DNA SEBAGAI PEMBAWA INFORMASI GENETIK

I. Pendahuluan

Kemajuan fenomenal dalam memahami mekanisme molekuler hereditas telah

berlangsung dalam tahun-tahun terakhir ini. Penemuan tentang struktur DNA yang

terdiri dari untaian ganda pasangan-base memberikan kerangka teoritik dalam

penentuan bagaimana informasi yang dilambangkan ke dalam urutan DNA yang

digandakan, dan bagaimana hal ini digunakan untuk membimbing sintesis RNA dan

protein.

Dalam mendekati kajian mekanisme molekuler hereditas, mula-mula kita akan

membicarakan peran fungsional bahan genetic DNA. Termasuk analisis replikasinya,

kepekaan terhadap mutasi, dan aktivitas cetaknya dalam sintesis RNA. Mekanisme

kerja dan pengendalian enzim yang mensintesis RNA membentuk dasar untuk

mendiskusikan sintesis protein dan pemberian kode genetik.

II. PERAN DNA SEBAGAI INFORMASI GENETIK

Pada tahun 1993, James Wtson dan Francis Crick menyampaikan struktur sulur

ganda DNA. Hipotesisnya menggambarkan pertemuan teori genetik, yang menyusun

konsep penyandian oleh gen, fisika, yang memungkinkan penentuan struktur

molekuler oleh analisis sinar X, serta penelitian biokimiawi, yang membuka

komposisi kimiawi DNA, terutama sifat pemasangan nukleotida. Hipotesis Watson,

Crick tidak hanya menjelaskan struktur molekul DNA, tetapi juga menunjukkan

bagaimana molekul ini dapat melakukan replikasi dengan tepat. Segera penemuan ini

membawa dogma pusat molekuler genetika, yang menentukan tiga tahap utama di

dalam pengolahan informasi genetik. Yang terdiri dari:

1. Replikasi; yaitu membuat DNA induk menjadi molekul DNA anak yang. Memiliki

deret sama persis dengan deret nukleotida DNA induk

2. Transkripsi; yaitu proses dimana sebagian pesan genetic pada DNA dituliskan

kembali dalam bentuk asam ribonukleat (RNA). Transkripsi melibatkan

1

pemindahan informasi menggunakan bahasa empat-aksara asam nukleat; yakni

satu untai DNA bertindak sebagai cetakan untuk sintesis untai RNA

komplementer.

3. Translasi; dimana pesan genetic yang disandi oleh RNA ditranslasikan oleh

ribosom menjadi 20 huruf alphabet pada struktur protein. Proses translasi selalu

satu arah. Cetakan DNA untai-tunggal dapat ditranslasi dalam laboratorium, tetapi

tidak ada bukti untuk fungsi demikian secara in vivo, sehingga garis antara DNA

dan protein dalam gambar juga putus-putus.

Asam nuklead dikenal sebagai substansi kimia lebih dari 70 tahun yang lalu

sebelum diketahui bahwa DNA bertanggung jawab dalam transmisi karakteristik

yang diwariskan. Bahwa DNA merupakan pembawa informasi genetic didasarkan

pada tinggi kadar DNA dalam kromosom dan dalam banyak virus. Tetapi pendapat

ini sangat rumit, dengan tingginya kadar protein dalam struktur ini dengan adanya

RNA namun bukan DNA pada berbagai virus. Bukti tidak langsung lain

menunjukkan peran asam nukleat sebagai penerus informasi biologik.

Satu sifat yang diharapkan dari bahan genetic adalah tetapnya jumlah dalam

setiap sel tubuh pada tiap keadaan lingkungan apa pun. Jumlah DNA tiap inti adalah

selalu sama dalam tiap sel kecuali sel benih, yang hanya mempunyai tempat setengah

yang ada dalam sel somatic. Sehingga penentuan kadar DNA dalam jaringan dapat

masing-masing bapak dan ibunya. Ketetapan ini dapat dipercaya, sehingga penentuan

kadar DNA dalam jaringan dapat digunakan untuk menghitung banyaknya inti dan

selanjutnya banyaknya sel.Hal ini cocok untuk sel diploid seperti ginjal, tetapi untuk

sel poliploid hati mamalia dan sel kanker hasrus diadakan seleksi.

