Struktur DNA dan penjelasannya

Posting hari ini menjangkau seluruh ranah biokimia, dengan melihat struktur kimia dari DNA, dan perannya dalam menciptakan protein dalam sel kita. Tentu saja, DNA itu ditemukan bukan hanya pada manusia - itu hadir dalam sel-sel dari setiap bentuk kehidupan multisel di Bumi.

Advertisement

Gambar ini memberikan gambaran tentang struktur umum di seluruh bentuk kehidupan ini, dan penjelasan singkat tentang bagaimana hal itu memungkinkan protein yang akan dihasilkan.

DNA ditemukan dalam inti sel dalam organisme multisel, dan pertama kali diisolasi pada tahun 1869, oleh dokter Swiss Friedrich Miescher. Namun, struktur tidak dijelaskan sampai hampir satu abad kemudian, pada tahun 1953.

Para penulis kertas di mana struktur ini disarankan, James Watson & Francis Crick, kini menjadi nama populer, dan memenangkan hadiah Nobel untuk pekerjaan mereka. Karya ini, bagaimanapun, adalah sangat bergantung pada karya ilmuwan lain, Rosalind Franklin.

Franklin sendiri juga menyelidiki struktur DNA, dan itu adalah foto sinar X, jelas menunjukkan struktur heliks ganda DNA, yang sangat membantu pekerjaan mereka. Dia belum mempublikasikan temuannya ketika Watson dan Crick mendapatkan akses kepada mereka, tanpa sepengetahuannya. Namun, kegagalannya untuk memenangkan hadiah Nobel bukanlah kekeliruan, tetapi hanya konsekuensi dari kebijakan panitia yang hadiah Nobel tidak dapat diberikan secara anumerta.

Model double heliks DNA (asam deoksiribonukleat) terdiri dari dua helai terpilin. Helai ini terdiri dari nukleotida, yang terdiri dari tiga bagian komponen: gugus gula, gugus fosfat, dan basa. Gugus Gula dan fosfat bergabung membentuk ‘tulang punggung’ berulang dari untaian DNA.

Advertisement

Ada empat basa yang berbeda yang dapat berpotensi terikat pada gugus gula: adenin, timin, guanin dan sitosin, untuk mudah mengingat sebut saja A, T, G, dan C.

pasangan basa nukleotida
Untai DNA terbuat dari bagian gula dan fosfat dari nukleotida, sedangkan bagian tengah terbuat dari basa nitrogen. Basa nitrogen pada dua untai DNA berpasangan, purin dengan pirimidin (A dengan T, G dengan C), dan diikat menjadi satu oleh ikatan hidrogen yang lemah.

Basa adalah apa yang memungkinkan dua untai DNA untuk terus bersama-sama. Gaya antarmolekul kuat yang disebut ikatan hidrogen antara basa pada untai yang berdekatan bertanggung jawab untuk ini; karena struktur basa yang berbeda, adenin (A) selalu membentuk ikatan hidrogen dengan timin (T), sementara guanin (G) selalu membentuk ikatan hidrogen dengan sitosin (C). Dalam DNA manusia, rata-rata ada 150 juta pasangan basa dalam molekul tunggal – begitu banyak lebih dari yang ditampilkan di sini!

struktur dna
DNA memiliki struktur seperti tangga spiral. anak tangga yang dibentuk oleh basa nitrogen dari nukleotida di mana adenin berpasangan dengan timin dan sitosin dengan guanin.

Sel-sel dalam tubuh Anda terus-menerus membagi, regenerasi, dan mati, tetapi untuk proses ini terjadi, DNA dalam sel harus mampu mereplikasi dirinya sendiri. Selama pembelahan sel, dua untai DNA dipisah, dan dua untai tunggal kemudian dapat digunakan sebagai template untuk membangun sebuah versi baru dari untai bebas. A selalu berpasangan dengan T, dan G selalu berpasangan dengan C, mungkin untuk bekerja di luar urutan basa pada satu untai menggunakan untai berlawanan, dan itu ini yang memungkinkan DNA untuk mereplikasi dirinya sendiri. Proses ini dilakukan oleh enzim yang disebut DNA polimerase.

Ketika DNA digunakan untuk membuat protein, dua helai juga harus berpisah. Dalam kasus ini, bagaimanapun, kode DNA disalin ke mRNA (messenger asam ribonukleat), sebuah proses yang dikenal sebagai ‘transkripsi’. Struktur RNA sangat mirip dengan DNA, tetapi dengan beberapa perbedaan penting. Pertama, berisi gugus gula yang berbeda di tulang punggung dari molekul gula fosfat: ribosa bukan deoksiribosa. Kedua, masih menggunakan basa A, G dan C, bukan basa T, tapi menggunakan urasil, U. Struktur urasil sangat mirip dengan timin, dengan adanya gugus metil (CH3) yang menjadi satu-satunya perbedaan.

Setelah nukleotida DNA yang telah disalin, mRNA dapat meninggalkan inti sel, dan membuat jalan ke sitoplasma, di mana sintesis protein terjadi. Di sini, molekul rumit yang disebut ribosom ‘membaca’ urutan basa pada molekul mRNA. Asam amino, yang dikombinasikan membentuk protein, yang disandikan oleh tiga bagian huruf untai mRNA. Kode yang mungkin berbeda, dan kode untuk asam amino mereka, yang dirangkum dalam posting sebelumnya yang tampak pada struktur asam amino. Jenis berbeda RNA, transfer RNA, bertanggung jawab untuk mengangkut asam amino ke mRNA, dan memungkinkan mereka untuk bergabung bersama-sama.

Namun, proses ini tidak selalu sempurna. Kesalahan dapat terjadi saat menyalin urutan DNA untuk mRNA, dan ini kesalahan acak yang disebut sebagai mutasi. Kesalahan dapat dalam bentuk perubahan basa, atau bahkan basa dihapus atau ditambahkan. Beberapa bahan kimia, dan radiasi, dapat menyebabkan perubahan ini, tetapi mereka juga dapat terjadi tanpa adanya efek eksternal tersebut. Mereka dapat menyebabkan kode asam amino yang sedang berubah dengan yang lain, atau bahkan tidak terbaca. Sejumlah penyakit dapat dihasilkan dari mutasi selama replikasi DNA, termasuk cystic fibrosis, dan anemia sel sabit, tetapi perlu dicatat bahwa mutasi juga dapat memiliki efek positif.

Meskipun hanya ada 20 asam amino, tubuh manusia dapat menggabungkan mereka untuk menghasilkan sosok yang mengejutkan sekitar 100.000 protein. Ciptaan mereka merupakan proses yang berkesinambungan, dan rantai protein dapat memiliki 10-15 asam amino yang ditambahkan ke dalamnya per detik melalui garis proses di atas. Sebagai tujuan dari posting ini terutama untuk memeriksa struktur kimia DNA, pembahasan replikasi dan protein sintesis telah disimpan relatif singkat dan sederhana. Jika Anda tertarik untuk membaca lebih banyak tentang subjek ini, periksa link yang disediakan di bawah ini!

Advertisement

Leave a Reply

Your email address will not be published.