Bertemu lagi di blognya Serba Nyaho Biologi. Kali ini kita akan membahas materi mengenai model-model replikasi DNA.
Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4 sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah, terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk DNA.
Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau enggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.
Setelah Watson dan Crick menemukan model DNA yang berupa heliks ganda terpilin pada tahun 1953, munculah 3 macam hipotesis tentang cara atau model DNA bereplikasi. 3 hipotesis tersebut kemudian disebut sebagai model-model replikasi DNA. Berikut penjelasannya.
Setiap sel dapat memperbanyak diri dengan cara membelah. Sebuah sel membelah menjadi 2 sel, 2 sel membelah menjadi 4 sel, 4 sel membelah menjadi 8 sel dan seterusnya. Sebelum sel membelah, terjadi perbanyakan komponen-komponen di dalam sel termasuk DNA.
Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau enggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.
Setelah Watson dan Crick menemukan model DNA yang berupa heliks ganda terpilin pada tahun 1953, munculah 3 macam hipotesis tentang cara atau model DNA bereplikasi. 3 hipotesis tersebut kemudian disebut sebagai model-model replikasi DNA. Berikut penjelasannya.
Model Replikasi DNA Konservatif
sumber gambar: Biologi, Campbell edisi 7
Menurut hipotesis ini, rantai ganda DNA induk langsung membentuk salinan berupa rantai ganda DNA baru tanpa ada pemisahan rantai ganda DNA induk terlebih dahulu. Replikasi pertama menghasilkan dua rantai ganda DNA, terdiri dari satu rantai ganda DNA induk dan satu rantai ganda DNA yang benar-benar baru. Pada replikasi kedua, masing-masing rantai ganda DNA tersebut langsung membentuk salinan DNA yang baru lagi. Akhirnya, menghasilkan empat buah DNA. Satu DNA tetap merupakan DNA induk yang utuh dan tiga DNA merupakan DNA baru.
Model Replikasi DNA Semi Konservatif
Hipotesis model semi konservatif ini dikemukakan oleh Watson dan Crick, menyatakan bahwa rantai ganda DNA induk membuka atau memisah terlebih dahulu sehingga terbentuk dua buah rantai tunggal DNA. Masing-masing rantai tunggal tersebut berfungsi sebagai cetakan untuk membentuk rantai tunggal DNA baru, melalui pembentukan pasangan basa yang komplementer dengan basa nitrogen DNA induk. Dengan demikian, hasil replikasi pertama adalah dua buah DNA. Masing-masing DNA terdiri dari satu rantai tunggal induk dan satu rantai tunggal yang baru. Pada replikasi kedua, masing-masing rantai ganda DNA tersebut membuka kembali sehingga dihasilkan empat buah DNA. Dua buah DNA mengandung rantai tunggal induk dan dua buah DNA yang lain merupakan rantai DNA baru.
Model Replikasi DNA Dispersif
Rantai ganda DNA hasil replikasi pertama maupun replikasi ke dua dari DNA induk mengandung segmen campuran antara rantai DNA induk dan rantai DNA baru. Artinya, rantai ganda DNA salinannya terdiri dari dua rantai tunggal DNA yang masing-masing mengandung segmen (bagian atau potongan) DNA induk dan segmen DNA baru.
Pada akhir tahun 1950-an, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga hipotesis tersebut. Ternyata, hasil percobaannya mendukung hipotesis atau ide dari Watson dan Crick yaitu model semi konservatif.
Replikasi merupakan tahapan rumit yang mengawali sintesis protein. Oleh karena itu, kalian perlu menyimak dengan penuh keseriusan. Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai DNA, disebut pangkal replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang berperan dalam sintesis protein, antara lain:
Pada akhir tahun 1950-an, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga hipotesis tersebut. Ternyata, hasil percobaannya mendukung hipotesis atau ide dari Watson dan Crick yaitu model semi konservatif.
Replikasi merupakan tahapan rumit yang mengawali sintesis protein. Oleh karena itu, kalian perlu menyimak dengan penuh keseriusan. Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai DNA, disebut pangkal replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang berperan dalam sintesis protein, antara lain:
- DNA helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA induk.
- Enzim primase, membentuk primer yang merupakan segmen pendek dari RNA sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.
- Dari ujung 3´ RNA primer, DNA polimerase menambahkan pasangan basa nitrogen (dari nukleotida-nukleotida) pada rantai tunggal DNA induk dan terbentuk rantai DNA yang bersambungan secara kontinyu (tanpa terpisah-pisah) yang disebut leading strand.
- Pada rantai tunggal DNA induk yang lain, DNA polimerase membentuk lagging strand (merupakan keseluruhan rantai kopian DNA yang pertumbuhannya tidak kontinyu) dengan memperpanjang RNA primer-RNA primer di beberapa tempat sehingga membentuk segmen-segmen DNA baru yang saling terpisah. Segmen-segmen itulah yang disebut fragmen Okazaki.
- DNA polimerase yang lainnya, menggantikan RNA primer dengan DNA dan enzim ligase menghubungkan segmen-segmen okazaki, sehingga terbentuk salinan DNA baru. Nah, DNA baru yang telah terbentuk (identik dengan DNA induk) akan melanjutkan tahapan untuk mensintesis protein yaitu tahapan transkripsi dan translasi.
Tahapan transkripsi dan translasi akan saya bahas pada artikel yang lain. Jika ingin membacanya, tunggu terus postingan berikutnya.