.png)
.jpg)
DNA
F. Miescher pada tahun 1868 untuk pertama kalinya menemukan DNA dari sel spermatozoa dan sel eritrosit burung, dinamakan nuklein, kemudian
Fischer pada tahun 1880 menemukan zat pirimidin yaitu berupa Sitosin dan Timin dan dua purin yaitu Adenin dan guanin,kemudian Levine pada tahun 1910 menemukan asam fosfat dalam inti,gula 5 karbon ribosa, gula deoksiribosa, Keberadaan DNA ini ada di dalam mitokondria atau nukleus
(inti sel),James Watson dan Frances Crick Pada tahun 1953, menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, dinamakan heliks ganda Watson-Crick.untuk pertama kalinya tahun 1896 ,Friederich Miescher sudah pernah berusaha memisah misah DNA dari inti sel
.kemudian setelah selesai memisah misah zat itu akhirnya dinamakan nuklein,
awal dari istilah asam nukleat. setelah itu meskipun DNA sudah pernah dipelajari selama tahun-tahun kemudian ,namun peran biologi sebagai
pembawa informasi genetik tidak jelas hingga pada suatu saat di akhir tahun
1940 ketika Averi menemukan DNA yang dimurnikan dapat memindahkan khasiat keturunan dari suatu turunan bakteri ke yang lain, dilanjutkan James Watson dan Francis Crick Pada tahun 1953 menggunakan kristalografik dengan sinar-X berhasil mengungkapkan struktur 3d dari DNA dan segera setelah itu menyimpulkan replikasinya,hal ini membuka peluang untuk memahami fungsi gen pada tingkat molekul,. Crick dan Watson melakukan analisa gambar difraksi sinar-X serat-serat DNA yang sudah pernah dibuat oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin kemudian setelah itu mereka menetapkan satu model struktural,
soal hereditas ,DNA pusat informasi genetik dan dibagikan pada generasi berikutnya. DNA membuat gen dan gen membuat kromosom. (DNA) eoxyribonucleic acid yaitu makromolekul berupa benang sangat panjang yang terbentuk dari sebagian besar deoksiribonukleotida, yang masing-masing tersusun dari 1 gugus fosfat,1 basa dan 1 gula ,
DNA merupakan senyawa polinukleotida yang membawa sifat-sifat keturunan dalam kromosom, senyawa kimia DNA sebagai pewarisan sifat dan otak yang mengendalikan tubuh, yang bekerja membawa materi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya,
manusia ternyata mempunyai 23 pasang kromosom – total 46 kromosom. 22 dari pasangan ini, .dinamakan autosom, tampak sama pada wanita dan laki-laki , ke 23 pasangan dinamakan kromosom seks dan berbeda antara wanita dan laki laki ,.wanita mempunyai 2 salinan dari kromosom X atau XX, sedangkan laki laki mempunyai satu kromosom Y dan satu X ,kedua orang tua mempunyai sel reproduksi sperma di dalam ayah dan ovum atau telur pada ibu,sperma dan telur mengandung setengah jumlah kromosom – 23 masing-masing, saat telur dan sperma membuahi, ini memicu sebuah sel yang memiliki set lengkap, maka seseorang akan mewarisi setengahnya gen dari masing-masing orang tua,
Waldeyer pada tahun 1888 mengenalkan kromosom yang berasal dari kata
chroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan. sehingga kromosom
artinya benda-benda bengkok halus atau berbentuk lurus seperti batang
terdiri dari zat yang mudah mengikat zat warna di dalam nukleus, kromosom bekerja membawa bawa informasi sifat individu genetik karena di dalam kromosom terdapat gen, bentuk kromosom berbeda-beda, tergantung pada species, namun bentuk kromosom tetap untuk setiap spesies m = 0,2-20m, Ukuran: p = 0,2-50
lengan berjumlah 1 atau 2 , sama panjang atau tidak sama panjang,
bentuk tidak simetris atau simetris,
bagian-bagian kromosom terdiri dari,antaralain:
1.kromomer yaitu struktur berbentuk manik-manik yang merupakan akumulasi materi kromatin,
2. sentromer yaitu area lekukan (kontriksi) disekitar area pertengahan
kromosom, dimana juga terdapat kinetokor,
3. kinetokor yaitu area perlekatan benang-benang spindel dan area melekatnya lengan kromosom
4.telomer yaitu area paling ujung kromosom yang bekerja
menjaga stabilitas bagian ujung kromosom agar dna tidak terurai.
satelit yaitu bagian kromosom yang berbentuk bulatan dan berada di ujung
lengan kromatid
Gambar . Kromosom
berdasar letak lengan dan sentromer maka , bentuk kromosom dibedakan
menjadi 4 macam ,antaralain
- bentuk submetasentrik, yaitu bila letak sentromer agak
jauh dari ujung kromosom dan biasanya membentuk huruf L atau J
-bentuk metasentrik, yaitu bila letak sentromer berada di tengah sehingga
panjang masing-masing lengan sama.
-bentuk telosentrik, yaitu bila letak sentromer berada di ujung,
-bentuk akrosentrik, yaitu letak sentromer mendekati ujung,
lokus adalah tempat gen dalam kromosom yang homolog (kromosom berada
dalam pasangan) gen dibangun oleh DNA ,gen yaitu suatu zarah yang kompak dan menempati suatu lokus pada kromosom yang mengandung satuan informasi genetika tertentu, Fungsi dari gen ,antalain : mengirim informasi genetik dari generasi ke generasi selanjutnya,mengatur perkembangan dan metabolisme individu,
Gambar 3.2. bentuk kromosom berdasarkan letak sentromer
DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk dna haliks ganda dan berpilin ke kanan, setiap nukleotida terdiri dari 3 gugus molekul, yaitu; 1. gula 5 karbon (2-deoksiribosa), 2. basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) , guanin (guanini = G), golongan pirimidin, yaitu
sitosin (cytosine = C) timin (thymine = T), 3. gugus fosfat ,basa pada molekul dna mengandung informasi genetik, sedangkan gula dan gugus fosfat berperan struktural. gula dalam deoksiribonukleotida merupakan deoksiribosa. awalan deoksi menunjukkan bahwa gula ini kekurangan 1 atom oksigen yang ada pada ribosa, senyawa induknya. basa nitrogen merupakan derivat purin dan pirimidin. Purin dalam DNA adalah adenin (A) , Guanin (G), juga pirimidinnya adalah timin (T) dan sitosin (C),
sebuah nukleosida terdiri atas pirimidin atau basa dan purin yang
berikatan dengan gula. keempat unit nukletida dalam DNA dinamakan
deoksitidin,deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksitimidin, dalam
sebuah deoksiribonukleosida, N-9 dalam purin atau N-1 dalam pirimidin
terikat pada C-1 deoksiribosa. Konfigurasi ikatan N-glikosida ini adalah
ikatan umumnya berada di atas bidang gulanya,
suatu nukleotida merupakan sebuah ester fosfat dari suatu ester fosfat dari suatu nukleosida, tempat esterifikasi yang paling umum dalam nukleotida yang ada di alam secara alamiah adalah gugus hidroksil C-5 pada gula. senyawa seperti itu dinamakan nukleosida 5-fosfat atau 5-nukleotida. misalnya, deoksiadenosin 5’-trifosfat (dATP) merupakan prekursor yang diaktifkan pada sintesis DNA, nukleotida itu diaktifkan jika ada 2 ikatan fosfoanhidrida dalam unit trifosfatnya. Bilangan dengan tanda menunjukkan atom pada gula, sedang bilangan tanpa tanda menandakan bahwa gulanya berupa deoksiribosa untuk membedakan senyawa ini dari ATP gula dalam bentuk ribosa,
tulang punggung DNA, yang bersifat tetap di sepanjang molekul, terdiri
dari deoksiribosa yang berikatan dengan gugus-gugus fosfat. khususnya 3'-
hidroksil pada bagian gula sebuah deoksiribonukleotida disambungkan pada
5’-hidroksil gula yang berdekatan melalui jembatan fosfodiester. bagian
yang bervariasi pada DNA yaitu urutan keempat jenis basa (A, G, C dan T). unit-unit nukleotida itu dinamakan deoksitimidilat, dioksidenilat, deoksiguanilat,
deoksisitidilat,
Gambar 3.3a. mekanisme kerja DNA.
