peranan DNA sebagai “Cetak Biru Kehidupan / Blue Print of Live

Pada tahun 1869 DNA pertama kali berhasil dimurnikan oleh ilmuwan Swiss Friedrich Miescher di Tubingen, Jerman, yang menamainya nuclein berdasarkan lokasinya di dalam inti sel. Setelah DNA ditemukan dan diketahui, tetapi orang belum menyadari bahwa DNA terkait dengan gen. Namun demikian, penelitian terhadap peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada awal abad 20, bersamaan dengan ditemukannya postulat genetika Mendel. Melalui penelitian Oswald Avery terhadap Pneumococcus (1943) serta Alfred Hershey dan Martha Chase (1953) dengan virus bakteriofag T2, barulah orang mengetahui bahwa DNA adalah bahan genetic dan bersama protein dianggap dua molekul yang paling memungkinkan sebagai pembawa sifat genetis berdasarkan teori tersebut (Winarno. 2007).
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.
Menurut Sagan L, DNA pada makhluk hidup dapat ditemukan di inti sel (nukleus), mitokondria, dan klorofil. Namun pada manusia, DNA hanya ditemukan di nukleus dan mitokondria.
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. Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta nukleotida (Gregory S, et. al. 2006).
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(Tobing, Rodry Mikhael Lumban).

Struktur untai komplementer DNA menunjukkan pasangan basa (adenin dengan timin dan guanin dengan sitosin) yang membentuk DNA beruntai ganda.

Struktur untai komplementer DNA menunjukkan pasangan basa (adenin dengan timin dan guanin dengan sitosin) yang membentuk DNA beruntai ganda.

“Mengungkap bagaimana DNA dibaca sebagai resep untuk membuat protein. Karena fungsinya ini, DNA dinobatkan sebagai buku resep atau cetak biru (blueprint ) bagi kehidupan.”
By: yepyhardi

