DNA :Pengertian, Fungsi, Replikasi, Komponen & Sifat DNA (Lengkap)

DNA :Pengertian, Fungsi, Replikasi, Komponen & Sifat DNA (Lengkap)

Fungsi DNA – secara umum yang biasa orang pahami DNA adalah untuk menyimpan dan menentukan karakteristik biologis pada setiap mahkluk hidup yang sesuai dengan pengaturan koneksi pada molekul yang sudah jelas spesifik.

Pengertian DNA

fungsi gen
Fungsi DNA

DNA merupakan salahsatu asam nukleat yang menyimpan segala informasi biologis yang unik dari setiap makhluk hidup dan beberapa virus. Struktur kimianya berupa makromolekul kompleks yang terdiri dari 3 macam molekul, yakni gula pentosa (deoksiribosa), asam fosfat, dan basa nitrogen. iya memiliki peran utama dari molekul DNA merupakan penyimpanan jangka panjang informasi.

DNA sering kali dibandingkan dengan satu set cetak biru atau resep, atau kode, karena berisi instruksi yang dibutuhkan untuk membangun komponen lain dari sel, seperti protein dan molekul RNA. Segmen DNA yang mengantar informasi genetik ini disebut gen, tetapi urutan DNA lain yang memiliki tujuan struktural, atau terlibat dalam mengatur penggunaan informasi genetik.

DNA dapat mereplikasi yakni membentuk salinan dirinya sendiri. Setiap rangkaian DNA berisi sekuens basis tertentu. Setiap basis juga diconnekkan oleh molekul gula dan fosfat. Jika basis membentuk anak tangga (horizontal), maka molekul gula dan fosfat membentuk bagian vertikal dari tangga tersebut.

DNA merupakan singkatan dari deoxyribonucleic acid atau bila diartikan Bahasa Indonesia disebut asam deoksiribonukleat. DNA dibentuk dari tiga kata utama yaitu deoxyribo, dan nucleid acid (asam nukleat). Arti dari kata deoxyribo (Wikipedia) merupakan gula yang kehilangan atom oksigennya, sementara arti kata asam nukleat (Wikipedia) adalah molekul yang mengandung informasi genetik.

Molekul-molekul DNA yang ada pada tubuh kita tersusun dalam paket-paket yang disebut kromosom. Setiap manusia hanya memiliki 23 pasang kromosom. Salah satu dari 23 pasang kromosom itu, yang disebut kromosom seks, berbeda pada pria dan wanita. Jika wanita memiliki dua kromosom X, namun laki-laki memiliki kromosom X dan Y. Setiap organisme memiliki jumlah kromosom yang tidak sama, contohnya, simpanze memiliki 24 pasang, pisang 11 pasang, dan lalat hanya 4 pasang.

Selanjutnya, kromosom terorganisasi dalam segmen-segmen pendek DNA yang disebut gen. Jika DNA merupakan buku resep, maka setiap gen adalah resepnya. Resep ini memberitahu sel-sel bagaimana mengoprasikan fungsi dan mengekspresikan sifat tertentu. Manusia memiliki kurang lebih 25.000 gen.

Gen inilah yang mendefinisakn warna rambut, jenis rambut, warna kulit, warna mata, dll. Misalnya, seseorang memiliki rambut dengan warna hitam keriting karena gen-gen yang diwarisi dari orangtuanya menginstruksikan sel-sel folikel rambut untuk membentuk rambut hitam dan keriting.

Struktrur DNA

Struktur DNA dan RNA
Struktur DNA dan RNA

Secara umum, ciri-ciri struktur DNA merupakan heliks ganda (double helix yang tersusun atas basa nitrogen Adenin, Guanin, Timin dan Sitosin; dan merupakan polimer dari monomer nukleotida (fosfat-gula deoksiribosa-basa nitrogen).

Struktur DNA merupakan heliks ganda yang terorganisasi atas dua utas polinukleotida yang saling terhubung oleh ikatan hidrogen yang lemah. Rangkaian hidrogen tersebut terbentuk antara dua basa nitrogen, purin dan pirimidin, yang saling berpasangan.

Adenin (basa purin) berpasangan dengan Timin (basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan yang memiliki rangkap dua, sementara Guanin (basa purin) berpasangan dengan Sitosin (basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan rangkap tiga. Nah, dibawah ini struktur molekul dari Adenin dan Guanin, serta Timin dan Sitosin.

Basa nitrogen tersebut connek ke suatu gula deoksiribosa pada rantai punggung DNA. Gula deoksiribosa merupakan transvormasi dari gula ribosa, yiatu gula dengan 5 atom karbon, dimana pada atom karbon nomor 2 kehilangan atom oksigennya. Maka dari itu, gula tersebut dinamakan de-oksi yang berarti kehilangan oksigen. Dibawah ini struktur gula deoksiribosa yang terdapat pada struktur molekul DNA:

Pada rantai pungung DNA (DNA backbone), gula deoksiribosa kemudian terhubung dengan suatu gugus fosfat, tepatnya pada atom karbon nomor 5 dari gula deoksiribosa, contohi pada gambar di bawah ini:

Ketiga komponen tersebut, yakni basa nitrogen, gula deoksiribosa dan gugus fosfat membentuk suatu molekul yang kemudian dinamai dengan Nukleotida. Tidak cuma nukleotida, kita juga mengenal adanya istilah nukleosida, nah tatletak perbedaan nukleosida dan nukleotida adalah pada ada atau tidaknya gugus fosfatnya.