Gambar 123 . perbedaan antara deoxyribonucleotide dan ribonucleotide,
Gambar 3.5a
Gambar 3.3 ikatan hidrogen antara dua basa.
Gambar 3.4. konfigurasi menyeluruh dari heliks rangkap DNA. kedua untaian adalah komplementer dan anti-paralel. ikatan
hidrogen antara dua basa
ciri ciri model DNA ,antaralain:
- basa purin dan pirimidin ada di bagian dalam heliks, sedangunit-unit deoksiribosa dan fosfat ada di bagian luar. bidang-bidang basa tegak lurus terhadap sumbu heliks. bidang-bidang gula hampir tegak lurus terhadap bidang basa,
- diameter heliks yaitu 20 A. jarak antara basa yang bersebelahan ialah
3,4 A pada poros heliks dengan sudut rotasi sebesar 36°. maka , putaran heliks berulang sesudah 10 residu pada setiap rantai, yaitu pada interval 3,4 A.
- 2 rantai heliks polinukleotida melingkar mengelilingi 1 sumbu,kedua rantai mempunyai arah yang berlawanan
-urutan basa sepanjang rantai polinukleotida tidak dibatasi dengan cara
apapun. urutan yang tepat basa-basa itu mengandung informasi genetik.
-kedua rantai saling berkaitan melalui ikatan hidrogen antara pasangan-pasangan basa.guanin selalu berpasangan dengan sitosin dan adenin selalu berpasangan dengan timin;
DNA heliks ganda memiliki pasangan basa yang spesifik. adenin harus
berpasangan dengan timin, dan guanin dengan sitosisn, karena faktor-faktor
sterik ikatan hidrogen. pembatasan sterik ini disebabkan oleh sifat heliks
tulang punggung gula fosfat yang teratur pada setiap rantai polinukleotida.
lkatan-ikatan glikosidik antara basa dan gula berpasangan berjarak
kira-kira 10,8 A. pasangan basa purin pirimidin sesuai benar dalam ruangan
itu. sebaliknya disitu tidak ada ruangan untuk 2 purin. ada ruangan untuk 2 pirimidin, namun keduanya akan terlalu jauh terpisah untuk memberikan ikatan hidrogen. oleh sebab itu satu anggota pasangan basa dalam suatu heliks DNA harus selalu berupa pirimidin dan yang lain purin karena faktor-faktor sterik. pasangan basa ini lebih jauh dibatasi oleh kebutuhan pengikatan hidrogen. atom-atom hidrogen dalam basa pirimidin dan purin memiliki posisi tertentu.
sitosin tidak dapat berpasangan dengan adenin sebab akan terdapat dua
hidrogen di dekat salah satu area pengikatan dan tidak ada hidrogen di
tempat yang lainnya. demikian juga timin tidak berpasangan dengan guanin,
sebaliknya guanin membentuk 3 ikatan hidrogen dengan sitosin sedang
adenin membentuk 2 ikatan hidrogen dengan timin, daya tarik antara
kedua pasangan basa paling kuat pada orientasi dan jarak ikatan hidrogen ini,
Gambar 3.6.