“Cetak biru adalah detail peta yang mengidentifikasi dan mengarahkan pembangunan dan pekembangan dari suatu subjek. DNA merupakan hal yang diturunkan secara turun- menurun di dalam manusia dan hamper semua mahluk hidup lainnya. Hamper setiapsel dalam tubuh kita memiliki DNA yang sama. DNA adalah cetak biru ayng menuntun pembangunan dan perkembangan dari suatu mahluk hidup (anonymous).”
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).
Gen menyodorkan dasar factual sekaligus alas an evolusioner keberadaan kit. Tanggung jawab jawab berat tersebut tidaklah bersumber dari kegiatan langsung DNA, tapi dari sifat penyandiannya. Sebagian besar cetak biru pewarisan sifat ditranskripsi melalui proses seluler kepada molekul Asam Ribonukleat (RNA) yang masing-masing merupakan cerminan structural satu untai dalam sebagian arketipe DNA aslinya.
Gen structural menyandi RNA duta (mRNA) yang kemudiuan ditranslasi menjadi banyak ragam protein yang kemudian menjadi bahan fisik kehidupan atau bertindak selaku enzim katalis bagi reaksi-reaksi biokimia kehidupan. Gen-gen lain menyandi RNA Ribosom (rRNA) dan RNA Transfer (tRNA) yuang membantu translasi protein.
Sebagai satuan DNA, yang dinamai sekuens pengatur (regulatory sequences) mengendalikan aktivitas gen strukturalatau gen pengatur lainnya – misalnya dengan mengawasi kegiatan sekuler dasar seperti replikasi, translasi,, dan transkripsi DNA. Sementara potongan DNA yang lainnya hanya memiliki tugas enteng yakni menjadi bagian kerangka fisik umum kromosom. Ada pula bagian-bagian DNA yang bersifat sangat egois, tak punya fungsi selain mengurusi keabadian dirinya sendiri.
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 beberapa jenis protein yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan juga protein 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.
Satu terobosan ilmiah penting abad ke-20 adalah penemuan komposisi kimia DNA. Penyusun molekul elegan tersebut adalah dua untai nukleotida komplementer yang saling terjalin seperti dua kobra yang kawin. Arsitektur heliks-ganda DNA dianggap mencerminkan peran ganda molekul tersebut : cetak biru kehidupan. Dan sebagai cetakan replikasi. (penggandaan). Sebagai cetak biru kehidupan, DNA berisi seluruh instruksi yang dibutuhkan guna konstruksi dan kegiatan fungsional mahluk hidup. Sementarasebagai mesin fotokopi, redundansi (keberlebihan) pada heliks-ganda DNA menjadi reproduksi diri molekuler.saat DNA bereplikasi, untai-untai komplementernyaterlepas dan masing-masing untai siap menjadi cetakan untuk menghasilkan untai pasangan barunya (Avise, john C. 2001)
Luar biasa banyaknya informasi yang tersimpan dalam suatu genom tidak bersumber dari keragaman zat kimia penyusun DNA yang hanya punya empat jenis namun banyaknya kemungkinan susunan apabila keempat jenis subunit nukleotida tersebut tersusun secara beragam dalam untai linier yang panjang. DNA erdiri dari 4 macam kode yaitu Adenin, Sitosin, Guanin, dan Timin. Adenin akan membentuk dua ikatan hidrogen dengan Timin, sedangkan Guanin akan membentuk tiga ikatan hidrogen dengan Sitosin. Kombinasi jumlah dan susunan yang terjadi antara ikatan-ikatan basa ini memungkinkan setiap organisme memilik cetak biru genetik yang spesifik (khas) yang membedakannya dari cetak biru milik organisme lainnya. (A, G, T dan C) yang tidak lain melambangkan basa-basa nukleotida penyusun DNA. DNA adalah untai panjang basa-basa nukleotida, panjangnya bisa jutaan hingga miliaran basa (lihat lagi artikel tentang DNA di sini). Sekilas memang kita pusing kalau mengamati urut-urutan basa DNA, bayangkan jutaan huruf tapi cuma ada ACTG di situ. Tapi tentu saja tidak mungkin itu semua hanya timbunan huruf tanpa makna, pastilah urutan basa itu memiliki makna besar terselubung yang mesti dipecahkan (yepyhardi).
Genom manusia tersusun dari sekitar tiga miliyar pasang basa (base pair) nukleotida.Pengorganisasian DNA di nukleus diawali oleh perikatan DNA dengan oktamer histon membentuk nukleosom. Sepotong sekuens DNA dengan panjang sekitar 146-147 pasang basa akan mengelilingi delapan histon sebanyak 1.67 kali. Dalam penyimpanan informasi, fungsi sandi biner pada computer digital dan sandi morse mirip dengan sandi DNA, tapi keduanya hanya punya dua satuan penyandi (plus,minus dan titik, garis) sementara DNA punya empat.

DAFTAR PUSTAKA
(DNA as Blue Print of Live)

Anonymous DNA-BluePrint. Oklahoma Cooperative Extension Service, Division of Agricultural Sciences and Natural Resources, OSU.. http://www.agclassroom.org/ok
Avise, John C. 2001. The Genetic Gods: Evolution and Belief in Human Affairs. Harvard University Press.
Campbell N, Reece J, Mitchell L. Biologi. 5th ed. Jakarta: Penerbit Erlangga; 2002
Champoux J (2001). “DNA topoisomerases: structure, function, and mechanism”. Annu Rev Biochem.
Gregory S, et. al. (2006). “The DNA sequence and biological annotation of human chromosome 1″. Nature. New York
Tobing, Rodry Mikhael Lumban. 2008. Prinsip diagnosis molekuler DNA, http://sectiocadaveris.wordpress.com/artikel-kedokteran/
Yepyhardi. 2009. Kode Genetik, Resep bagi Kehidupan. http://sciencebiotech.net/kode-genetik-resep-bagi-kehidupan/
Winarno, F.G. 2007. Pengantar Bioteknologi. Mbrio press. Bogor

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s


Follow

Get every new post delivered to your Inbox.

%d bloggers like this: