Pengertian DNA dan Fungsi Penting DNA

Diposting pada

Pengertian DNA dan Fungsi DNA – Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan singkatan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis biomolekul yang menyimpan dan menyandi instruksi-instruksi genetika 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. Kebanyakan molekul DNA terdiri dari dua unting biopolimer yang berpilin satu sama lainnya membentuk heliks ganda.

Pengertian DNA Adalah

DNA merupakan materi genetik yang bersifat herediter (diwariskan/diturunkan). Pada organisme eukariot termasuk manusia DNA terdapat di dalam inti sel. Selain DNA inti, terdapat juga DNA mitokondria di dalam mitokondria. Pola pewarisan DNA mitokondria adalah dari garis ibu (matrilineal). DNA berperan sebagai cetak biru (blue print) bagi setiap aktifitas sel karena menyimpan informasi bagi pembentukan asam nukleat sebagai materi sintesis protein di dalam sitoplasma. Terdapat hubungan molekular antara kode gen yang terdapat di dalam DNA dan kode asam amino pembentuk protein pada RNA. Hubungan informasi antara DNA, RNA, dan protein yang disebut Central Dogma di dalam biologi molekular. Basa nukleotida DNA mengarahkan sintesis dan urutan nukleotida RNA selama transkripsi, sedangkan urutan RNA akan menentukan sintesis polipeptida pada asam amino selama proses translasi. Selain itu DNA akan menduplikasi dirinya pada fase sintesis (S-fase) selama proses pembelahan sel yang disebut replikasi. Di dalam replikasi, DNA membuat salinan DNA untai ganda (double helix) baru yang akan diturunkan pada generasi berikutnya. Namun, kesalahan salin bisa terjadi di sepanjang replikasi, transkripsi dan translasi

Pengertian DNA dan Fungsi Penting DNA
Pengertian DNA dan Fungsi Penting DNA | MasterIPA.com

Informasi dalam DNA disimpan sebagai kode yang terdiri dari empat basa kimia: adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T). DNA manusia terdiri dari sekitar 3 miliar basa, dan lebih dari 99 persen dari basa-basa itu adalah sama pada semua orang. Urutan dari basa-basa ini menentukan informasi yang tersedia untuk membangun dan memelihara suatu organisme, mirip dengan cara di mana huruf-huruf alfabet muncul dalam urutan tertentu untuk membentuk kata dan kalimat.

Basa DNA berpasangan satu sama lain, A dengan T dan C dengan G, untuk membentuk unit yang disebut pasangan basa. Setiap basa juga melekat pada molekul gula dan molekul fosfat. Bersama-sama, basa, gula, dan fosfat disebut nukleotida. Nukleotida disusun dalam dua untaian panjang yang membentuk spiral yang disebut double helix. Struktur heliks ganda mirip seperti tangga, dengan pasangan basa membentuk anak tangga dan molekul gula dan fosfat membentuk sidepieces vertikal tangga.

Baca:  Pengertian Lemak, Jenis dan Contoh Lemak

Sifat penting dari DNA adalah ia dapat mereplikasi, atau membuat salinan dari dirinya sendiri. Setiap untai DNA dalam heliks ganda dapat berfungsi sebagai pola untuk menduplikasi urutan basa. Ini sangat penting ketika sel-sel membelah karena setiap sel baru harus memiliki salinan persis DNA yang ada dalam sel lama.

Perbedaan Antara DNA dan RNA
Perbedaan Antara DNA dan RNA

Fungsi Penting dari DNA

1. Replikasi

DNA hadir di setiap nukleus sel-sel tubuh, tidak peduli organ atau jaringan apa yang mereka bentuk, informasi harus lengkap, meskipun tidak semua diperlukan untuk bagian tubuh tersebut.

Oleh karena itu, DNA harus direplikasi setiap kali sel dibagi, karena dua sel anak yang tetap ada setelah divisi ini (dikenal sebagai mitosis) harus memiliki informasi yang persis sama dengan sel progenitor.

Namun, diketahui bahwa ada sel-sel tubuh yang bereproduksi lebih cepat daripada yang lain, seperti epidermis (lapisan terluar dari kulit), yang benar-benar diperbarui setiap 28 hari.

Untuk melakukan pembaharuan ini, sel harus bereplikasi dengan cepat, tetapi bagaimana mereka bisa bereplikasi dengan cepat jika setiap sel memiliki setidaknya 2 meter tangga DNA?