model molekul DNA heliks ganda yang menampakan 3 pasangan basa.bahwa arah kedua untai berlawanan. DNA bentuk
B, heliks ganda klasik Watson-Crick, digambarkan disini. Dalam bentuk ini,
bidang basa-basa tersebut tegak lurus terhadap sumbu heliks
arah kedua untai berlawanan. DNA bentuk B, heliks ganda klasik Watson-Crick, pada bentuk ini, bidang basa-basa itu tegak lurus terhadap sumbu heliks,
pasangan basa ini termasuk komposisi basa DNA pada berbagai species,
Erwin Chargaff Pada tahun 1950, mengungkapkan bahwa rasio adenin terhadap timin dan guanin terhadap sitosin mendekati 1,0 pada semua species hal ini menunjukan segi esensial struktur dan fungsi DNA species pasangan basa. struktur DNA heliks ganda yang ditunjukan pada gambar dibawah ini adalah DNA bentuk B (B-DNA)
Gambar 3.3
jika susunan basa yang sebenarnya pada salah satu rantai diketahui, maka dapat dituliskan susunan basa pada rantai pasangannya maka satu rantai merupakan komplemen rantai yang lain, dan inilah gambaran yang menandakan bagaimana molekul asam deoksiribonukleat dapat melakukan duplikasi, salah satu cetakan menyalin dirinya secara langsung menghasilkan suatu cetakan negatif yang akan menjadi cetakan untuk menghasilkan positif yang asli lagi. model untuk asam deoksiribonukleat, merupakan sepasang cetakan, yang saling komplementer. sebelum duplikasi ikatan-ikatan hidrogen terputus, dan kedua rantai membuka dan berpisah. kemudian masing-masing rantai berperan sebagai cetakan untuk pembentukan rantai pasangan yang baru bagi dirinya sendiri sehingga di dapat 2 pasangan rantai, yang sebelumnya hanya ada 1 pasang rantai. urutan-urutan pasangan basa di duplikasi secara tepat, pada tahun 1958, Arthur Kornberg dan rekan-rekannya mengisolasi suatu enzim dari E. Coli yang mengkatalisis sintesis DNA. enzim itu dinamakan DNA polimerase,sebab kemudian ditemukan DNA polimerase yang lain. Pada replikasi DNA terjadi interaksi yang rumit dan terkoordinasi lebih dari 20 macam protein, DNA polimerase l merupakan rantai polipeptida tunggal 103-kd, yang mengkatalisis penambahan-penambahan unit-unit deoksiribonukleotida selangkah demi selangkah menjadi sebuah rantai DNA,
(DNA) + dNTP (DNA) + PP
(Singkatan dNTP menunjukkan deoksiribonukleotida trifosfat, dan PPi
menampilkan gugus pirofosfat). untuk mensintesis sebuah rantai DNA maka DNA polimerase I membutuhkan komponen komponen ,antaralain:
Gambar 3. 4
- DNA polimerase 1 menambahkan deoksiribonukleosida ke ujung 3'-
hidroksil pada rantai DNA yang telah ada. dibutuhkan suatu rantai pemula dengan sebuah gugus 3'-OH bebas,
- harus ada keempat prekursor yang sudah diaktifkan-deoksiribonukleosida
5'-trifosfat dATP, dGTP, dTTP dan dCTP. Ion Mg2+ ,
- sebuah cetakan DNA yaitu esensial. cetakan dapat berupa untai DNA
tunggal atau ganda. DNA untai ganda merupakan cetakan yang efektif
hanya jika tulang punggung gula fosfat diputus pada satu atau dua
tempat ,
reaksi perpanjangan rantai yang dikatalisis oleh DNA polimerase merupakan suatu serangan nukleofilik ujung 3'-OH pada untai pemula (primer) terhadap atom fosfor paling dalam dari deoksiribonukleosida trifosfat. Sebuah jembatan fosfodiester terbentuk dan secara bersamaan pirofosfat dilepaskan. kemudian hidrolisis pirofosfat oleh pirofosfatase anorganik, yaitu enzim yang tersebar luas, mendorong terjadinya polimerasi. Perpanjangan rantai DNA berlangsung arah 5 --> 3'
Gambar 3.7 reaksi pemanjangan rantai yang dikatalisis
oleh DNA polimerase,
DNA polimerase mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester hanya
bila basa pada nukleotida yang masuk merupakan komplementer terhadap
basa pada untai cetakan. kemungkinan untuk membentuk ikatan kovalen
sangat rendah kecuali bila basa yang masuk membentuk tipe pasangan basa
Watson-Crick dengan basa pada untai cetakan.
Gambar 3.8. DNA polimerase mengkatalisis elongasi rantai DNA arah 5' + 3'.
sehingga DNA polimerase merupakan enzim yang diarahkan oleh cetakan
, enzim itu mendapat petunjuk dari cetakan
dan mensintesis suatu produk dengan urutan basa yang komplementer
terhadap urutan basa pada cetakan, DNA polimerase I merupakan
enzim yang diarahkan oleh cetakan pertama yang ditemukan. sifat menonjol
lainnya DNA polimerase I lainnya adalah bahwa enzim itu memperbaiki
kesalahan-kesalahan dalam DNA dengan cara mengeluarkan nukleotida yang
salah. sifat-sifat DNA polimerase I ini memicu ketepatan replikasi
DNA tinggi , kesalahan rata ratanya kurang dari 10-8 per pasangan basa.
metode penentuan struktur DNA dapat dilakukan dengan menggunakan
kristalografi sinar-X seperti halnya pada saat menentukan struktur protein
Kary Mullisb pada tahun 1984, mengungkapkan metode memperbanyak urutan-urutan DNA yang spesifik. yang dinamakan reaksi rantai polimerase (PCR, polymerase chain reaction). andaikan suatu dupleks DNA mengandung daerah ABCDE. jutaan salinan dari C (sasaran) mudah diperoleh dengan PCR, bila urutan B dan D (urutan-urutan pengapit) diketahui. kita tandai satu untai dari dupleks ini dengan a-b-c-d-e dan untai komplemennya dengan a'-b'-c'-d'-e'. PCR dilaksanakan dengan menambahkan komponen-komponen berikut kepada larutan yang mengandung urutan sasaran:
1.sepasang pemula, b dan d',
2. keempat , deoksiribonukleosida trifosfat (dNTP),
3.suatu polimerase DNA yang tahan panas.
Gambar 3.9 reaksi rantai polimerase (PCR).
siklus terdiri dari 3 tahap:
pemisahan untai, hibridasi primer-primer, dan pemanjangan primer-primer
melalui sintesis DNA. reaksi dilakukan dalam bejana tertutup. siklus
didorong oleh perubahan suhu. urutan-urutan pada 1 untai DNA awal
ditandai dengan abcde dan urutan untai komplementernya dengan a'b'c'd'e'.
primer b diperlihatkan dengan warna kuning dan primer d' dengan warna
biru; DNA baru berwarna merah.
1. pemisahan untai. kedua untai molekul DNA induk dipisahkan dengan
cara memanaskan larutan pada suhu 95°C selama 15 detik,
2. hibridasi pemula,Larutan kemudian didinginkan .sampai mencapai suhu 54°C, agar pemula dapat membentuk nhibrid dengan seuntai DNA. pemula b membentuk hibrida dengan b' pada satu untai, dan pemula d' membentuk hibrida dengan d pada untai komplemennya. karena jumlah pemula sangat berlebihan, dupleks dupleks DNA induk tidak dibentuk. pemula mempunyai panjang yang khas, yaitu 20 sampai 30 nukleotida.
