Asam deoksiribonukleat
Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas
Struktur molekul DNA. Atom karbon berwarna hitam, oksigen merah, nitrogen biru, fosfor hijau, dan hidrogen putih.
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel.
Secara garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik; artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. Di antara perkecualian yang menonjol adalah beberapa jenis virus (dan virus tidak termasuk organisme) seperti HIV (Human Immunodeficiency Virus).
| Daftar isi |
[sunting] Karakteristik kimia
Struktur untai komplementer DNA menunjukkan pasangan basa (adenin dengan timin dan guanin dengan sitosin) yang membentuk DNA beruntai ganda.
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama,
- gugus fosfat
- gula deoksiribosa
- basa nitrogen, yang terdiri dari:[1]
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[2]. Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai. Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta nukleotida[3].
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. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah ribosa.
DNA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks ganda. Pada struktur heliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada satu untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya. Hal ini disebut sebagai antiparalel. Masing-masing untai terdiri dari rangka utama, sebagai struktur utama, dan basa nitrogen, yang berinteraksi dengan untai DNA satunya pada heliks. Kedua untai pada heliks ganda DNA disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa-basa yang terdapat pada kedua untai tersebut. Empat basa yang ditemukan pada DNA adalah adenin (dilambangkan A), sitosin (C, dari cytosine), guanin (G), dan timin (T). Adenin berikatan hidrogen dengan timin, sedangkan guanin berikatan dengan sitosin.
[sunting] Fungsi biologis
[sunting] Replikasi
Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan nukleotida pada DNA yang digandakan.
Replikasi merupakan proses pelipatgandaan DNA. Proses replikasi ini diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel, kecuali sel gamet, pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama. Pada dasarnya, proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari dua rantai dan rantai yang satu merupakan "konjugat" dari rantai pasangannya. Dengan kata lain, dengan mengetahui susunan satu rantai, maka susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk. Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana proses replikasi DNA ini terjadi. Salah satu teori yang paling populer menyatakan bahwa pada masing-masing DNA baru yang diperoleh pada akhir proses replikasi; satu rantai tunggal merupakan rantai DNA dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya merupakan rantai yang baru disintesis. Rantai tunggal yang diperoleh dari DNA sebelumnya tersebut bertindak sebagai "cetakan" untuk membuat rantai pasangannya.
Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh enzim helikase yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah.
Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.
[sunting] Penggunaan DNA dalam teknologi
[sunting] DNA dalam forensik
Ilmuwan forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah, semen, kulit, liur atau rambut yang tersisa di tempat kejadian kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah proses yang disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling). Dalam pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti short tandem repeats dan minisatelit, dibandingkan. Pemrofilan DNA dikembangkan pada 1984 oleh genetikawan Inggris Alec Jeffreys dari Universitas Leicester, dan pertama kali digunakan untuk mendakwa Colin Pitchfork pada 1988 dalam kasus pembunuhan Enderby di Leicestershire, Inggris. Banyak yurisdiksi membutuhkan terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan sebuah contoh DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar tidak diketahui dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat kejadian (terutama dalam kasus perkosaan antar orang tak dikenal). Metode ini adalah salah satu teknik paling terpercaya untuk mengidentifikasi seorang pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, misalnya bila tidak ada DNA yang dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak orang.
[sunting] DNA dalam komputasi
DNA memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai masalah riset dan sebagai sebuah cara komputasi.
Riset dalam algoritma pencarian string, yang menemukan kejadian dari urutan huruf di dalam urutan huruf yang lebih besar, dimotivasi sebagian oleh riset DNA, dimana algoritma ini digunakan untuk mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah urutan yang besar. Dalam aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma sederhana untuk masalah ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA menyebabkan algoritma-algoritma ini untuk menunjukkan sifat kasus-mendekati-terburuk dikarenakan jumlah kecil dari karakter yang berbeda.
Teori database juga telah dipengaruhi oleh riset DNA, yang memiliki masalah khusus untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA. Database yang dikhususkan untuk riset DNA disebut database genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan teknis yang unik yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira, pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian homologi.
[sunting] Sejarah
DNA pertama kali berhasil dimurnikan pada tahun 1868 oleh ilmuwan Swiss Friedrich Miescher di Tubingen, Jerman, yang menamainya nuclein berdasarkan lokasinya di dalam inti sel. Namun demikian, penelitian terhadap peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada awal abad 20, bersamaan dengan ditemukannya postulat genetika Mendel. DNA dan protein dianggap dua molekul yang paling memungkinkan sebagai pembawa sifat genetis berdasarkan teori tersebut.