Apabila gugus fosfat dihilangkan, maka disebut dengan nukleosida. Jadi, nukleotida merupakan gabunganantara nukleosida ditambah gugus fosfat. Kombinasi dari berbagai nukleotida akan membentuk suatu polimer yang disebut dengan polinukleotida. Dibawah ini struktur Nukleotida dan Polinukleotida pada struktur DNA:

Polimer di atas terbentuk akibat ikatan yang terjadi antara gugus fosfat pada satu nukleotida dengan gula deoksiribosa pada nukleotida terdekatnya. Rangkaian tersebut tepatnya terjadi antara gugus fosfat dengan atom karbon nomor 3 pada gula deoksiribosa. Rangkaian itu disebut dengan ikatan fosfodiester.

Polinukleotida yang terbentuk memiliki arah, yang sebenarnya dibilang dengan polaritas, yaitu dari 5 ke 3 atau dari atas ke bawah. Angka 5 dan 3 sebenarnya merupakan angka pada penomoran atom karbon pada gula deoksiribosa.

Sifa Sifat DNA

Berikut sifat yang menggambarkan DNA:

  • Dalam tubuh makhluk hidup, jumlah basa yang menyusun DNA, urutan, serta panjang tidak sama
    Jumlah A sama dengan T dan jumlah G sama dengan C tidak lebih dan kurang sedikit pun satu sama lain
    Molekul hidup dan stabil.
  • Basa nitrogen terbentuk dari basa Purin (A dan G) serta basa Pirimidin (S dan T)
  • Nukleotida dibentuk dari rangkaian antara gula, fosfat, dan basa nitrogen. Nukleotida berperan dalam sejumlah besar jalannya biokimiawi.
  • Nukleosida dibentuk oleh rangkaian yg terdiri dari gula dan basa nitrogen

Fungsi DNA

fungsi DNA
Fungsi DNA

Seorang Ilmuan bernama F Miescher yang berasal dari swiss yang pertama kali berhasil mengisolasi DNA pada tahun 1896. Saat itu ia menamainya sebagai nuklein, nama itu merujuk pada lokasi dimana ia menemukannya yaitu nukleus. Eksperimen-eksperimen yang dikerjakan di masa selanjutnya memberikan bukti yang menunjukkan bahwa
DNA berfungsi menjadi materi genetik.

Sifat yang ada pada materi DNA yang unik membuat para peneliti tertarik untuk lebih jauh meneliti tentang DNA. Para ahli dan ilmuan bahkan kini dapat menggunakan DNA untuk membantu kinerja penegak hukum. DNA dari rambut, air liur, darah ataupun sperma yang diperoleh ditempat kejadian perkara (TKP) dapat digunakan untuk membantu proses indentifikasi pelaku kriminal.

DNA dibentuk dari dua unit biopolimer yang saling berjalinan dan memilin membentuk heliks-heliks ganda yang dikenal dengan nama polinukleotida. Tiap nukleotida penyusun polinukleotida DNA mempunyai satu jenis basa nitrogen yang disebut nukleobasa.

Ada beberapa jenis basa nitrogen atau nukleobasa yang menyusun nukleotida DNA, yakni purin yang meliputi guanine dan adenina, serta pirimidin yang terdiri dari sitosina dan timina. Bersama-an dengan gula deoksiribosa dan gugus fosfat, nukleotida-nukleotida penyusun DNA ini saling berikatan antara gula penyusun nukleotida yang satu dengan gugus fosfat nukleotida yang lain menghasilkan suatu rangkaian yang berbentuk seling seling.

Menurut pandangan ilmuan James Watson dan Francis Crick struktur DNA secara khusus tersusun dengan gula dan gugus fosfat sebagai rantai utama, basa nitrogen menjadi anak rantai yang memiliki pasangan tetap yaitu guanine berpasangan dengan sitosin yang diikat dengan tiga atom hidrogen, serta timin dengan adenin yang dihubungkan dengan dua atom hidrogen.

Ikatan antar basa ini dapat memisah dan menggabung dengan relatif mudah, namun pasangan basa yang memiliki jumlah atom hidrogen lebih banyak cenderung lebih stabil. Peranan DNA merupakan sebagai materi genetik. Setiap makhluk mempunyai urutan basa yang spesifik di DNA-nya, ini lah yang membuat setiap makhluk mempunyai karakteristik genetik yang berbeda.

