Berikut ini merupakan materi biologi yang akan mempelajari tentang DNA, Pengertian DNA, Struktur DNA, replikasi dna, fungsi dna, arti dna, definisi dna, basa nitrogen, rantai dna, sifat dna, mekanisme replikasi dna, molekul dna, basa nitrogen dna, tahapan replikasi dna, penyusun dna, susunan dna.
Pengertian DNA
DNA (Deoxyribonucleic acid) merupakan komponen yang paling penting dalam kehidupan karena sebagai pembawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi lain.
DNA berkaitan dengan semua aktivitas biologis dan merupakan pusat kajian di dalam sitologi, genetik, biologi molekuler, mikrobiologi, perkembangan biologis, biokimia, dan evolusi.
Struktur dan Molekul Penyusun DNA
DNA merupakan polimer besar yang tersusun atas unit-unit nukleotida yang berulang-ulang. Setiap nukleotida tersusun atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen.
Gugus fosfat berfungsi menghubungkan antara molekul gula yang satu dan molekul gula yang lain. Gula pentosa pada nukleotida merupakan gula deoksiribosa karena salah satu atom C-nya kehilangan gugus OH. Molekul gula ini terikat pada basa nitrogen.
Apa saja penyusun basa nitrogen itu? Basa nitrogen tersusun atas purin dan pirimidin. Purin tersusun atas guanin (G) dan adenin (A), sedangkan pirimidin tersusun atas timin (T) dan sitosin atau Cytosine (C).
Basa-basa nitrogen ini mengadakan persenyawaan kimia dengan gula pentosa membentuk molekul deoksiribonukleosida (nukleosida).
Deoksiribonukleosida akan bergabung dengan gugus fosfat untuk membentuk deoksiribonukleotida (nukleotida). Gambar diatas berikut menunjukkan struktur kimia basa nitrogen.
Monomer yang terdiri atas fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen disebut nukleotida. Jadi, molekul DNA dapat mengandung ribuan nukleotida (polinukleotida), perhatikanlah Gambar berikut ini. Adapun hubungan monomer antara basa nitrogen dan gula pentosa dinamakan nukleosida.
 |
| Model DNA double heli memperlihatkan pasangan basa yang membentuk tangga-tangga molekul DNA. |
Rangkaian nukleosida tersebut terdiri atas empat macam, yang namanya bergantung pada jenis basa nitrogennya. Jika basanya adenin, nama nukleosidanya deoksiadenosin.
Jika basanya guanin, namanya deoksiguanosin. Adapun jika basanya timin, namanya timidin, sedangkan jika basanya sitosin, namanya deoksisitidin. Untuk lebih jelasnya, perhatikanlah Tabel berikut ini.
Empat Basa Nitrogen, Nukleosida, dan Nukleotida dari Molekul DNA
Orang yang pertama mengemukakan gagasan tentang struktur tiga dimensional DNA adalah W.T. Atsbury. Ia menyimpulkan bahwa DNA itu sangat padat.
Polinukleotida yang menyusunnya berupa timbunan nukleotida pipih yang teratur tegak lurus terhadap sumbu memanjang.
Wilkins melanjutkan kristalografi sinar X hasil Atsbury. Wilkins berhasil mempersiapkan serabut-serabut DNA dan dapat dibuat foto melalui difraksi sinar X oleh Rosalind Franklin.
Berdasarkan foto yang diambil Rosalind Franklin pada bulan April 1953, Watson dan Crick mengambil kesimpulan bahwa struktur model DNA terdiri atas dua rantai polinukleotida yang diikat oleh hidrogen di antara basa nitrogen. Perhatikanlah Gambar.
 |
| Model melekul DNA menurut Watson dan Crick menunjukkan basa purin dan pirimidin |
Ikatan hidrogen antara adenin dan timin dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen. Sementara itu, antara sitosin dan guanin dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen.
Replikasi DNA
DNA dapat berfungsi sebagai heterokatalis, artinya DNA dapat menyintesis molekul lain, membentuk RNA. DNA juga berfungsi sebagai autokatalitik, artinya DNA mampu membentuk dirinya sendiri.
Dengan fungsi otokatalitik, DNA dapat memperbanyak diri melalui suatu proses yang dinamakan replikasi (Gambar).
 |
| Rantai DNA baru dihasilkan dari proses replikasi |
Replikasi DNA akan menghasilkan DNA baru dari rantai DNA yang telah ada. Proses replikasi ini memerlukan deoksiribonukleosida fosfat dan beberapa enzim (Campbell, et al, 2006: 18).
Enzim nuklease menghidrolisis atau memecah rantai ganda polinukleotida menjadi dua rantai tunggal mononukleotida.
Enzim polimerase masing-masing membentuk rantai baru sebagai pasangan rantai polinukleotida yang telah terpisah sehingga terbentuk dua rantai DNA yang baru (Gambar).
 |
| Dua rantai DNA baru masih memiliki rantai nukleotida dari rantai DNA lama |
Model replikasi ini dikenal sebagai model semikonservatif. Karena setengah dari molekul DNA induk masih tersimpan dalam setiap molekul DNA anakan. Model replikasi ini dikemukakan oleh Watson dan Crick, dan telah dibuktikan melalui penelitian pada tahun 1950-an.
