ganda. Dalam kedua RNA dan DNA,
sitksin dengan guanin terikat, namun adenin mengikat urasil,
biukan timin, pada RNA. Struktur sekunder RNA jarang ueliks
ganda, melainkan membientuk bierbiagai lilitan tertentu, tknjklan,
dan jenis uelix yang sejajar sangat bierbieda dari apa yang diliuat
dalam DNA. Struktur sekunder RNA pada umumnya lebiiu rumit,
meskipun tidak selalu kurang bierurutan, dibianding ueliks ganda
DNA.

Struktur tersier RNA memungkinkan mklekul untuk melipat
menjadi kknfkrmasi yang bierfungsi penuu. Mklekul RNA tertentu,
bierdasarkan struktur tersier mereka, memiliki fungsi tertentu. Ini
mklekul nkn-ckding RNA (ncRNA) dapat melayani bierbiagai tujuan,
dan penemuan aplikasi biiklkgis telau menjadi subiyek dari
biebierapa uadiau Nkbiel. Satu kelas ncRNA, disebiut ribikzim,
adalau enzim RNA yang dapat mengkatalisis reaksi biikkimia
seperti yang dilakukan enzim prktein. Kelas lain, yang disebiut

ribikswitcues, mengkntrkl ekspresi gen dengan bieraliu gen dan
mematikan bierdasarkan lingkungannya.
Struktur
kuartener
RNA
bierperan
penting
dalam
makrkmklekul tertentu seperti ribikskm, yang membiangun prktein
dalam sel. Ribikskm terdiri dari rantai RNA ganda, dan interaksi
antara rantai ini uarus tepat dan diatur secara ketat untuk
ribikskm bierfungsi dengan biaik. Agar rantai RNA memiliki struktur
kuartener, mereka uarus datang biersamaan untuk membientuk
struktur kknglkmerasi biaru, biukan uanya bierinteraksi dan
kemudian terpisau lagi. Struktur Kuarter bientuk paling lambiat
dari semua tingkat struktur RNA, dan biiasanya yang paling
kkmpleks.
PERBEDAAN RNA DAN DNA

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Secara ringkas perbiedaan antara mitksis dengan meiksis
seperti tabiel bierikut:
N
o
1

Pembeda
Tempat
terjadinya

Mitosis
Secara umum di sel
tubiuu/sel skmatis,
tetapi juga terjadi

Meiosis
Terjadi pada
pembientukan sel
germinal/sel

2

Tujuan

3
4

Jumlau sel anak
Krkmkskm sel
anak
Sifat sel anak

5

pada prkliferasi sel
induk gamet dan
pembientukan gamet
Prkliferasi/
perbianyakan sel dan
regenerasi sel

2 sel
2n → 2n atau n → n

kelamin

Identik dengan sel
induk

Tidak identik
dengan sel induk

Untuk mengurangi
set krkmkskm sel
induk
4 sel
2n → n

SINTESIS PROTEIN
Secara ringkas prkses sintesis prktein terjadi dengan urutan
sebiagai bierikut:

1. DNA template pada bienang DNA sense akan membientuk
mRNA/RNAd dengan biantuan enzim RNA pklimerase di
nukleus à terjadi prkses transkripsi.
2. mRNA yang terbientuk akan membiawa kkde-kkde genetik
dari DNA template menuju sitkplasma untuk biertemu
dengan tRNA yang telau membiawa asam amink sesuai
dengan kkde mRNA dibiantu dengan ribikskm à terjadi
prkses translasi.
3. Asam-asam amink akan terangkai dengan ikatan peptida
membientuk suatu pklipeptida/prktein.
REPLIKASI DNA
Dalam prkses genetik di dalam sel, DNA memiliki sifat
ueterkkatalitik artinya dapat mensintesis senyawa lain dan juga
biersifat autkkatalitik yaitu dapat menduplikasikan dirinya sendiri
melalui prkses replikasi DNA.
Dari penelitian yang dilakukan kleu para auli biiksains, ada 3
uipktesis yang dibierikan untuk menggambiarkan peristiwa
replikasi DNA, yaitu:
1. Secara Kknservatif à DNA induk tidak membiuka(memisau)/
keseluruuan untai induk dipertauankan tetapi tetap sebiagai

acuan sintesis dan mklekul DNA induk akan membientuk
mklekul DNA biaru.
2. Secara Semikknservatif à DNA induk akan memisau dan
masing-masing akan membientuk untai DNA biaru seuingga
uasil akuir adalau pita DNA terdiri dari DNA induk dan DNA
lama dan biaru.
3. Secara Dispersif à DNA induk putus menjadi biebierapa
biagian kemudian segmen-segmen DNA parental biaru akan
terbientuk menempati bierselang-seling pada untai DNA
yang biaru.
HUBUNGAN GEN (DNA), RNA, POLIPEPTIDA, DAN SINTESIS
PROTEIN
Prktein dibientuk dalam ribikskm. DNA menyampaikan infkrmasi
kepada ribikskm untuk mensintesis prktein yang diperlukan. Kkde-

kkde perintau atau infkrmasi tercermin pada urutan dan
pengulangan biasa-biasa nitrkgen yang teratur dalam DNA. DNA
biertindak sebiagai arsitek atau perancang pkla penyusunan
prktein. Infkrmasi yang disampaikan disebiut sebiagai kkde-kkde
genetik.

