Upload
irina-natalena-osanti
View
167
Download
14
Embed Size (px)
DESCRIPTION
DNA
Citation preview
Sejarah Penemuan
Pada tahun 1953, berdasar hasil penelitian dari Rosalind Franklin, James
Watson and Francis Crick, DNA diketahui berbentuk double helix. Terdiri dari
dua pita yang berpilin menjadi satu.
Gambar 1. Contoh Double helix
Gambar di tengah menunjukkan model double helix, yang merupakan struktur
DNA. Double helix terdiri dari dua rantai, satu berwarna biru, dan satunya kuning.
Contoh helix misalnya pada rajutan tali, seperti pada gambar sebelah kanan.
Gambar 6. Ikatan Hidrogen Antara Basa-Basa Nitrogen
Interaksi ikatan hidrogen antara masing-masing basa nitrogen
menyebabkan bentuk dari dua rantai DNA menjadi sedemikian rupa, bentuk ini
disebut double helix. Interaksi spesifik ini terjadi antara basa A dengan T, dan C
dengan G. Sehingga jika double helix dibayang kan sebagai sebuah tangga spiral,
maka ikatan basa-basa ini sebagai anak tangga-nya. Lebar dari ‘anak tangga’
adalah sama, karena pasangan basa selalu terdiri dari satu primidin dan satu purin.
DNA merupakan materi yang membentuk kromosom-kromosom dan juga
merupakan informasi genetik yang tersimpan dalam tubuh makhluk hidup.
Informasi genetik ini pada dasarnya merupakan kumpulan instruksi/perintah yang
mengatur sel untuk bisa melakukan hal-hal tertentu. DNA singkatan dari
deoxyribonucleic acid, atau dalam Bahasa Indonesia disebut dengan Asam
Deoksiribosa Nukleat atau ADN. Kata deoxyrybo mengacu pada nama gula yang
terkandung dalam DNA, yaitu deoxyrybose (deoksiribosa).
Molekul-molekul DNA di tubuh kita tersusun dalam paket-paket yang
disebut kromosom. Setiap manusia memiliki 23 pasang kromosom. Satu dari 23
pasang kromosom itu, yang disebut kromosom seks, berbeda pada pria dan
wanita. Wanita memiliki dua kromosom X, laki-laki memiliki kromosom X dan
Y. Setiap organisme memiliki jumlah kromosom yang berbeda. Misalnya,
simpanze memiliki 24 pasang, pisang 11 pasang, dan lalat hanya 4 pasang.
Selanjutnya, kromosom tersusun dalam segmen-segmen pendek DNA yang
disebut gen. Bila DNA adalah buku resep, maka setiap gen adalah resepnya.
Resep ini memberitahu sel-sel bagaimana menjalankan fungsi dan
mengekspresikan sifat tertentu. Manusia memiliki sekitar 25.000 gen. Gen inilah
yang menentukan warna rambut, jenis rambut, warna kulit, warna mata, dll.
Misalnya, seseorang memiliki rambut hitam keriting karena gen-gen yang diwarisi
dari orangtuanya menginstruksikan sel-sel folikel rambut untuk membentuk
rambut hitam dan keriting.
Gambar 7. Struktur DNA Double Helix lengkap
Struktur DNA
DNA, Deoxyribose Nucleic Acid. Penyusun utama DNA adalah gula
ribose yang kehilangan satu atom oksigen (deoksiribose).
Gambar 2. Perbedaan Ribose dan Deoksiribose
Perhatikan gambar di atas, pada deoksiribose, satu atom oksigen pada salah satu
atom C ribose hilang.
Tiap pita/rantai double helix terbuat dari unit-unit berulang yang disebut
nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari tiga gugus fungsi; satu gula ribose,
triphosphate, dan satu basa nitrogen. Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari
ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong
sebagai polinukleotida. Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang
satu unit nukleotida 3,3 Å. Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA
dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai. Rangka utama
untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada
DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula
terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga
pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. DNA terdiri atas
dua untai benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk struktur heliks
ganda. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian
nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas:
1. Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom
oksigen)
2. Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula)
3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula
Posisi triphosphate dan basa nitrogen yang terikat pada ribosa. Gugus triphosphat
terikat pada atom C no 5′ dari ribosa (Lihat gambar di atas). Gugus triphosphate
ini hanya dimiliki oleh nukleotida bebas. Sedangkan nukleotida yang terikat pada
rantai DNA kehilangan dua dari gugus phosphate ini, sehingga hanya satu
phosphate yang masih tertinggal.
Basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin (A) dan
guanin (G), serta basa pirimidin yaitu sitosin atau cytosine (C) dan timin (T).
Ikatan antara gula pentosa dan basa nitrogen disebut nukleosida. Ada 4 macam
basa nukleosida yaitu :
1. Ikatan A-gula disebut adenina atau adenosin deoksiribonukleosida
(deoksiadenosin)
2. Ikatan G-gula disebut guanina atau guanosin deoksiribonukleosida
(deoksiguanosin)
3. Ikatan C-gula disebut sitosina atau sitidin deoksiribonukleosida
(deoksisitidin)
4. Ikatan T-gula disebut timina atau timidin deoksiribonukleosida
(deoksiribotimidin)
.
Ketika basa-basa nitrogen tersebut terikat dalam nukleotida, maka penamaan-
pun berubah. Nukleotida terdiri dari gugus triphosphate dan satu basa nitrogen
yang terikat pada satu molekul ribose. Basa-basa nitrogen ini apabila terikat pada
ribose membentuk nukleotida maka penamaannya-pun berubah. Adenin menjadi
2′deoxyadenosine triphosphate, cytosin menjadi 2′deoxycytidine triphosphate,
guainne menjadi 2′deoxyguanosine triphosphate, dan Thymine menjadi
2′deoxythymidine triphosphate. Disingkat menjadi A, C, G, dan T. Perhatikan
bahwa ada dua pasang basa yang mirip. A dan G sama-sama mempunyai dua
cincin karbon-nitrogen, disebut golongan purine. Sedangkan C dan T hanya
mempunyai satu cincin karbon-nitrogen, masuk golongan pirimidin. Basa-basa
nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-basa
nitrogen pada utas yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin
berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh
dua atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan
oleh tiga atom hidrogen (C≡G). Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu
DNA saling komplemen.
Gambar 4. Struktur DNA Sederhana
Dari gambar diatas dapat dilihat bahwa ‘backbone’ DNA akan mempunyai ujung
5′ (dengan phosphate bebas yang terikat), dan ujung 3′ (dengan gugus OH bebas).
Pada gambar tersebut, tiap-tiap nukleotida dibuat berbeda warna agar lebih jelas.