3. sintesis DNA. larutan kemudian dipanaskan sampai mencapai suhu
72°C, suhu optimum untuk polimerase DNA ,
polimerase yang tahan panas ini berasal dari thermus aquaticus, suatu bakteri termofil. perpanjangan kedua pemula terjadi ke arah urutan sasaran karena ujung 3' pemula d' berhadapan dengan c, dan ujung 3' pemula b berhadapan
dengan c'. polimerasi dibiarkan berlangsung 30 detik. satu untai DNA
baru yaitu b-c-d-e dan yang lainnya yaitu a'-b'-c'-d'. maka kedua untai sasaran direplikasi, ketiga tahap ini -pemisahan untai, hibriodasi pemula, dan sintesis DNA dapat dilakukan dengan berulang-ulang hanya dengan mengubah suhu
campuran reaksi itu. termostabilitas polimerase memungkinkan PCR
dilakukan dalam suatu wadah tertutup; tidak ada pereaksi yang ditambahkan
sesudah siklus pertama. ciri kunci PCR yaitu bahwa semua untai DNA baru
bertindak sebagai acuan pada siklus selanjutnha . secara spesifik, b-c-d-e yang
dibentuk pada siklus pertama bertindak sebagai acuan untuk sintesis b'-c'-d'
pada siklus ke-2 dan siklus-siklus selanjutnya . demikian juga, a'-b'-c'-d'
bertindak sebagai acuan untuk sintesis b-c-d. pada akhir siklus ke-3, setengah
jumlah total untai DNA merupakan unit b-c-d dan b'-c'-d'. jumlah DNA ini
yang terdiri dari sasaran target yang diapit oleh pemula pemula bertambah
secara eksponensial pada siklus-siklus berikutnya, urutan-urutan DNA lainnya dalam campuran itu hanya bertambah secara linier. karenanya sesudah beberapa siklus, hampir semua DNA adalah BCD, sesudah n siklus, urutan ini diperbanyak 2 n kali. Dalam waktu kurang dari 1 jam, dapat dihasilkan perbanyakkan sejuta kali setelah 20 siklus, dan semilyar kali sesudah 30 siklus
Gambar 3.10. produk 3 siklus reaksi rantai polimerase.
penambahan primer primer b dan d' menghasilkan perbanyakan urutan target c dan komplemennya c' (keduanya berwama kuning) secara eksponensial,
angka angka menunjukkan siklus dimana urutan itu dihasilkan, urutan c sasaran tidak perlu diketahui. yang perlu diketahui hanya urutan-urutan pengapit b dan d. sasaran ndapat berukuran jauh lebih besar dari pemula. dengan PCR sudah dapat diperbanyak sasaran besar seukuran 10 kb, PCR sangat sensitif satu molekul DNA saja sudah mampu diperbanyak dan dideteksi,,PCR sangatlah spesifik karena hibridasi pada suhu tinggi, yang diperbanyak hanyalah DNA yang ada diantara pemula-pemula yang telah mengalami hibridasi. suatu gen yang kandungan DNA-nya kurang dari sepersejuta DNA total, dapat didapat dengan memakai PCR, untuk memperbanyak DNA pemula tidak perlu merupakan komplemen yang sempurna dari urutan urutan pengapit. bila diketahui urutan suatu gen dimungkinkan untuk mencari variasi-variasi gen.
dengan penggunaan PCR, pembuatan kloning dan penentuan urutan DNA menjadi jauh lebih sederhana, cara ini mem-perluas ruang lingkup dan meningkatkan teknologi rekomendasi DNA, PCR dapat memberikan informasi diagnosa kedokteran, bakteri dan virus dapat dideteksi dengan menggunakan pemula spesifik,PCR mampu mengungkapkan adanya virus imunodefesiensi manusia-1 (HIV-1) pada individu yang tidak menunjukkan respons kekebalan tubuh terhadap patogen ini, sehingga tidak terdeteksi pada uji antibodi ,mutasi gen-gen pengendali pertumbuhan tertentu, seperti gen RAS, dapat diidentifikasi dengan PCR menemukan kuman mycobacterium tuberkolosis pada spesimen jaringan memerlukan waktu dan sulit, PCR dapat untuk deteksi dini kanker tertentu, dengan PCR, 10 kuman tuberkolosis diantara sejuta sel manusia dapat diketahui dengan mudah,PCR untuk mendeteksi leukemia-leukemia yang disebabkan oleh penyusunan kembali kromosom.
Kemampuan yang besar untuk memperbanyak area DNA tertentu dapat menjadi sangat penting untuk memantau kemoterapi kanker. , pengobatan harus dihentikan saat sel-sel kanker telah dihilangkan, dan segera dimulai kembali bila kambuh lagi.
profil DNA suatu individu sangat khas, karena banyak lokus genetik yang
sangat bervariasi dalam suatu populasi, misalnya organ-organ yang
ditransplantasi ditolak bila jenis HLA (jenis antigen leukosit manusia) donor
dan resepien tidak sesuai , amplifikasi gen-gen multipel dengan PCR dipakai untuk menentukan asal-usul biologis. , PCR memungkinkan rekonstruksi DNA dari sampel-sampel purba, bagian-bagian dari beberapa gen yang berasal dari peninggalan-peninggalan arkeologis telah dapat dibaca dengan PCR, Jenis-jenis HLA manusia purba memberikan gambaran sepintas mengenai populasi dalam lingkungannya, DNA tertua yang sudah dianalisa berasal dari rayap yang terpendam dalam batu akik kuning. DNA sampel ini berumur 25-30 juta tahun, urutan gen RNA ribosom fosil rayap, yang berasal dari jaman meosin ini memperlihatkan evolusi kecoa rayap , sel-sel dari semua organisme mengandung asam deoksiribonukleat (DNA), dan DNA dari salah satu organisme adalah unik. DNA dapat digunakan untuk penyelidikan forensik,
karena urutan DNA setiap orang adalah unik, dapat dicocokkan seperti sidik jari. menggunakan bukti DNA untuk mengidentifikasi orang dalam kasus pidana
RNA
gen pada semua organisme prokariot dan eukariot terbuat dari DNA.
pada virus gen terbuat dari DNA atau RNA (asam ribonukleat). RNA, seperti
halnya DNA, merupakan polimer panjang tidak bercabang yang terdiri dari
nukleotidanukleotida yang bersambung dengan ikatan 3' -->5' fosfodiester
(Gambar 3.8). struktur kovalen RNA berbeda dengan DNA ,
unit-unit gula dalam RNA berupa ribosa bukan deoksiribosa. ribosa mengandung sebuah gugus 2'-hidroksil yang tidak ada deoksiribosa. bahwa satu dari keempat basa utama dalam RNA adalah urasil (U) yang menggantikan timin (T). urasil, seperti timin, dapat membentuk pasangan basa dengan adenin, namun tidak mengandung gugus metil yang terdapat dalam timin. molekul RNA dapat berbentuk
Gambar 1. struktur bagian dari suatu untai tunggal
atau untai ganda.
Gambar 3.11. struktur RNA.
RNA tidak mampu membentuk heliks ganda tipe B-DNA sebab
interferensi steril oleh gugus 2'-hidroksil pada unit-unit ribosanya. namun
, RNA mampu membentuk modifikasi heliks ganda dan pasangan.pasangan basanya menjauh membuat sudut sekitar 20° lebih besar dari garis tegak lurus dengan sumbu heliks, suatu struktur yang mirip dengan A-DNA. RNA menyusun 5-10% dari berat kering sel. umumnya terdapat 2 kelompok utama RNA yang menyusun makhluk hidup, yaitu RNA nongenetik dan RNA genetik.
1. RNA nongenetik
RNA nongenetik merupakan RNA yang tidak berperan sebagai DNA. RNA nongenetik dimiliki oleh makhluk hidup yang materi genetiknya diatur oleh DNA. pada makhluk hidup kelompok ini, di dalam selnya terdapat DNA dan RNA.
berdasar fungsi dan letak , RNA non-genetik dibedakan menjadi 3 jenis , yaitu RNA transfer, RNA duta, RNA ribosom,
. RNA RIBOSOM (rRNA) yaitu RNA dengan jumlah terbanyak dan penyusun ribosom. RNA ini fleksibel ,berupa pita tunggal, tidak bercabang, lebih dari 80% RNA merupakan rRNA. fungsi rRNA belum banyak diketahui, mungkin berperan dalam proses sintesis protein,molekul-molekul RNA sel-sel eukariotik merupakan jenis dasar yang sama, tidak seperti DNA, maka RNA pada umumnya terdiri dari molekul berserat tunggal meskipun bagian-bagian dari serat RNA dapat menggulung kembali untuk membentuk struktur-struktur heliks yang kecil, tabel dibawah ini mengungkapkan karakteristik ketiga jenis dasar RNA untuk suatu sel bakteri sederhana seperti E. Coli
tabel sifat-sifat fisik asam-asam nukleat dari ecoli
jenis total batas jumlah satuan NMP persentase RNA dalam sel
t-RNA 75 – 90 16
m-RNA 75 - 3000* 2
r-RNA 5 S : kira-kira 100
l6 S : kira-kira 1500 ^ 82
23 S: kira-kira.3100
keterangan:
* ukuran-molekul m-RNA ditentukan oleh jumlah sisa asam amino yang
harus disintesiskan di dalam protein.
^ Istilah 5 S, 16 S, dan 23 S menunjuk pada laju komponen molekuler
tertentu suatu preparat RNA ribosomal mengendap, atau mengempas
dalam medan gravitasi tinggi suatu ultrasentrifus. molekul yang lebih
berat (besar) mengendap lebih cepat dan karenanya memiliki
koefisien sendimentasi lebih fnggi. koefisien sendimentasi dinyatakan
dalam satuan Svedberg (S) diambil dari nama ahli fisika swedia T.
Svedberg yang menciptakan ultrasentrifus pada tahun 1925.
RNA DUTA atau messenger RNA (mRNA) yaitu asam nukleat yang berbentuk pita tunggal dan merupakan RNA terbesar atau terpanjang yang bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. mRNA sebagai cetakan dalam sintesis protein,fungsi mRNA yaitu membawa kode-kode genetik dari DNA ke ribosom.
RNA TRANSFER (tRNA) yaitu RNA terpendek yang bertindak
sebagai penerjemah kodon dari mRNA. tRNA berguna untuk
mengikat asam-asam amino yang akan disusun menjadi protein dan
mengangkut semua ke ribosom. pada tRNA terdapat bagian yang
berhubungan dengan kodon yang dinamakan antikodon dan bagian yang
berfungsi sebagai pengikat asam amino,
2. RNA genetik
RNA genetik berfungsi yang sama dengan DNA, yaitu merupakan molekul genetik yang secara keseluruhan bertanggung jawab dalam membawa segala materi genetis, seperti yang dimiliki oleh DNA. RNA ini berfungsi sebagai DNA. RNA genetik ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup tertentu yang tidak mempunyai DNA, seperti pada beberapa jenis virus.
RNA juga merupakan bahan genetik dalam virus tertentu. seperti dalam ribosom yang merupakan struktur protein , RNA yang kompleks, maka virus-pun merupakan kumpulan asam nukleat dan molekul-molekul protein.
asam nukleat sering ditemui di alam bergabung dengan protein, dalam
sel somatik dari hewan dan tanaman , DNA kromosomal atau kromatin
tergabung dengan protein. termasuk dalam gabungan protein DNA ini
terdapat suatu kelompok yang dinamakan histon. histon ini mengandung
sebagian sisa-sisa lisin, arginin atau keduanya tergantung pada histon apa,
dan ini yang mengakibatkan sangat kompleks dengan gugus-gugus
fosfodiester yang bermuatan negatif dari tulang punggung DNA. karena
interaksi antara DNA dan histon tidak sembarangan , maka kromosom
eukariotik merupakan kompleks asam nukleat-protein yang sebenarnya.
Kompleks-kompleks asam nukleat protein penting yang lainnya termasuk
ribosom dan virus.
Gambar 3.1 3 struktur protein RNA.
Gambar 3.13 disosiasi ribosom E. Coli menjadi r-RNA dan protein-protein.
dengan keadaan yang sesuai RNA ribosomal dan protein-protein
yang dipisahkan secara spontan akan bergabung kembali untuk membentuk
satuan-satuan kecil ribosomal yang berfungsi.
Ribosom merupakan struktur subseluler dimana sintesis protein berlangsung. bila ribosom dari sel prokariotik berbeda dalam ukuran dan perincian struktural dari ribosom eukariot, namun hal-hal dasar penting adalah sama bagi keduanya,
Ribosom 70 S yang utuh terdiri dari dua subsatuan, yaitu 50 S dan 30 S subsatuan. Kedua satuan ini bergabung untuk membentuk sebuah ribosom yang utuh berdiameter sekitar 200 A
dan bobot molekuler sekitar 2,5 x 106. Struktur nukleoprotein dari ribosom dapat didisosiasikan oleh perlakuan dengan bahan-bahan kimia menjadi komponen-komponen induknya, seperti pada GAMBAR 0. penyelidikan terhadap penyusunan kembali dari subsatuan-subsatuan ribosomal 30 S dan 50 S menunjukan bahwa protein ribosomal merupakan hal penting bagi struktur dan fungsi ribosom.
virus merupakan partikel lembam yang menular dan terdiri dari molekul
asam nukleat dikelilingi oleh lapisan protein pelindung. lapisan protein
melindungi asam nukleat viral terhadap aksi nuklease. protein viral juga
dapat melakukan fungsi-fungsi struktural seperti dalam hal virus bakterial
pemakan bakteri T2. virus tidak dapat melaksanakan metabolisme energi dan
dapat berada dalam keadaan tetap hanya dengan menulari sel induk,
jika virus menulari sel induk, bahan genetik viral (DNA atau RNA)
tersuntikkan ke dalam sel. protein sel dan alat biosintetik asam nukleat
kemudian memproduksi asam nukleat viral baru dan protein dengan
menggunakan keterangan genetik yang dibawa oleh DNA dan RNA yang
disuntikkan. penyusunan spontan dari protein-protein viral dan asam nukleat
berakibatkan pembentukan virus baru. banyak virus akhimya membinasakan
sel induk dan sehingga disebut bersifat patogenik atau .pemicu penyakit. beberapa virus memicu sel induk menciptakan pola-pola pertumbuhan dan permukaan-permukaan sel yang tidak normal. ini dinamakan virus oncogenik atau virus pemicu tumor.
