Cerdikawan, setiap makhluk hidup meski sejenis mempunyai materi genetik yang unik dan membedakannya dengan yang lain. Dalam ilmu Biologi, materi tersebut disebut dengan DNA dan RNA.

Hmm.. Kamu pasti pernah mendengar tentang DNA yang akan dibahas Pinter Kelas kali ini? Ya, materi genetik ini yang diperiksa saat seseorang ingin mengetahui dan membuktikan garis keturunan. Di luar negeri sana, materi ini bisa membuktikan kejahatan seseorang.

Bagaimana bisa demikian?

Kini saatnya kamu mempelajari dengan lebih terperinci, pegertian, fungsi, dan struktur DNA!

Pengertian DNA

Kata yang dibahas Pinter Kelas kali ini merupakan singkatan dari Deoxyribonucleid Acid, sesungguhnya mempunyai 3 suku kata yang membentuknya, yaiti Deoxyribosa, Nucleid, dan Acid.

Berdasarkan Wikipedia, Deoxyribosa berarti molekul yang kehilangan atom Oksigen. Sedangkan, Nucleid dan Acid disatukan menjadi nucleid acid yang merupakan molekul yang didalamnya terdapat informasi genetika.

Jadi, DNA adalah suatu asam nukleat atau molekul informasi genetika yang tersimpan pada seluruh gen atau lebih tepatnya pada inti sel makhluk hidup. Semua makhluk memilikinya, mulai dari manusia hingga virus yang tidak kasat mata.

Meski demikian, zat yang merupakan materi genetik ini tidak sama antara makhluk hidup satu dengan lainnya. Bahkan, meski satu jenis juga berbeda.

Hanya beberapa bagiannya saja yang sama. Ini dikarenakan materi genetik diwariskan dari orang tua atau induk ke anak.

Sifat DNA

Sebagai sebuah materi atau molekul seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya, DNA tentu mempunyai sifat sendiri.

Sifat-sifat tersebut, yaitu:

  • Molekulnya merupakan meterial kromosom yang membawa informasi genetika. Informasi genetika ini dibawa melalui aktivitas pembelahan sel.
  • Jumlahnya selalu konstan di setiap jenis sel dan spesies. Dengan demikian, para ahli dapat menentukan materi yang berasal dari organ mana dan jenis makhluk hidupnya.
  • Meski tidak terlihat, materi genetik ini cukup tebal, sekitar 20 Amstrong dan panjang hingga ribuan Amstrong. Para ahli genetik menyebutkan panjangnya mencapai jarak Bumi dan Matahari yang ditempuh bolak-balik 300 kali. Wow!
  • Zat yang dapat bereplikasi atau menduplikat diri.
  • Materi genetik merupakan rantai tunggal di dalam sel organisme prokariotik seperti bakteri.
  • Materi ini membuka di saat suhunya mendekati titik didih atau pada PH ekstrim terlalu asam kurang dari atau terlalu basa lebih dari 10.

Struktur DNA

Kamu sudah tahu bahwa materi genetik yang sedang dibahas ini sangat panjang jika disambungkan. Apa saja sih isinya?

DNA dihasilkan oleh molekul senyawa yang disebut nukleotida. Itu sebabnya ada kata nucleid di tengah.

Nukleotida ini berjumlah dua rantai yang disebut rantai ganda atau double heliks. Masing-masingnya terdiri dari posfat, molekul glukosa atau deosiribosa, dan basa nitrogen.

Deoksiribosa adalah gula pentosa beratom 5C yang telah kehilangan satu atom oksigen.

Sementara itu, posfat merupakan gula pentosa yang melekat pada atom 5C.

Dan basa nitrogen, terdiri dari 4 macam atau 4 jenis, yaitu Adenin yang dilambangkan dengan A, Sitosin yang dilambangkan dengan C, Guanin yang dilambangkan dengan G, dan Thymine yang dilambangkan dengan T.

Setiap rantai materi genetik terdiri dari 4 basa nitrogen di atas yang berpasanga-pasangan. Pemasangan dilakukan oleh deoksiribosa dan posfat. Pasangan tersebut membuat rantai seperti anak tangga jika dilihat seksama. Adenin (A) akan berpasangan dengan Thymine (T) dan Sirosin (C) berpasangan dengan Guanin (G).

Keempat basa tersebutlah yang menciptakan kode genetik. Kode yang menyimpan informasi penting bagi pembentukan kehidupan setiap makhluk hidup di muka bumi. Kode kemudian diubah menjadi protein melalui peran RNA yang akan diuraikan Pinter Kelas dalam pembahasan lain.