DNA mempunyai fungsi replikasi yang merupakan proses pelipat gandaan DNA pada saat sel akan membelah diri. Replikasi ini dibutuhkan agar semua sel yang terstruktur memiliki sifat genetik yang sama. Proses replikasi ini membutuhkan dengan bantuan dari enzim polimerase untuk membentuk rantai DNA yang baru.

DNA juga mempunyai fungsi heterokatalitik karena mampu mensintesis molekul-molekul yang lain. Melalui proses sintesis protein DNA memproduksi RNA sebagai salinan kodon pada DNA

Komponen Penyusun DNA

fungsi DNA
Fungsi DNA

DNA merupakan molekul pembawa materi genetika yang terdapat di setiap inti sel makhluk hidup termasuk di antaranya virus. DNA merupakan bentuk dari asam nukleat yang terdiri dari protein dan karbohidrat. DNA sangatlah berperan terhadap makhluk hidup karena membawa informasi genetik yang menentukan sifat atau bentuk makhluk hidup tersebut.

Terdapat enam komponen yang menyusun rangkaian DNA yang tersusun dalam struktur double helix. Berikut dibawah ini enam komponen penyusun rangkaian DNA. Langsung saja kita simak yang pertama:

1. Deoksiribosa

deoksiribosa atau di sebut dengan gula deoksi yang merupakan monosakarida dengan rumus molekul H-(C=O)-(CH2)-(CHOH)3-H. Gula ini mempunyai lima karbon dan merupakan gula ribosa yang kehilangan satu atom oksigen. Deoksiribosa merantai gugus fosfat dan basa nitrogen (sitosin, timin, adenin, atau guanin).

2. Gugus Fosfat

Fosfat yang merupakan unsur non-organik dengan rumus molekul PO43−. Unsur ini berperan jadi agen buffer.

3. Sitosin

Sitosin (cytosine) merupakan salah satu di antara empat basa nitrogen. Dalam gen, sitosin dilambangkan huruf C. Di DNA, sitosin saling ber-ikatan dengan guanin dan membentuk tiga ikatan hidrogen (pada gambar berupa garis titik-titik).

4. Timin

Timin (thymine) merupakan salah satu di antara empat basa nitrogen. Timin juga bisa di sebut 5-metilurasil. Dalam RNA, timin digantikan dengan urasil. Pada DNA, timin berikatan sama adenin membentuk dua ikatan hidrogen. Dalam gen, timin dilambangkan dengan abjad T.

5. Adenin

Adenin (adenine) merupakan salah satu di antara empat basa nitrogen. Selain sebagai salah satu komponen penyusun DNA, adenin juga merupakan bagian dari (adenosin trifosfat) atau ATP yang kaya akan energi. Dalam gen, adenin dilambangkan dengan abjad A.

6. Guanin

Guanin (guanine) merupakan salah satu dari empat basa nitrogen. Pada DNA, guanin berikatan dengan sitosin dan membetuk 3 ikatan hidrogen. Dalam gen, guanin dilambangkan dengan abjad G

Replikasi DNA

fungsi DNA
Replikasi DNA

Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua runtai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan terhadap untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein yang sebagai pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali.

Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang dinamakan primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang dinamakan leading strand (2) dan lagging strand (1).

DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus melakukan proses sintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menguhubungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Diantara tahapan penting dalam proses pertumbuhan jasad hidup adalah proses penggandaan bahan genetik. Proses penggandaan bahan genetik dikenal sebagai proses replikasi. Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk atas dasar urutan nukleotida pada DNA yang digandakan.

Replikasi merupakan proses pelipatgandaan sebuah DNA. Replikasi DNA adalah metode penggandaan molekul DNA untai ganda. Terhadap sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota secara kontinyu melakukan replikasi DNA.

Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim yang ada pada DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula dilakukan terhadap in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Setiap molekul DNA yang melakukan replikasi sebagai suatu ke satuan tunggal dinamakan replikon. Replikasi molekol DNA diwali dari tempat khusus yang disebut titik mula replikasi (origins of replication), bentangan pendek DNA yang memiliki sekuens nukletida spesifik. Kromosom E.

koli, semacam banyak kromosom bakteri lain melingkar dan mempunyai satu titik mula. Bertolak balik dengan kromosom bakteri, kromosom eukariot mungkin mempunyai beberapa ratus atau beberapa ribu titik mula replikasi. (Campbell, 2008).

Proses inisiasi ini ditandai oleh saling membelahnya kedua untai DNA, yang masing-masing akan memiliki peran sebagai cetakan bagi pembentukan untai DNA baru sehingga akan diperoleh suatu gambaran yang disebut sebagai garpu replikasi. Biasanya, inisiasi replikasi DNA, baik pada prokariot maupun eukariot, terjadi dua arah yang di sebut bidireksional.

Dalam hal ini dua garpu replikasi akan bergerak menjadi melebar dari ori menuju dua arah yang berlawanan hingga tercapai suatu ujung (terminus)

Fungsi DNA

Leave a Comment