beberapa virus adalah rudimentar yaitu memiliki asam .nukleat kecil dengan hanya 3 gen, virus lain memiliki struktur lebih rumit dan karena itu lebih banyak gen dalam beberapa hal sebanyak 250 atau lebih.
virus sebagai suatu ribonukleoprotein adalah virus mosaik tembakau (TMV) pada tahun 1935. Strukturnya merupakan perwakilan dari suatu kelompok umum virus yang memiliki bentuk seperti tongkat heliks. TMV menggambarkan jenis umum dari struktur viral yang asam nukleatnya dikelilingi oleh sebuah kulit struktural yang tersusun dari banyak molekul protein identik atau banyak dari beberapa macam protein. struktur TMV terdiri atas heliks, RNA tunggal yang sangat rapat dikelilingi oleh kurang lebih 2130 subunit protein yang identik, dengan menghasilkan partikel virus dengan diameter sekitar 180 A dan panjang total sekitar 3000 A. dengan persyaratan keadaan yang serasi, subunit protein dapat terdisosiasikan dari RNA-nya dan kemudian bergabung kembali untuk menghasilkan lagi sebuah virus yang menjangkit. Ini merupakan suatu contoh dari pengumpulan diri dari kompleks super molekular yang sering diamati dalam biokimia dan biologi molekuler struktur viral dapat juga kompleks seperti dalam hal bakteriofag T2. DNA dari
bakteriofag T2 telah dicakup dalam suatu kapsul oleh kulit protein yang
memiliki bentuk icosahedral. Ini suatu pengaturan biasa pada kebanyakan jenis virus.
Gambar 8. molekul amoniasil t-RNA dan hubungannya dengan m-RNA.
spesifitas yang tinggi dalam hal berpasangan basa kodon-antikodon
menjamin letak yang betul dari molekul ammoasil t-RNA sepanjang cetakan m-RNA.
RIBOSOMAL RNA (m-RNA)
letak berlangsungnya sintesis protein yaitu ribosom, sintesis protein terjadi di atas permukaan RNA-protein kompleks, yang dinamakan ribosom. semua fungsi ribosom yaitu menjamin orientasi yang benar antara molekul-molekul amonosil t-RNA dan cetakan m-RNA , yang sedang diikatkan kepada cetakan. karena itu, ribosom mengikat m-RNA, aminosil t-RNA yang datang masuk, dan bagian dari rantai yang sedang tumbuh, semuanya pada orientasi sterokimiawi yang betul, ribosom mengandung enzim-enzim yang dinamakan translokase, yang mengakibatkan ribosom bergerak sepanjang untai m-RNA saat sintesis protein berlangsung. pada suatu prokariot seperti E. Coli sekitar, 15.000 ribosom tersalurkan ke seluruh sitoplasma. Ribosom E. Coli yang utuh memiliki partikel dengan berat 3 x 106 Dalton dan dianggap sebagai ribosom 70 S, karena .sifat sendimentasi di dalam ultrasentrifus. Bentuk seluruh ribosom 70 S yang tampak dalam Gambar dibawah ini
Gambar 3.19
struktur E. Coli ribosom, yang menunjukan disosiasi setiap subsatuan menjadi komponen-komponennya r-RNA dan protein, bahwa suatu ribosom 70 S yang utuh terbentuk, jika subsatuan subsatuan mengikat diri dengan m-RNA. (Perhatikan juga bahwa koefisien sedimentasi tergantung pada baik bobot molekuler maupun bentuk molekul. karena itu harga S dari subsatuan ribosom tidak menghasilkan jumlah harga S dari ribosom yang utuh).
tanpa adanya m-RNA dan pada konsentrasi rendah Mg2+, ribosom 70 S
berdisosiasi menjadi dua subsatuan: satu subsatuan 50 S (berat partikel kira kira 2 x 106 Dalton) dan satu subsatuan 30 S (berat partikel kira-kira 1 x 106
Dalton). RNA robosomal dan komponen-komponen protein setiap subsatuan
diisolasikan dengan cara-cara kimia yang sesuai dan fraksionasi. hasil pemisahan komponen-komponen dari tiap subsatuan .ribosomal E. Coli tampak dalam
Gambar 7.
pada saat yang tepat dimungkinkan untuk secara spontan terjadinya
penyusunan kembali subsatuan-subsatuan ribosomal 30 S dan 50 S yang
aktif. jadi jelas bahwa penataan yang kompleks dan sangat spesifik dari
protein dan asam-asam nukleat dan ribosom disebabkan oleh perakitan
mandiri dari komponen-komponennya.pada sel eukariotik, sintesis protein tidak saja terjadi di dalam sitoplasma, namun juga sampai ukuran terbatas di dalam mitokhondria dan kloroplas. ribosom dari kloroplas dan mitokhondria sama dengan ribosom 70 S dari prokariot, sedang ribosom dalam sel sitoplasma sel eukariotik lebih besar dan lebih kompleks. seperti ribosom 70 S dari prokariot, maka ribosom dari 80 S dari eukariot berdisosiasi menjadi satu subsatuan besar (60 S) dan satu subsatuan kecil (40 S). subsatuan 60 S mengandung 3 molekul RNA : 23 S,5 S, 7 S, .Subsatuan 40 S memiliki 1 molekul RNA 18 S yang tunggal. adanya protein-protein ribosomal di dalam nukleoprotein
yang berstruktur kompleks dari ribosom eukariotik. dalam suatu sel eukariotik, seperti hepatosit, ribosom umumnya ada dalam persekutuan dengan retikulum endoplasmik, yaitu suatu struktur yang tersusun dari banyak saluran terbentang ke segala jurusan di dalam seluruh sitoplasma.
Gambar 3.20 menunjukkan retikulum endoplasmik dan ribosom.