Dua eksperimen pada dekade 40-an membuktikan fungsi DNA sebagai materi genetik. Dalam penelitian oleh Avery dan rekan-rekannya, ekstrak dari sel bakteri yang satu gagal men-transform sel bakteri lainnya kecuali jika DNA dalam ekstrak dibiarkan utuh. Eksperimen yang dilakukan Hershey dan Chase membuktikan hal yang sama dengan menggunakan pencari jejak radioaktif (radioactive tracers).
Misteri yang belum terpecahkan ketika itu adalah: bagaimanakah struktur DNA sehingga ia mampu bertugas sebagai materi genetik? Persoalan ini dijawab oleh Francis Crick dan koleganya James Watson berdasarkan hasil difraksi sinar-x DNA oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin. Crick, Watson, dan Wilkins mendapatkan hadiah Nobel Kedokteran pada 1962 atas penemuan ini. Franklin, karena sudah wafat pada waktu itu, tidak dapat dianugerahi hadiah ini.
Konfirmasi akhir mekanisme replikasi DNA dilakukan lewat percobaan Meselson-Stahl yang dilakukan tahun 1958.
[sunting] Referensi
- ^ (en) All Cells Replicate Their Hereditary Information by Templated Polymerization. Bruce Alberts, et al.. Diakses pada 19 Maret 2010
- ^ Mandelkern M, Elias J, Eden D, Crothers D (1981). "The dimensions of DNA in solution". J Mol Biol 152 (1): 153-61. PMID 7338906.
- ^ Gregory S, et. al. (2006). "The DNA sequence and biological annotation of human chromosome 1". Nature 441 (7091): 315-21. PMID 16710414.
Diperoleh dari "http://id.wikipedia.org/wiki/Asam_deoksiribonukleat"
Tampilan
Peralatan pribadi
NA..!
Banyak dari kita yang mengucapkan kata "ajaib" itu hanya karena ingin disebut
"keren", atau agar telihat tidak ketinggalan zaman. Dan saat ditanya, apakah
itu
DNA?, jawaban kita pun sangat "standar", sebuah cetak biru kehidupan..!
Percayalah, jawaban anda tersebut, tak lebih hebat dari pengetahuan anda
tentang
"memasak air"..!
Agar sedikit lebih ber-"bobot", berikut adalah cara orang awam memahami "Kode
DNA"..
Seandainya kita bisa mengecil hingga bisa bermain tenis di atas ujung jarum,
maka
kita bisa melihat bahwa tubuh manusia tersusun atas jutaan sel. Dan bila kita
bisa
lebiiih kecil lagi hingga kita bisa "menyelam" ke dalam sebuah sel, kita akan
melihat
gumpalan-gumpalan molekul yang tersusun hanya dari unsur-unsur Hidrogen,
Karbon,
Nitrogen, Oksigen, Belerang dan Fosfor.
Unsur-unsur tersebut membentuk gumpalan-gumpalan molekul seperti Air, Fosfat,
Gula,
polisakarida, lipid, asam nukleat dan protein.
Dan karena kita hanya ingin "tau" tentang "kode DNA", maka kita hanya akan
menguak
tentang "Asam Nukleat" dan "Protein" (sesungguhnya dua inilah yang terpenting!).
Kita mulai dari Protein!
Kata yang sering kita dengar dari Ibu kita..
"Tempe itu mengandung banyak Protein..!", sst.. meski benar, tapi bisa jadi,
ini
adalah konspirasi para ibu supaya kantong tidak terlalu terkuras habis..
Kenyataannya, Protein adalah zat pembangun tubuh kita. Protein ibarat bahan
bangunan
dari sebuah rumah. Mulai dari semen, pasir, bata, kayu, batu dan sebagainya.
Semuanya
bisa kita rangkum dengan kalimat, "Protein adalah yang terpenting!".
Meski banyak jenis-jenis Protein, seperti hemogoblin dan sebagainya,
sesungguhnya
Protein paling banyak muncul dalam bentuk enzim! Dan pada dasarnya, enzim
inilah
mesin penggerak dari proses kimiawi dalam tubuh kita. Semua hal yang terjadi
dalam
tubuh adalah "ulah" dari enzim. Dan karena itulah Protein menjadi "yang
terpenting".
Lalu apa hungannya dengan "Kode DNA"..?
