Apa itu DNA?

 Apa itu DNA?

DNA adalah singkatan dari Deoxyribonucleic Acid, merupakan materi genetik  yang terdapat pada kromosom dalam inti sel. Namun, beberapa DNA juga ditemukan di Mitokondria, organel sel yang ada di dalam sel.

DNA mengandung atau membawa informasi genetik atau instruksi untuk pertumbuhan, reproduksi, perkembangan dan sifat atau ciri atau karakteristik organisme kepada keturunannya. DNA terdapat di setiap sel tubuh organisme.

Siapa yang menemukan DNA?

Ahli biologi Swiss, Johannes Friedrich Miescher mengidentifikasi DNA untuk pertama kalinya pada tahun 1869 ketika dia melakukan penelitian tentang sel darah putih. Selama bertahun-tahun, para ilmuwan tidak dapat menemukan lebih banyak tentang DNA dan tentang  pentingnya. Kemudian, pada tahun 1953, James Watson, Francis Crick , mampu menemukan struktur heliks ganda DNA yang membawa informasi genetik.

Jenis-jenis DNA

Pada sel eukariotik seperti tumbuhan, hewan, selain di nukleus, sejumlah kecil DNA juga ditemukan dalam organel sel seperti di mitokondria.  Berdasarkan lokasi ditemukannya, DNA dibedakan atas:

• DNA inti: adalah DNA yang terletak di inti sel eukariotik . DNA ini berbentuk linier dan memiliki ujung terbuka. Pada manusia DNA ini terletak dalam 46 kromosom (23 pasang) dalam nukleus. Dengan demikian, DNA ini diploid, karena diwarisi dari dua orang tua. Tingkat mutasinya kurang dari 0,3%.
• DNA mitokondria: DNA ini terletak di mitokondria. DNA ini memiliki ujung tertutup, melingkar dalam struktur dan haploid karena hanya berasal dari satu orang tua (ibu) atau diturunkan dari ibu ke anak. Tingkat mutasinya lebih tinggi dari DNA inti.

Struktur DNA

DNA adalah polimer panjang nukleotida. Struktur DNA memberikan informasi tentang berbagai faktor terkait DNA, seperti konsentrasi garam, tingkat hidrasi, urutan DNA, keberadaan basa nitrogen yang dimodifikasi secara kimia.

DNA seperti yang diungkapkan oleh model Watson - Crick ini dikenal sebagai B-DNA atau DNA bentuk B. Dalam kondisi tertentu, DNA dapat memiliki berbentuk seperti penjelasan dibawah ini:

Struktur umum DNA

1. DNA bentuk A (A-DNA)

DNA bentuk A tergolong jenis DNA langka yang diadopsi oleh DNA selama kondisi dehidrasi. Meskipun ia juga memiliki struktur heliks untai ganda seperti B-DNA, namun ukurannya lebih pendek dibandingkan B-DNA dan memiliki organisasi struktural yang kompak. 

Fitur struktural A-DNA sebagai berikut:

• A-DNA terbentuk atau muncul dari B-DNA dalam kondisi dehidrasi.
• Gula deoksiribosa berada dalam endokonformasi C3' dalam bentuk-A .
• Pasangan basa dipindahkan jauh dari sumbu pusat dan terletak lebih dekat ke alur utama. Jadi, ia memiliki heliks seperti pita dengan inti silinder yang lebih lebar .
• A-DNA lebih lebar dan lebih datar dari B-DNA .
• A-DNA juga berbentuk heliks dengan putaran ke arah kanan dan diameter heliks 23 Angstrom (2,3 nm).
• A-DNA lebih pendek dari B-DNA karena kenaikan vertikal yang lebih kecil per pasangan basa (2,56 Angstrom).
• A-DNA memiliki 11 pasangan basa per satu spiral .
• Pasangan basa yang berdekatan terletak pada jarak 2,9 Angstrom

Gambar 1. Bentuk-bentuk DNA

2. DNA bentuk B (B-DNA)

Bentuk DNA ini adalah model DNA heliks ganda Watson-Crick yang sudah dikenal banyak orang. Ini adalah bentuk DNA yang paling umum di mana DNA berada dalam kondisi fisiologis alami seperti konsentrasi garam dan pH dalam sel yang ideal. Beberapa fitur struktural penting dari B-DNA dijelaskan di bawah ini:

• Umumnya bentuk DNA yang banyak ditemukan dalam sel adalah dalam bentuk B-DNA.
• Gula deoksiribosa adalah di endoconformation C2' .
• B-DNA juga memiliki heliks dengan putaran ke arah kanan.
• Pasangan basa hampir terpusat di atas sumbu heliks yang berarti mereka terletak di inti dan tulang punggung gula fosfat terletak di bagian perifer heliks
• Semua pasangan basa memiliki lebar yang sama
• Untuk satu putaran helik tersusun atas 10 pasangan basa
• Helix berdiameter sekitar 0 nm atau 20 Angstrom .
• Pasangan basa satu dengan yang lain berjarak 3,4 Angstrom.
• Alur utama B-DNA lebar dan dalam, sedangkan alur minor sempit dan dalam.
• Bentuk ikatan glikosidik pada B-DNA adalah dalam bentuk antipararel

3. DNA berbentuk Z (Z-DNA)

Beberapa karakteristik dari Z-DNA adalah 

• Z-DNA memiliki bentuk DNA heliks dengan putaran kearah kiri .
• Putaran Heliks ke kiri dalam pola zig-zag atau tulang punggung gula-fosfat memiliki pola zig-zag.
• Z-DNA ditemukan oleh Andres Wang dan Alexander Rich .
• diameter heliks Z-DNA adalah 18 Angstrom .
• Jarak antara setiap pasangan basa atau kenaikan heliks per pasangan basa adalah 4 Angstrom .
• Setiap putaran heliks berisi 12 pasangan basa .
• Alur mayor datar, sedangkan alur minor sempit dan dalam.
• Bentuk ikatan glikosidik antipararel untuk pirimidin dan pararel untuk purin.

Fungsi DNA

• DNA menyimpan informasi genetik lengkap yang diperlukan untuk membentuk protein dan RNA dari setiap organisme. DNA memberikan instruksi atau informasi untuk sintesis semua jenis protein seluler seperti protein struktural dan enzim.
• DNA menentukan identitas suatu organisme.
• DNA memutuskan aktivitas dan fungsi dan perilaku suatu organisme seperti periode kehamilan, kelahiran, kedewasaan, penuaan dan kematian.
• DNA bereplikasi untuk membentuk DNA anakan dan mentransfer satu gen ke sel anak selama pembelahan sel. Dengan demikian, materi genetik ditransfer dari generasi ke generasi.