Gambar 3.20. retikulum endoplasmik. ribosomnya, terlihat sebagai granula berjajar-jajar sepanjang jalan lintas retikulum endoplasmik.
tidak memandang jenis sel apa, maka cara kerja ribosom dalam sintesis
protein adalah umum. kedua subsatuan ribosomal membentuk suatu ribosom
lengkap jika terikat pada m-RNA. kompleks ribosom m-RNA merupakan
satuan penyebab sintesis protein yang aktif. Hubungan antara ribosom, m-RNA dan t-RNA biasanya lebih dari 1 ribosom terikat pada satu untai m-RNA. hal ini memungkinkan pembentukan serentak beberapa protein dari
cetakan yang sama dengan cara garis rakitan, Multi-ribosom/m-RNA
kompleks ini dinamakan polisom, pembentukan m-RNA dengan transkripsi dari DNA , penjelmaan dari urutan basa dari m-RNA ke dalam struktur protein oleh sintesis protein ribosomal terkoordinasi secara ketat terhadap waktu dan
tempat, setidak-tidaknya di dalam E. Coli. Sementara ujung 5' dari m-RNA
yang baru terbentuk terkelupas dari cetakan DNA, maka subsatuan ribosomal
mengikatkan diri dan sintesis protein dimulai walaupun cetakan m-RNA
sedang dibuat. Komponen penyusun DNA dan RNA mempunyai banyak kemiripan. tetapi , karena fungsinya berbeda, keduanya juga memiliki beberapa
perbedaan, terutama dalam hal letak, struktur, kadar, fungsi, dan komposisi
kimianya,
Perbedaan DNA dan RNA
OBJEK DNA RNA
fungsi - mengendalikan faktor keturunan -sintesis protein
dan sintesis protein
letak inti sel - inti sel - sitoplasma, ribosom
bentuk - pita spiral ganda - pita tunggal
komponen gula - deoksiribosa - ribosa
ukuran - sangat panjang - pendek
basa nitrogen - purin : adenin, guanin, - purin : adenin,
pirimidin : sitosin,timin guaninpirimidin : sitosin, urasi
kadar - tidak dipengaruhi oleh kecepatan -berubah-ubah menurut
sintesis protein kecepatan sintesis protein
RNA
Karena sel berkembang biak menurut proses pembelahan, maka DNA
harus membiak dalam bentuk tepat sama dalam tiap sel dari generasi ke
generasi. tambahan pula berfungsinya suatu sel individu yang normal
diperlukan penggunaan informasi genetik yang terkandung dalam DNA
untuk mengarahkan biosintesis dari protein enzim. kedua hal ini menentukan
peranan bahan genetik dalam sel dan menimbulkan dogma pusat genetika
molekuler. pendapat ini merupakan garis besar mengenai peranan DNA dan
RNA pada pewarisan informasi genetik dari satu bentuk simpanan menjadi
struktur primer akhir dari suatu molekul protein,
Gambar 3.14. dogma pusat dari genetika molekuler. anak panah
menandakan arah arus informasi genetik. garis terputus-putus
menandakan keadaan-keadaan khusus yang menyimpang dari bagan ini.
3 proses utama terlihat pada gambar atas yaitu translasi,replikasi, transkripsi,
1 .transkripsi menyangkut perangkaian secara linier satuan-satuan
monomer RNA., atau ribo-nukleotida, dengan menggunakan suatu
bagian khas yang kecil (gene) dari untaian DNA sebagai model. Molekul
RNA tidak saja menyediakan cetakan kerja bagi biosintesis protein,
namun juga bekerja sebagai pembawa istimewa untuk asam amino dan
juga memperlengkapi tempat tautan di mana sintesis protein akan
berlangsung.
2.replikasi menyangkut perangkaian secara linier satuan-satuan monomer
DNA untuk membentuk replikat atau kopi yang tepat dari rangkaian
struktur DNA yang lama. Proses ini memungkinkan pembentukan dua
molekul anak DNA selama pembelahan sel, masing-masing satu kopi
yang tepat dari induk DNA.
3. translasi meliputi perangkaian secara linier monomer-monomer asam
amino, dengan memakai satu jenis khas RNA sebagai cetakan dan
jenis khas RNA lain sebagai pembawa dan pengubah asam amino.
sesuai dengan proses dalam sintesis protein..bagan yang tampak pada gambar diatas juga memuat proses lain, yang ditemukan oleh penelitian baru-baru ini: dalam keadaan tertentu, RNA dapat bertindak sebagai suatu cetakan untuk biosintesis DNA proses ini dianggap transkripsi kebalikan. Dalam hal ini jelas bahwa asam-asam nukleat berperan dalam biosintesis protein.
pada gambar diatas ini tampak bagaimana arus informasi genetik
dalam suatu sel berlangsung dari DNA ke RNA. Transkripsi adalah suatu
satuan spesifik dari informasi genetik dalam DNA yang mengakibatkan
pembentukan sebuah molekul RNA berserat tunggal dengan suatu urutan
asam basa komplementer terhadap bagian untai DNA yang ditranskripsikan.
adanya suatu untai DNA yang terbagi menjadi bagian-bagian pendek yang saling dihubungkan. Setiap bagian, atau gen terdiri dari suatu urutan basa yang membuat suatu kode untuk molekul RNA yang unik. Molekul RNA yang sesuai dengan suatu gene tertentu, mungkin merupakan salah satu dari 3 tipe RNA, yaitu t-RNA, m-RNA, r-RNA
golongan terbesar yang maha luas dari gen dalam kromosom memberi
kode untuk molekul-molekul m-RNA, sehingga menyediakan pengarahan utama untuk sintesis protein. peta-peta genetik yang menunjukkan tempat-tempat dari banyak gene yang sesuai dengan protein protein tertentu, termasuk E. Coli.
proses sintesis molekul RNA oleh transkripsi dari cetakan DNA yang
bersangkutan dibagi menjadi beberapa prosedur ,antaralain :
prosedur 1. enzim RNA polimerase terikat pada urutan spesifik dari basa,
atau tanda permulaan, pada permulaan gene sedang mengalami transkripsi. tempat-tempat permulaan ini merupakan urutan basa yang kaya akan pirimidin dan mempunyai sekitar 10 nukleotida. pengikatan RNA polimerase pada tempat permulaan menyebabkan terbukanya gulungan heliks rangkap DNA pada bagian pendeknya. untuk setiap gen tertentu, hanya 1 untai heliks rangkap berfungsi sebagai cetakan untuk transkripsinya. RNA polimerase dari E. Coli menghasilkan semua dari 3 jenis RNA seluler. pada sel mamalia terdapat beberapa RNA polimerase yang berbeda. RNA polimerase E. Coli mempunyai bobot molekuler kira-kira 5 x 105 dan terdiri dari lima sub satuan.
prosedur 2. Substrat untuk reaksi RNA polimerase, yaitu ATP, GTP, UTP, dan CTP, merupakan pasangan basa terhadap basa komplementernya pada satu dari bagian-bagian DNA. kekhususan dari pasangan basa memungkinkan DNA untuk bertindak sebagai cetakan pada penambahan ribonukleosida
trifosfat dalam urutan yang benar kepada untai RNA yang sedang tumbuh. RNA polimerase mengkatalisis pembentukan hubungan fosfodiester antara ribonukleosida trifosfat dan ujung 3'-OH dari untai RNA yang sedang tumbuh. pembebanan yang diikuti hidrolisis pirofosfat membantu menyediakan gaya
pendorong untuk reaksi ini. bekerjanya RNA polimerase sama dengan bekerjanya DNA polimerase 1. Pertumbuhan untai RNA seperti halnya dengan DNA, berlangsung dalam arah 5' --> 3'.
