GENETIKA
1. Replikasi DNA – Materi Genetika
Materi genetika
berupa DNA mempunyai kemampuan heterokatalik, yaitu mampu membentuk
molekul kimia lain dari sebagian rantainya dan autokatalik, yaitu mampu
memperbanyak diri. Ketika terjadi pembelahan mitosis, pita kembar yang
berpilin pada DNA akan dilepas sebagian oleh enzim DNA polimerase pada
ikatan hidrogen antara purin dan pirimidin.
Ikatan
tersebut lemah, sehingga mudah pecah dibandingkan dengan ikatan kovalen
antara fosfat dan deoksiribosa. Pada materi genetika, setelah ikatan
masing-masing berjauhan, selanjutnya akan membentuk pasangan baru.
Sebagai contoh, rantai A mendapat pasangan baru B’, sedangkan rantai B
mendapat pasangan baru A’ maka terbentuk dua DNA yang masing-masing
memiliki rantai AB’ dan A’B.
2. Kode Genetika
Pada struktur DNA sebagai materi genetika, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen (kode genetik). Kodogen tertentu menentukan jenis asam amino yang harus dirangkai. Gambaran rangkaian tersebut dapat dilihat sebagai berikut. Dalam tubuh manusia3. Macam-macam RNA
RNA meliputi RNA duta (RNA-d), RNA transfer (RNA-t), dan RNA ribosom (RNA-r).
a. RNA duta (RNA-d)
RNA-d dalam materi genetika
berfungsi membawa informasi genetis. RNA-d bertindak sebagai pola
cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino
dari polipeptida yang disusun. RNA-d disebut juga kodon, karena bertugas
membawa kode-kode genetik (berupa urutan basa nitrogen) dan sebagai
cetakan untuk mensintesis protein.
b. RNA transfer (RNA-t)
RNA-t dalam materi genetika berfungsi menerjemahkan kodon dari RNA-d dan sebagai pengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein
di dalam ribosom. Pada RNA-t terdapat bagian yang berfungsi sebagai
antikodon yang berhubungan dengan kodon dan bagian lain yang berfungsi
mengikat asam amino.
c. RNA ribosom (RNA-r)
RNA-r pada materi genetika terdapat di dalam ribosom dan dihasilkan oleh gen khusus yang terletak di kromatin pada nukleus.
4. Mekanisme Sintesis Protein
Proses sintesis protein dalam materi genetika
melibatkan DNA, RNA-d, RNAt, dan RNA-r. Sintesis protein dibangun di
dalam ribosom dengan asam amino yang terdapat di dalam plasma sebagai
bahannya. Sintesis protein terjadi melalui dua tahap sebagai berikut:
a. Tahap transkripsi
Proses pembentukan RNA oleh DNA dalam
materi genetika disebut transkripsi. Pada proses transkripsi RNA,
transfer informasi genetika dapat berlangsung dari DNA ke RNA. Rantai
ganda DNA dibuka oleh enzim polimerase RNA, sekaligus memacu
penggabungan ribonukleosida trifosfat pada rantai tunggal DNA.
Melekatnya enzim polimerase RNA dan DNA tersebut akan menyebabkan
terbukanya sebagian kecil dari rantai DNA yang panjang.
Akibatnya, basa-basa nitrogen yang telah
bebas pada rantai tunggal DNA akan bekerja sebagai cetakan (templet)
untuk terbentuknya rantai RNA. Ribonukleosida trifosfat yang telah ada
yaitu ATP, GTP, STP, dan UTP akan terikat pada basa nitrogen yang sesuai
dari rantai DNA. Dalam materi genetika, ATP akan menempel pada basa
nitrogen timin, GTP akan menempel pada basa nitrogen sitosin, STP pada
basa nitrogen guanin, dan UTP pada basa nitrogen adenin.
Dua buah fosfat dari masing-masing
ribonukleosida trifosfat akan menjadi ribonukleosida monofosfat. Dengan
bantuan enzim polymerase RNA, ribonukleosida monofosfat akan bergabung
membentuk rantai ribonukleotida, yang selanjutnya membentuk rantai
tunggal RNA sebagai materi genetika. Setelah beberapa saat pembentukan,
RNA melepaskan diri dari cetakan DNA.
Dengan terlepasnya rantai RNA, maka
ikatan hidrogen pada rantai DNA yang telah terputus akan bergabung lagi
sehingga terbentuk lagi rantai ganda DNA. Sintesis RNA dimulai dengan
basa adenin atau guanin, dalam hal ini ditentukan oleh basa nitrogen
yang terdapat pada rantai DNA cetakan.
Hasil rantai tunggal RNA ini adalah RNA-d yang segera keluar dari nukleus sel menuju ribosom pada sitoplasma. Satu molekul RNA-d membuat untaian ribosom untuk mensintesis polipeptida.
b. Tahap translasi
Setelah pada tahap transkripsi pada
materi genetika, RNA-d melekat ke ribosom maka RNA-t aktif mengikat asam
amino yang larut dalam plasma. Tiap RNA-t mengikat asam amino tertentu,
selanjutnya dibawa ke ribosom. Ujung RNA-t berkaitan dengan RNA-d
melalui basa nitrogen pasangannya.
Basa nitrogen RNA-d yang setangkup dengan basa nitrogen RNA-d disebut antikodon. Skema perjalanan sintesis protein pada materi genetika sebagai berikut:
- DNA-t mencetak RNA-d untuk membawa informasi pembentukan protein berdasar urutan basa nitrogennya.
- RNA-d keluar dari inti menuju ribosom dalam plasma.
- RNA-t menuju ke ribosom membawa asam amino yang sesuai dengan kodon yang dibawa RNA-d. RNA-t bergabung dengan RNA-d sesuai dengan pasangan basa nitrogen.
- Asam-asam amino yang terjadi berjajar-jajar dengan urutan yang sesuai kode. Asam amino di dalam ribosom akan membentuk suatu rangkaian yang disebut polipeptida. Kumpulan polipeptida disebut protein.
Komentar
Posting Komentar