Jawabannya sederhana bahkan jika prosesnya sendiri tidak, karena agar 2 sel anak ditinggalkan dengan materi genetik yang sama, 2 meter tangga DNA harus direplikasi dengan kesalahan sebanyak mungkin. Untuk ini, sejumlah besar enzim dan proses yang memungkinkan aktivitas simultan berikut masuk ke dalam proses:

  1. Rantai tidak terurai (menjadi heliks, menjadi struktur linear)
  2. Rantai dipisahkan tepat di tengah
  3. Bentuk bagian yang hilang dari setiap rantai

Hanya jika ini terjadi pada saat yang sama dapat dicapai bahwa DNA yang direplikasi akan diduplikasi untuk memperbaharui jaringan.

2. Enkoding

Semua fungsi sel dilakukan oleh protein. Berkat ini, salah satu fungsi utama DNA adalah mensintesis atau “membuat” protein yang dibutuhkan setiap sel, karena sel hati tidak memiliki fungsi yang sama dengan ginjal, jadi “petunjuk” nya tidak sama, yaitu protein mereka berbeda.

Pekerjaan DNA itu sendiri adalah untuk mengetahui protein mana yang digunakan untuk setiap fungsi sel, memberikan perintah untuk mensintesisnya dan mengirim resep sehingga retikulum endoplasma kasar dapat melakukannya.

3. Diferensiasi sel

Pernahkah Anda bertanya-tanya bagaimana makhluk baru yang sepenuhnya berbeda dapat terbentuk dari telur dan sperma? Jawabannya adalah DNA.

Pada awal pembentukan makhluk baru hanya ada satu sel, produk persatuan sel telur dan sperma, dengan karakteristik genetik ibu dan ayah.

DNA tahu berapa banyak sel yang harus ada dan fungsi apa yang harus dipenuhi untuk membentuk setiap organ dan setiap bagian tubuh, seperti paru-paru, hati, perut dll.

Baca:  Pengertian Tulang, Karakteristik, Fungsi, dan Jenis Tulang

Untuk membedakan struktur sel dari satu organ dengan organ lain, DNA hanya mengatur karakteristik struktural yang harus dimiliki melalui protein yang memungkinkannya untuk mensintesis selama pembentukannya.

Ini juga memberikan fungsinya melalui resep protein yang memungkinkan Anda untuk menggunakan, yang akan selalu persis seperti yang Anda butuhkan sesuai dengan organ Anda dan tempat Anda di dalamnya.

Sebagai contoh, resep protein yang dapat digunakan sel-sel perut terutama akan menciptakan enzim dan asam lambung, sementara mereka yang di otak terutama akan menjadi zat yang memungkinkan transmisi impuls saraf.

Dengan cara ini, semua sel memiliki informasi lengkap dalam inti mereka dan memungkinkan mereka untuk menjalankan fungsi yang mereka buat.

4. Evolusi dan adaptasi

Evolusi adalah proses di mana mahluk hidup mengubah karakteristik fisik dan genetika mereka untuk beradaptasi dengan lingkungan dan bertahan hidup.

Adaptasi adalah seperangkat perubahan fisik yang dialami makhluk hidup untuk bertahan hidup, terutama ketika hal itu merugikan.

Untuk salah satu dari dua mekanisme di atas, DNA diperlukan, karena untuk perubahan fisik pada suatu spesies, perlu dilakukan pada tingkat genetik. Baru setelah itu perubahan akan berlanjut pada keturunan mereka dan tidak akan hilang. Dan Perubahan ini pada tingkat genetik juga dikenal sebagai mutasi. Mutasi adalah variasi pada kode genetik, variasi ini dapat berupa acak.

Awalnya jerapah adalah hewan dengan leher lebih pendek dari kuda, tetapi seiring berjalannya waktu dan makanan yang berada di ketinggian mereka bisa mendapatkannya, mereka berjuang dan meregangkan lebih banyak otot leher untuk mencapainya.

Dengan berlalunya waktu, modifikasi ini menyebabkan spesies jerapah memanjangkan lehernya. Namun, spesimen jerapah yang tidak mencapai adaptasi terhadap lingkungan ini musnah.

Agar jerapah mulai memiliki leher yang lebih panjang, harus ada modifikasi pada DNA, sehingga karakteristiknya diwariskan dari generasi ke generasi.