Gambar 5. Proses transkripsi RNA.
prosedur 3. sementara RNA polimerase bergerak ke bawah menuruti untai
DNA, maka hibrida RNA/DNA dupleks yang dihasilkan, membuka kumparannya, dan untai cetakan DNA membentuk kembali heliks rangkap DNA/DNA dengan
untai komplementer kromosomnya. Pada ujung gen ,suatu urutan basa khusus memicu berhentinya transkripsi dan RNA polimerase melepaskan diri dari molekul DNA, protein khusus, yaitu faktor p, mungkin terlibat dalam proses penyelesaian.
prosedur 4. sesudah molekul RNA disintesis, imungkin dapat diubah secara kimiawi. bahwa 18 S dan 28 S r-RNA ribosom mamalia merupakan hasil dari metilasi dan pembelahan pelopor 45 S yang tunggal. seperti pada pembentukan zimogen atau pelopor tak aktif dari protein enzim tertentu. bahwa molekul t-RNA dihasilkan oleh pembelahan selektif terhadap molekul RNA yang lebih besar. basa-basa yang tidak penting terutama t-RNA biasa, mungkin merupakan akibat dari perubahan kimia sesudah terjadi transkripsi dari pelopor t-RNA.
TRANSFER RNA (t-RNA)
Transfer RNA (t- RNA) yaitu bentuk terkecil dari RNA. kadang dinamakan s-RNA (small-RNA), sebab berada di dalam cairan bagian atas dari larutan, sedangkan bentuk RNA yang lain (yang lebih berat) mengendap oleh sentrifugasi ultra. masing masing dari ke-20 asam amino memiliki sedikitnya satu molekul t-RNA untuk mengangkut molekul t-RNA tadi ke tempat .sintesis protein dan menjamin penempatannya yang benar dalam urutan asam amino dari protein yang sedang disintesis. lengkung antikodon pada gambar ini mengandung sebuah basa triplet (antikodon) yang komplementer terhadap salah satu kodon untuk alanin, antikodon berperan dalam sintesis protein.
Gambar 6. Gambaran skematik molekul t-RNA.
Model daun struktur t-RNA yang diperlihatkan dalam GAMBAR 7 merupakan pendekatan 2 dimensi dari bentuk sebenarnya . berdasar analisa difraksi sinar-X sudah ditentukan struktur-struktur 3 dimensi sejumlah t-RNA.
bahwa pada GAMBAR 6 satu antikodon untuk alanin yaitu triplet 3'CGI5', yang komplementer terhadap kodon 5'GCC3'. (I berarti inosin). kedudukan ketiga di dalam anti kodon (basa pada ujung 5' dari anti kodon) memiliki jauh
lebih banyak kebebasan untuk bergerak dibandingkan 2 basa pertama.
Gambar 7. Model daun semanggi struktur t-RNA.
penelitian ini dinamakan konsep goyang dan menjelaskan mengapa triplet
antikodon yang sama dalam molekul t-RNA tertentu dapat berpasangan basa
dengan berbagai kodon triplet yang berbeda. pada masalah kode genetik secara terperinci, maka suatu asam amino tertentu dapat memiliki lebih dari satu kodon triplet, molekul aminoasil t-RNA yang tampak dalam
Gambar 4
maka kodon-kodon GCU, GCC, GCA, GCG semuanya adalah kode untuk alanin.
Dari keempat kodon ini, anti kodon yang ditunjukkan dalam GAMBAR 4
akan berpasangan basa dengan GCU, GCC, dan GCA. kedua basa pertama dalam 3 kodon ini adalah sama (CG), dan hanya kedudukan ketiga berlainan. Interaksi antara inosin, basa goyang dalam alanin antikodon dan masing-masing dari 3 basa, yang dapat berpasangan basa dengan basa tadi. potensi berpasangan basa ganda ini pada kedudukan anti kodon ketiga berarti bahwa molekul amoniasil t-RNA yang sama dapat berpasangan basa sampai dengan 3 kodon, semuanya mengkhususkan diri dengan asam amino yang sama.
hasil guna dari ikatan misalnya CGI dan tiap-tiap ketiga kodon yang
bersesuaian adalah tidak sama untuk masing-masing. variasi dalam
kemampuan mengikat ini dapat berguna sebagai dasar untuk pengendalian
laju sintesis protein. yaitu mungkin maka laju penggabungan suatu asam amino tertentu pada suatu rantai protein yang sedang tumbuh, ditentukan oleh kemungkinan kodon mana yang digunakan.
MESSENGER RNA (m-RNA)
ini membicarakan bagian-bagian dan cetakan untuk sintesis protein, dimana
ukuran molekul m-RNA tergantung pada jumlah sisa asam amino dalam
protein yang membutuhkan molekul m-RNA itu sebagai cetakan. sintesis suatu protein yang mengandung sisa asam amino sebanyak 500 jelas harus diurus oleh molekul m-RNA yang memiliki paling sedikit 1500 (3 x 500 basa).
dalam struktur t-RNA tampak bahwa suatu antikodon istimewa dalam molekul t-RNA sesuai dengan asam amino tertentu yang dibawa serta. Dalam urutan basa dari cetakan kerja untuk sintesis protein, yaitu m-RNA terdapat basa triplet atau kodon yang komplementer terhadap t-RNA antikodon. Letak setiap kodon pada untai m- RNA sesuai dengan letak asam amino yang bersesuaian di dalam struktur primer protein, yang memerlukan m-RNA sebagai cetakan.
perubahan m-RNA dalam bakteri berlangsung sangat cepat, dengan
melihat umur rata-rata sekitar 2 menit. sedang transkripsi suatu ngen tertentu menghasilkan hanya 1 molekul m-RNA sekali, namun 1 molekul m-RNA ini dapat mengarahkan biosintesis dari banyak molekul protein secara serentak.
Hubungan antara aminoasil m-RNA dan t-RNA pada GAMBAR 8. Gambar ini adalah peranan dari interaksi kodon-antikodon dalam penempatan
secara benar dari asam amino di dalam rantai protein. Karena sekarang telah
GAMBAR 8
.jpg)