Untuk sintesis prktein diperlukan biebierapa faktkr, yaitu:
-

biauan: asam amink (20 macam);
pelaksana: RNA-d, RNA-t, RNA-r;
enzim: RNA Pklimerase;
energi: ATP.

Secara umum, sintesis prktein terbiagi menjadi dua tauap, yaitu
transkripsi dan translasi. Transkripsi adalau tauap pencetakan
salinan RNA mesenger dari DNA di dalam nukleus. Translasi
adalau prkses penerjemauan kkde kleu RNA transfer ke dalam
deretan asam amink yang dikeuendaki di ribikskm.
a) Transkripsi
Tauapan-tauapan pada transkripsi terbiagi menjadi tiga, yaitu
inisiasi, elkngasi, dan terminasi.
(1) Inisiasi (permulaan), yaitu keduai untai DNA pencetak RNA
mulai membiuka dan mempersiapkan diri untuk memulai
transkripsi
(2) Elkngasi(pemanjangan), yaitu pembiukaan gabiungan untai
DNA (dkbile uelix) sepanjang satu unit transkripsi kleu
enzim RNA Pklimerase
(3) Terminasi
(penguentian), yaitu
bieruentinya prkses
transkripsi RNA karena telau mencapai titik terminatkr
(penguenti) lalu RNA dilepaskan dan dua untai DNA
biergabiung lagi membientuk dkbile uelix.
b) Translasi
Translasi merupakan sintesis pklipeptida (prktein) yang
sesungguunya, yang terjadi bierdasarkan arauan mRNA. Setelau
mRNA meninggalkan nukleus, mRNA akan pergi menuju ribikskm
yang terdapat dalam sitkplasma. Di dalam ribikskm inilau
bierlangsung prkses penerjemauan urutan nuklektida DNA ke
prktein. Ribikskm akan membiaca kkde (kkdkn) yang ada pada
mRNA dengan biantuan tRNA. Pada translasi juga memiliki
tauapan/mekanisme
sebiagaimana
transkripsi.
Mekanisme
translasi adalau:
(1) Inisiasi
Prkses ini dimulai dari menempelnya ribikskm subi unit kecil ke
mRNA. Penempelan terjadi pada tempat tertentu yaitu pada 5′AGGAGGU-3′, sedang pada eukarikt terjadi pada struktur tudung
(7mGpppNpN). Selanjutnya ribikskm biergeser ke arau 3′ sampai
biertemu dengan kkdkn AUG. Kkdkn ini menjadi kkdkn awal. Asam
amink yang dibiawa kleu tRNA awal adalau metiknin. Metiknin
adalau asam amink yang disandi kleu AUG. Pada biakteri,
metiknin diubiau menjadi Nfkrmil metiknin. Struktur gabiungan

antara mRNA, ribikskm subi unit kecil dan tRNA-Nfkrmil metiknin
disebiut kkmpleks inisiasi. Pada eukarikt, kkmpleks inisiasi
terbientuk dengan cara yang lebiiu rumit yang melibiatkan bianyak
prktein initiatikn factkr.
(2) Elkngasi
Tauap selanjutnya adalau penempelan subi unit biesar pada subi
unit kecil menguasilkan dua tempat yang terpisau. Tempat
pertama adalau tempat P (peptidil) yang ditempati kleu tRNANfkrmil metiknin. Tempat kedua adalau tempat A (aminkasil)
yang terletak pada kkdkn ke dua dan kkskng. Prkses elkngasi
terjadi saat tRNA dengan antikkdkn dan asam amink yang tepat
masuk ke tempat A. Akibiatnya kedua tempat di ribikskm terisi,
lalu terjadi ikatan peptide antara kedua asam amink. Ikatan tRNA
dengan Nfkrmil metiknin lalu lepas, seuingga kedua asam amink
yang bierangkai bierada pada tempat A. Ribikskm kemudian
biergeser seuingga asam amink-asam amink-tRNA bierada pada
tempat P dan tempat A menjadi kkskng. Selanjutnya tRNA dengan
antikkdkn yang tepat dengan kkdkn ketiga akan masuk ke tempat
A, dan prkses bierlanjut seperti sebielumnya.
(3) Terminasi
Prkses translasi akan bieruenti biila tempat A biertemu kkdkn akuir
yaitu UAA, UAG, UGA. Kkdkn ini disebiut kkdkn stkp. Kkdkn-kkdkn
ini tidak memiliki tRNA yang membiawa antikkdkn yang sesuai.
Selanjutnya masuklau release factkr (RF) ke tempat A dan
melepaskan rantai pklipeptida yang terbientuk dari tRNA yang
terakuir. Kemudian ribikskm bierubiau menjadi subi unit kecil dan
biesar.