Husss.. sabar.. Penjelasan tentang "Kode DNA" seperti pergi ke Dokter gigi..
Lama dan
mengerikan, eh membosankan..! Tapi akhirnya akan melegakan..
Ok.. kita mulai lagi dengan pertanyaan dasar..
Bagaimana cara membuat protein..? Sesuati "yang terpenting" itu?
Hmmm... sebelumnya kita harus tau dulu, bahan dasar penyusun protein. Dan
protein
itu, tersusun dari rangkaian asam amino. Misalkan enzim "amilase" (terdengar
familar
kan?), ia tersusun dari beberapa jenis asam amino. Keseluruhannya ada 20 asam
amino
standar penyusun berbagai jenis Protein. Berikut adalah Jenis asam amino
beserta
"nama panggilan"-nya..
Glisin (GLI)
Alanin (ALA)
Valin (VAL)
Leusin (LEU)
Isoleusin (ILE)
Serin (SER)
Threonin (THR)
Asam Aspartik (ASP)
Asam Glutamik (GLU)
Lisin (LIS)
Arganin (ARG)
Asparagin (ASN)
Glutamin (GLN)
Sistein (SIS)
Metionin (MET)
Fenilalanin (PHE)
Tirosin (TIR)
Triptofan (TRP)
Histidin (HIS)
Prolin (PRO)
Ok, sampai disini, kita simpan dulu Protein, kita pindah ke "Asam Nukleat".
Asam Nukleat, sesungguhnya adalah bahan dasar penyusun DNA.. Ya, DNA..! Atau
"Deoxyribonucleic Acid"..
Beberapa Asam Nukleat, bisa kita "sambung-sambung" untuk menyusun DNA.
Masing-masing
asam nukleat memiliki nama. Terkadang bernama Adenin (A), Timin (T), Guanin (G)
dan
terkadang Sitosin (S) (gunakan singkatannya saja ya). Jadi, kalo kita
bentangkan
"sambung-sambungan" asam nukleat atau DNA tadi, akan tersusun deretan
huruf-huruf
dari nama-nama Asam Nukleat. Misalkan, ATGSSGTAAGSSGTSTA... dan terus dan
teruuuus...
Lalu, mana "Kode DNA"-nya...!!!!
Iya.. Tenang relax, kita sudah hampir sampai... OK..
Sekarang cara membaca "Kode DNA" adalah:
+ Siapkan seuntai DNA..
+ Kelompokkan deretan huruf-huruf pada DNA sehingga 1 kelompok berisi 3 huruf.
Sebut
saja kelompok ini "Kodon".
+ Terjemahkan "Kodon" menjadi "Asam Amino" dengan Kamus berikut:
Kode (baca tanda "koma" dengan "atau"):
TTT, TTS --> PHE
TTA, TTG, STT, STS, STA, STG --> LEU
ATT, ATS, ATA --> ILE
ATG --> MET
GTT, GTS, GTA, GTG --> VAL
UST, TSS, TSA, TSG, AGT, AGS --> SER
SST, SSS, SSA, SSG --> PRO
AST, ASS, ASA, ASG --> THR
GST, GSS, GSA, GSG --> ALA
TAT, TAS --> TIR
TAA, TAG, TGA --> STOP
SAT, SAS --> HIS
SAA, SAG --> GLN
AAT, AAS --> ASN
AAA, AAG --> LYS
GAT, GAS --> ASP
GAA, GAG --> GLU
TGT, TGS --> SIS
TGG --> TRP
SGT, SGS, SGA, SGG, AGA, AGG --> ARG
GGT, GGS, GGA, GGG --> GLY
+ Bila seluruh Kodon telah diterjemahkan, maka kita akan dapatkan "Rangkaian
Asam
Amino" pembentuk dari Protein.
Dan... selamat..! Anda telah memahami "Kode DNA"...!
Mudah bukan..?
Sebagai tambahan:
"Kode DNA" ini berlaku untuk semua jenis organisme yang ada di dunia. Bayangkan
sebuah tulisan yang dapat dimengerti tidak hanya seluruh manusia di dunia,
bahkan
lebih dari itu, dimengerti oleh semua mahluk dijagad raya ini...!
aCaN
L21
----
...tanpamelupakanrasadukadipalestina...
Pemerintahan yang jujur & bersih? Mungkin nggak ya? Temukan jawabannya di
Yahoo! Answers! http://id.answers.yahoo.com
-------
Tidak ada komentar:
Posting Komentar