Struktur DNA

Monday, December 8th, 2014 - Biologi, Pendidikan

Struktur DNA (Deoxyribo Nucleic Acid) – Struktur DNA atau yang biasa disebut asam deoksiribonukleat yang berasal dari bahasa Inggris yaitu deoxyribonucleic acid. DNA merupakan sejenis biomolekul yang menyimpan dan menyandi instruksi-instruksi dari genetika pada setiap organisme dan banyak jenis virus. Instruksi-instruksi genetika ini berperan penting dalam pertumbuhan, perkembangan, dan fungsi organisme dan virus. DNA merupakan asam nukleat; bersamaan dengan protein dan karbohidrat, asam nukleat adalah makromolekul esensial bagi seluruh makhluk hidup yang diketahui.

Struktur DNA

Struktur DNA

Struktur DNA

Kebanyakan molekul struktur DNA terdiri dari dua unting biopolimer yang berpilin satu sama lainnya membentuk heliks ganda. Dua unting DNA ini dikenal sebagai polinukleotida karena keduanya terdiri dari satuan-satuan molekul yang disebut nukleotida. Tiap-tiap nukleotida terdiri atas salah satu jenis basa nitrogen (guanina (G), adenina (A), timina (T), atau sitosina (C)), gula monosakarida yang disebut deoksiribosa, dan gugus fosfat. Nukleotida-nukelotida ini kemudian tersambung dalam satu rantai ikatan kovalen antara gula satu nukleotida dengan fosfat nukelotida lainnya. Hasilnya adalah rantai punggung gula-fosfat yang berselang-seling. Menurut kaidah pasangan basa (A dengan T dan C dengan G), ikatan hidrogen mengikat basa-basa dari kedua unting polinukleotida membentuk DNA unting ganda.

Pada struktur DNA terdapat dua unting DNA bersifat anti-paralel, yang berarti bahwa keduanya berpasangan secara berlawanan. Pada setiap gugus gula, terikat salah satu dari empat jenis nukleobasa. Urutan-urutan empat nukleobasa di sepanjang rantai punggung DNA inilah yang menyimpan kode informasi biologis. Melalui proses biokimia yang disebut transkripsi, unting DNA digunakan sebagai templat untuk membuat unting RNA. Unting RNA ini kemudian ditranslasikan untuk menentukan urutan asam amino protein yang dibangun.

Struktur DNA Tersusun dalam Kromosom

Struktur kimia DNA yang ada membuatnya sangat cocok untuk menyimpan informasi biologis setiap makhluk hidup. Rantai punggung DNA resisten terhadap pembelahan kimia, dan kedua-dua unting dalam struktur DNA unting ganda menyimpan informasi biologis yang sama. Karenanya, informasi biologis ini akan direplikasi ketika dua unting DNA dipisahkan. Sebagian besar DNA (lebih dari 98% pada manusia) bersifat non-kode, yang berarti bagian ini tidak berfungsi menyandikan protein.

Struktur DNA Tersusun dalam Kromosom

Struktur DNA Tersusun dalam Kromosom

Dalam sel, struktur DNA tersusun dalam kromosom. Semasa pembelahan sel, kromosom-kromosom ini diduplikasi dalam proses yang disebut replikasi DNA. Organisme eukariotik (hewan, tumbuhan, fungi, dan protista) menyimpan kebanyakan DNA-nya dalam inti sel dan sebagian kecil sisanya dalam organel seperti mitokondria ataupun kloroplas. Sebaliknya organisme prokariotik (bakteri dan arkaea) menyimpan DNA-nya hanya dalam sitoplasma. Dalam kromosom, protein kromatin seperti histon berperan dalam penyusunan struktur DNA menjadi struktur kompak. Struktur kompak inilah yang kemudian berinteraksi antara DNA dengan protein lainnya, sehingga membantu kontrol bagian-bagian DNA mana sajakah yang dapat ditranskripsikan.

Para ilmuwan menggunakan struktur DNA sebagai alat molekuler untuk menyingkap teori-teori dan hukum-hukum fisika, seperti misalnya teorema ergodik dan teori elastisitas. Sifat-sifat materi DNA yang khas membuatnya sangat menarik untuk diteliti bagi ilmuwan dan insinyur yang bekerja di bidang mikrofabrikasi dan nanofabrikasi material. Beberapa kemajuan di bidang material ini misalnya origami DNA dan material hibrida berbasi DNA.

Model struktur DNA itu pertama kali dikemukakan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953 di Inggris. Struktur tersebut mereka buat berdasarkan hasil analisis foto difraksi sinar X pada DNA yang dibuat oleh Rosalind Franklin. Karena yang difoto itu tingkat molekul, maka yang tampak hanyalah bayangan gelap dan terang saja. Bayangan foto itu dianalisis sehingga mereka berkesimpulan bahwa molekul DNA merupakan dua benang polinukleotida yang berpilin.

Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun dari gugusan sebagai berikut:

  1. Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula
  2. Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen
  3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula

Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk sebuah tulang punggung yang sangat panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.

Basa Nitrogen Penyusun Struktur DNA

Basa Nitrogen Penyusun Struktur DNA

Basa nitrogen penyusun struktur 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 berupa ikatan A-gula disebut adenosin deoksiribonukleosida (deoksiadenosin), ikatan C-gula disebut sitidin deoksiribonukleosida (deoksisitidin), ikatan G-gula disebut guanosin deoksiribonukleosida (deoksiguanosin), dan ikatan T-gula disebut timidin deoksiribonukleosida (deoksiribotimidin).

Ikatan asam-gula-fosfat disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut nukleotida. Ada 4 macam deoksiribonukleotida, yaitu adenosin deoksiribonukleotida, timidin deoksiribonukleotida, sitidin deoksiribonukleotida, timidin deoksiribonukleotida. Nukleotida-nukleotida itu membentuk rangkaian yang disebut polinukleotida. Struktur DNA terbentuk dari dua utas poinukleotida yang saling berpilin.

Basa-basa nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-basa nitrogen pada utas yang lain. Guanin berpasangan dengan sitosin dan adenin berpasangan dengan timin. Pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh tiga atom hidrogen yaitu C≡G. Adapun pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua atom hidrogen yaitu A=T. Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu DNA saling komplemen satu sama lainnya.

Demikian penjelasan mengenai struktur DNA atau Deoxyribo Nucleic Acid, semoga bermanfaat. 

[Baca juga penjelasan dari cacing kremi dan tumbuhan langka].

Kata Kunci:

antiparalel dna,struktur DNA anti paralel,rantai dna yang saling berpilin bersifat,pasangan basa pada dua utas DNA dihubungkan oleh,merangkai 4 nukleutida dan paralel,merangkai 4 nukletida yg antiparalel,merangkai 4 nukleotida yang antiparalel,dua utas benang polinukleotida yang saling berpilih benang tersebut merupakan rangkaian,ciri khas pasangan basa nitrogen,cara menggambar struktur polinukleotida
Struktur DNA | Wawang Armansyah | 4.5