Struktur double heliks dibentuk dari dua polinukleotida yang berbeda arah tetapi saling berhubungan. Hubungan tersebut dibentuk dengan ikatan hidrogen yang lemah antara 2 basa nitrogen. Dua basa nitrogen yang berpasangan antara basa purin dan basa pirimidin.

dna
ashg.org

Ikatan Kimia yang Terjadi pada Rantai

DNA merupakan molekul yang sangat panjang dan membenttuk rantai. Tentu saja molekul tersebut, apalagi berbentuk rantai yang sangat panjang, terjadi karena adanya ikatan kimia.

Ikatan apa saja yang terjadi pada double heliks DNA? Ini dia ikatan tersebut!

  1. Ikatan fosfodiester, sebuah ikatan kimia yang terjadi antara gugus fosfat dari satu nukelotida dan gula dari nukleotida berikutnya.
  2. Ikatan hidrogen, yaitu ikatan kimia antarpasangan basa nitrogen. Disebut ikatan hidrogen karena bagian yang berikatan pada setiap basa adalah atom H.
  3. Deoksiadenosin monofosfat (dAMP) : antara gula deoksiribosa dan basa nitrogen adenin, sesuai dengan namanya yang mempunyai unsur huruf A.
  4. Deoksiadenosin monofosfat (dGMP) : antara gula deoksiribosa dan basabitrogen Guanin, sesuai dengan namanya yang mempunyai unsur huruf G.
  5. Deoksisistidin monofosfat (dCMP) : antara gula deoksiribosa dan basa nitrogen Sitosin, sesuai dengan namanya yang mempunyai unsur huruf C atau Cytocin.
  6. Deoksitimidin monofosfat (dTMP) : antara gula deoksiribosa dan basa nitrogen Timin, sesuai dengan namanya yang mengandung unsur huruf T.

Replikasi DNA

Replikasi merupakan proses menduplikasi diri atau dalam bahasa sehari-hari mengcopypaste diri sendiri. Pada DNA proses replikasi terjadi pada fase interfase sebelum sel membelah. Tujuannya adalah agar sel anak yang dihasilkan sama persis dengan induk.

Proses ini seharusnya tidak mengalami kesalahan. Saat kesalahan terjadi, maka sel anak yang dilahirkan berubah fungsinya. Dalam ilmu Biologi dan kesehatan kamu mengenalnya sebagai penyakit kelainan genetik.

Berikut penjelasan singkat tentang proses replikasi berdasarkan gambar yang tersedia.

dna
quipper.com
  1. Dua rantai atau double heliks awalnya saling berhubungan.
  2. Dua rantai dibuka oleh enzim helikase (pada gambar nomor 9) dengan bantuan enzim topoisomerase (dihasilkan oleh gambar nomor 11).
  3. Pada saat dua rantai saling terbuka dan membentuk ikatan tunggal, protein-protein pengikat untaian tunggal (nomor 10) langsung bekerja untuk beraksi mengikatnya. Ini bertujuan untuk mencegah rantai ganda bersatu kembali.
  4. Enzim RNA primase yang ditunjukkan oleh gambar nomor 6 kemudian menggabungkan nukleotida-nukleotida menjadi primer RNA. Primer RNA adalah potongan pendek dari RNA.
  5. Molekul DNA polymerase yang pada gambar ditunjukkan oleh nomor 3 dan 8 akan melekat pada rantai tunggal DNA dan bergerak sepanjang rantai mengikatkan diri dan membentuk rantai DNA baru.
  6. DNA ligase yang ditunjukkan oleh nomor 4 akan menyambungkan semua bagian yang terbentuk.
  7. Proses replikasi selesai.

Proses ini merupakan masalah yang cukup rumit dan benar-benar harus kamu pahami. Di sini melibatkan rangkaian protein serta enzim yang kolektif merakit nukleotida secara berurutan. Proses repilkasi yang diuraikan di atas disebut sebagai proses semi-konservatif.

Dengan segala sifat materi genetika di atas, apa saja yang dapat diperoleh dunia kesehatan?

Kamu pasti pernah mendengar tes DNA. Di dunia kesehatan, ini sangat membantu karena dapat mendiagnosa:

  • Garis keturunan seseorang
  • Potensi penyakit atau kelainan genetika
  • Mengetahui pelaku kejahatan

Menarik ternyata ya mengenal DNA? Ingin menjadi ahlinya? Yuk, belajar terus bersama Pinter Kelas!

Author