Bukti yang lain bahwa DNA eksogen dapat memproduksi perubahan-

perubahan permanen di dalam sel berasal dari percobaan Avery dan kawan-kawan

Fungsi lain dari DNA ada dua yaitu :

1. DNA harus mampu mengadakan replikasi diri sehingga informasi yang disandikan

dalam struktur primernya diteruskan secara benar pada sel anaknya.

2. Informasi harus diekspresikan dari beberapa jalan yang berguna.

2

Pengetahuan semata-mata bahwa DNA merupakan bahan heriditer belum

memberikam petunjuk bagaimana ia dapat memproduksi diri sampai Watson dan

Crick mengusulkan model struktur DNA. Dalam model ini dua untai DNA tersusun

secara antiparalel dan base-basenya berpasangan sepanjang untainya dalam bentuk

heliks ganda. Bahwa kadar molar adenin sama dengan kadar timin; dan kadar sitosin

sama dengan kadar guanin. Pasangan base adenin dengan timin dan sitosin dengan

guanine menghasilkan stuktur yang urutan satu untai dapat secara otomatis

ditentukan bila urutan yang iketahui. Kepentingan konsep ini di dalam replikasi

DNA dan dalam sintesis untai RNA dengan ururan komplementer segera dikenal,

tetapi dibutuhkan waktu beberapa tahun untuk penelitian enzimatik yang

memberikan bukti jelas.

Dalam memfungsikan model DNA Watson-Crick termasuk ide bahwa untai-

untai molekul DNA harus berpisah dan untai-untai baru harus disintesis sesuai

dengan urutan basa dalam untai induk. Hal ini disebut replikasi semikonservatif.

DAFTAR PUSTAKA

Lehningaer L.A, 1982. Dasar-Dasar Biokimia. Jilid 3.Jakarta. Erlangga.

Montgomery R dkk, 1993. BIOKIMIA. Suatu Pendekatan Berorientasi Kasus.Yogyakarta. Gajah Mada University Pres.

Page S. D, 1997. Prinsip-Prinsip Biokimia. Jakarta. Erlangga.

3

SOAL JAWABMATA KULIAH BIOKIMIA

1. Apa yang dimaksud dengan informasi genetik? Dan bagaimana bentuknya? Yaitu suatu informasi yang diturunkan dari generasi ke generasi berikutnya. Dan

bentuk informasinya berupa Gen.2. Apa tang dimaksud dengan Gen, Genom, Kromosom dan DNA? Gen adalah: * Biologi => Satuan pembawa sifat. Cth: Warna merah pada kacang dan

warna biru pada mata. *Biologi molekuler=> Satuan DNA yang mengkode protein tertentu

dimana dalam segmen DNA itu ada urutan kodon-kodon

2. Genom adalah: Keseluruhan Gen yang dipunyai oleh sel organisme tertentu.atau terdiiri dari beberapa kromosom ( 1 untai DNA ).

3. Kromosom adalah: Kumpulan gen-gen yang terdapat pada nucleus atau inti sel.

4. DNA adalah: Molekul raksasa yang terdapat dalam nucleus/inti sel yang mempunyai masa molekul antara 6-16 juta.

3. S. Apa yang dimaksud dengan genotip dan fenotip? *Genotip adalah: Informasi genetik yang tersimpan dalam suatu sel organisme. *Fenotip adalah: Penampakan genotip organisme yang dap[at diamati. Disamping

ditentukan oleh genotip juga oleh lingkungan. 4. Sebutkan 5 perbedaan DNA dan RNA? .

No Pembeda DNA RNA 1. Monomer (Nukleotida)

* Karbohidrat Deoksi Ribosa Ribosa* Basa N A, T,G,C A,U,G,C

2. Struktur Primer Linier atau Sirkuler Linier 3. Struktur Sekunder Untai ganda Untai

tunggal(umumnya) 4. Struktur Tersier Relax, Coil, Supercoil mRNA, tRNA, rRNA 5. Enzim Pemotong DNAse RNAse

4