Penemu Struktur DNA

Yang menemukan struktur DNA untuk pertama kali adalah James Watson, Francis Crick dan Maurice Wilkins. James Watson adalah warga negara Amerika kelahiran tahun 1928 yang pada usia 18 tahun telah menerima gelar Ph.D pada bidang Zoologi dari Indiana University. Sementara Francis Crick adalah seorang warga Inggris kelahiran tahun 1916 yang sangat tertarik pada fisika, kimia dan matematika. James Watson dan Francis Crick mulai kerja bersama untuk menentukan struktur DNA pada tahun 1949 di Cavendish Laboratory di Cambridge.

Baca:  Pengertian Tumbuhan Ciri dan Karakteristik Tumbuhan

Maurice Wilkins adalah seorang ilmuwan asal Selandia Baru yang menerima gelar Ph.D nya pada bidang Fisika. Pada tahun 1950-1952, Wilkins bekerjasama dengan Raymond Gosling dan Rosalind Franklin dalam suatu percobaan menentukan struktur DNA menggunakan sinar-X. Berbekal hasil dari kolaborasinya bersama Franklin itulah Wilkins kemudian memulai kerjasamanya bersama Watson dan Crick dalam menentukan struktur DNA yang kini dikenal dengan nama Double-Helix atau Heliks Ganda. Ketiganya dianugerahi hadiah Nobel pada tahun 1962 pada bidang Medicine atas hasil karya mereka (struktur Heliks Ganda DNA) pada tahun 1953 itu.

Sifat DNA

Sifat-sifat DNA  antara lain:
  1. Merupakan material kromosom sebagai pembawa informasi genetik, melalui aktivitas pembelahan sel.
  2. Jumlah DNA konstan dalam setiap jenis sel dan spesies. Konstan dalam artian tetap dan tidak berubah jumlahnya. Contohnya Jumlah DNA pada kucing berbeda dengan jumlah DNA pada Anjing. Begitupun dengan jumlah DNA pada manusia dan primate berbeda jumlahnya.
  3. Kandungan DNA dalam sel bergantung pada sifat ploidi (genom) sel atau jumlah kromosom di dalam sel.
  4. Tebalnya 20 Å (Amstrong) dan panjangnya beribu-ribu Å (1 Å = 10^-10 meter).
  5. Dapat melakukan replikasi, yaitu membentuk turunan atau menggandakan diri. DNA hasil replikasi ( DNA anak) memiliki urutan basa yang identik dengan yang dimiliki oleh heliks ganda parental ( DNA induk).
  6. Pada sel organisme prokariotik (bakteri), DNA berantai tunggal. Pada sel eukariotik, DNA berupa heliks (rantai) ganda.
  7. Pada suhu mendekati titik didih atau pada pH yang ekstrim (kurang dari 3 atau lebih dari 10), DNA mengalami denaturasi (membuka). Jika lingkungan dikembalikan seperti semula, DNA dapat kembali membentuk heliks ganda, disebut renaturasi.

Daftar Pustaka

  1. Biologi Molekuler Sel. Edisi ke 4 Alberts B, Johnson A, Lewis J, et al. New York: Ilmu Garland; 2002. Diperoleh dari ncbi.nlm.nih.gov.
  2. Lee TI, RA Muda. Transkripsi gen pengode protein eukariotik. Ulasan tahunan genetika. 2000; Halaman 77-137. Diperoleh dari: cm.jefferson.edu.
  3. Bandingkan dan Kontras DNA dan RNA Dengan Marka Samuel, diambil dari sciencing.com.
  4. DNA – RNA – Protein Josefin Lysell, Mahasiswa Kedokteran, Institut Karolinska Fredrik Eidhagen, Mahasiswa Kedokteran, Karolinska Institutet, Swedia. Diperoleh dari nobelprize.org.
  5. DNA: Definisi, Struktur & Penemuan oleh Rachael Rettner, Penulis Senior | 6 Juni 2013. Diperoleh dari livescience.com.
  6. Struktur DNA dan RNA oleh Watson, hal. 2 – 25. Ekstrak dokumen PDF diambil dari biologi.kenyon.edu.
  7. G-quadruplexes dan peran pengaturan mereka dalam biologi oleh Daniela Rhodes Hans J. Lipps Nucleic Acids Res (2015) Diterbitkan: 10 Oktober 2015. Diperoleh dari academic.oup.com.

Gambar Gravatar
Seorang Guru dan Dosen. Aktif melakukan riset di bidang pendidikan dan fisika. Lulusan sarjana pendidikan Universitas Negeri Makassar dan magister Pascasarjana Universitas Negeri Makassar. Artikel dalam website ini valid dan dapat dipercaya kebenarannya.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *