√ Bahan Dna (Pengertian, Struktur, Fungsi, Percobaan) Berdasarkan Para Ahli

Organisme keturunannya niscaya mempunyai sifat-sifat khusus yang tidak dimiliki oleh makhluk hidup lain. Sifat tersebut dikendalikan oleh gen-gen tertentu. Setiap gen pada suatu sifat akan mempunyai aksara atau ciri yang berbeda. perbedaan tersebut disebabkan oleh wujud DNA yang berbeda.


Ilustrasi Gambar Oleh irishtimes.com

Namun DNA tidak tidak begitu saja diartikan sebagai pembawa materi genetik. beberapa penelitian juga berusaha untuk menunjukan bahwa DNA yaitu materi genetik. Penelitian dan pembuktian yang dilakukan pada tahapan tahapan tertentu oleh peneliti menghasilkan teori teori gres mengenai DNA atau gen.

Pengertian DNA

DNA yaitu susunan asam nukleat yang menyimpan semua informasi biologis pada setiap organisme. Molekul-molekul DNA pada suatu organisme menyusun kromosom yang berpasangan. dari kromosom tersebut maka akan menyusun genetika pada organisme dengan sifat-sifat berbeda.

Pada insan mempunyai 23 pasang kromosom dan terdiri dari 25000 gen yang memilih warna kulit, warna rambut, warna mata, dan sifat-sifat lainnya. sehingga dengan banyaknya sifat tersebut setiap insan serta keturunannya niscaya mempunyai susunan DNA yang berbeda. Susunan DNA yang berbeda tersebut akan bersifat menurun sehingga antara tetua atau induk niscaya mempunyai kesamaan dengan keturunannya entah pada warna kulit saja atau warna mata saja sehingga pada proses persilangan akan terdapat percampuran DNA.

Struktur DNA

Kromosom merupakan kumpulan atau susunan dari DNA yang berada pada nukleus. namun DNA juga sanggup ditemukan dalam organel sel lainnya menyerupai mitokondria dari flora dan hewan. DNA yang berada pada nukleus dan DNA yang organel lain yang mempunyai perbedaan yang faktual yaitu DNA yang pada organel sel lainnya tidak ada hubungannya dengan protein histon serta mempunyai bentuk molekul yang bundar menyerupai pada bakteri, sedangkan DNA yang ada di nukleus atau inti sel mempunyai korelasi dengan protein.

DNA merupakan asam nukleat yang tersusun atas monomer nukleotida yang apabila diuraikan terdiri dari gula fosfat dan basa nitrogen. gula pentosa deoksiribosa dan basa nitrogen akan membentuk ikatan glikosida yang terdapat pada atom C 1 gula pentosa dengan atom n 1 pirimidin  dan kemudian membentuk molekul nukleotida. Dengan demikian maka DNA merupakan suatu susunan atau polinukleotida.

Penemuan DNA (deoxyribonucleic acid) sebagai materi genetik mulanya menjadikan kontroversi. mulanya pengetahuan menyatakan bahwa kromosom tersusun dari protein dan asam nukleat sehingga menganggap bahwa protein sebagai materi genetik. Hal tersebut berkaitan dengan sifat protein yang sangat dinamis pada seluruh penggalan sel. Sehingga sampai tahun 1950 terus dilakukan percobaan dan penelitian untuk mencari materi.

Struktur fisik dari DNA pernah di kemukakan oleh James Watson dan Francis crick di mana DNA membentuk dua rantai polinukleotida antiparalel dalam heliks ganda. Mereka juga menyatakan ciri-ciri dari model DNA heliks ganda yaitu:

1. Molekul DNA mengandung double helix polinukleotida yang terikat satu sama lain dalam heliks ganda putar kanan.
2. Diameter pada heliks ganda yaitu 2 nanometer
3. Rantai antiparalel merupakan rantai yang berorientasi dalam arah berlawanan yaitu satu rantai arah 5 ketiga dan rantai lain 3 ke-5
4. Rangkaian gula fosfat berada pada sisi luar heliks ganda sementara basa terletak pada sentra sumbu
5. Ikatan antara basa nitrogen diikat oleh hidrogen sehingga basa tersebut membentuk adenin dengan timin sedangkan basa guanin berikatan dengan sitosin
6. Antar pasangan basa terpisah dengan jarak 0,30 m dan mempunyai putaran penuh 360° helix dengan mengambil jarak 3,46 m sehingga terdapat 10 pasang pada setiap putaran
7. Sejumlah 2 rantai yang mengikat pasangan basa pada cincin gulanya yang tidak berlawanan secara langsung. lekukan antar tulang punggung dihasilkan lantaran tulang punggung 2 gula fosfat dari heliks ganda tidak sama panjang dalam sumbu helix serta dari lakukan tersebut mempunyai bentuk dan ukuran yang sama.

Percobaan Pembuktian DNA

Penelitian mengenai DNA diawali pada tahun 1930 yaitu pembelajaran oleh jago mengenai susunan kimia gen melalui pendekatan biofisik serta biokimia. sehingga dengan latar belakang tersebut muncullah istilah bolu atau cabang ilmu ilmu gres yaitu biologi molekular. dengan demikian maka terdapat keterkaitan antara genetika dengan biologi molekular yang kemudian muncul lagi istilah genetika molekular. Genetika molekular merupakan fokus ilmu tersebut mempelajari wacana gen pada organisme.

Percobaan Griffith

Gen terletak pada kromosom kromosom tersebut berada pada inti sel. Komponen kimiawi dari kromosom DNA dan protein perlu pembuktian khusus dari ketiga tersebut mana yang merupakan suatu materi genetik. Kemudian penelitian dilanjutkan oleh jago kesehatan dari Inggris yaitu Frederick griffith. Penelitian tersebut menunjukan antara DNA protein atau kromosom yang menjadi materi genetik. pembuktian dilakukan dengan griffith yang mempelajari penyebab penyakit pneumonia pada mamalia.

Pneumonia pada mamalia disebabkan oleh kuman streptococus pneumoniae. dari kuman tersebut griffith mempunyai dua strain kuman yaitu kuman yang sanggup menimbulkan penyakit dan kuman yang tidak menimbulkan penyakit. kemudian berisik membagi lagi dari kuman yang menjadi penyebab penyakit dibagi menjadi tiga tipe yaitu tipe I, II dan III.

Berdasarkan keberadaan kapsulnya kuman streptococus pneumoniae dibagi menjadi dua yaitu berkapsul dan tidak berkapsul. Bakteri yang berkapsul yaitu adanya kapsul yang menyelubungi seluruh sel dari bakteri. Selubung kapsul tersebut menimbulkan permukaan kuman menjadi halus (smooth). sedangkan kuman yang tidak berkapsul merupakan kuman yang tidak berbahaya dan ditandai dengan permukaan sel yang kasar. Hal tersebut disebabkan lantaran seluruh permukaan sel tidak diselubungi oleh kapsul. Bakteri berangasan ini disebut kuman type R (rough).

Objek percobaan yang dilakukan oleh griffith yaitu penyuntikan kuman pada tikus. berikut yaitu perlakuan yang diberikan oleh griffith terhadap objek percobaannya :

Tikus yang disuntik dengan kultur kuman tipe s menjadi mati
Tikus yang kedua disuntik dengan kuman non patogen atau kuman yang tidak menimbulkan penyakit type r tikus tidak mati

Percobaan selanjutnya kuman tipe s dimatikan dengan pemanasan 60 derajat Celcius selama 3 jam. kemudian kuman tersebut disuntikkan pada tikus dan tidak berefek apapun pada tikus atau tikus tetap sehat.  artinya kuman tipe s akan menimbulkan penyakit pada tikus apabila dalam kondisi kuman hidup.

Percobaan yang ke-4 dilakukan oleh griffith dengan mencampur kuman tipe s yang telah mati jawaban pemanasan dengan kuman type r. Hasil pencampuran tersebut disuntikkan pada tikus tikus percobaan griffith menjadi sakit kemudian dengan melihat penyebab penyakitnya griffith melaksanakan otopsi.
Hasil otopsi mengatakan bahwa ditemukan banyak kuman tipe s pada tikus tersebut. terdapat substansi yang berasal dari kuman tipe s yang sudah mati mengubah sel kuman type r menjadi bentuk kuman penyebab penyakit atau menjadi kuman tipe s. sifat keantagonisan pada kuman tipe s ditularkan pada kuman tipe R sehingga Tipe R yang menyerang tikus menjadi antagonis dan menjadi kuman tipe S.

Percobaan Griffith

Pewarisan atau pemindahan materi genetik tersebut merupakan sifat patogenitas yang dimiliki kuman type r yang ternyata diwariskan ke semua keturunannya. griffith belum mengetahui substansi yang menimbulkan perubahan yang diwariskan oleh kuman streptococus pneumoniae. sehingga fenomena tersebut disebut transformasi yang merupakan perubahan genotip dan fenotip kuman yang disebabkan oleh asimilasi DNA eksternal.

Prinsip tranformasi

Percobaan Oswald Avery dkk.

Percobaan yang dilakukan oleh Oswald Avery merupakan lanjutan dari percobaan griffith untuk menunjukan bahwa DNA merupakan materi genetik.  Percobaani dilakukan oleh Oswald Avery sdfdfn mcleod dan mccarty melanjutkan dari percobaan griffith yang dilakukan 14 tahun setelahnya. ketika orang tersebut melaksanakan percobaan memakai kultur kuman tipe s yang telah mati jawaban pemanasan.

Tahap selanjutnya yaitu mereka memecah sel kuman dengan deterjen dan memakai sentrifus untuk memisahkan komponen sel sehingga menjadi ekstrak sel. hasil ekstrak sel kuman tersebut kemudian diinkubasi dengan kultur kuman type r yang hidup. kemudian battery type r tersebut ditumbuhkan pada media kultur di cawan petri. kemudian dilakukan pengamatan dan risikonya terdapat pertumbuhan kuman s pada media kultur yang mengatakan bahwa hasil ekstrak tersebut melalui proses prinsip transformasi.


Avery dan kawan-kawan mengira bahwa salah satu diantara komponen makro molekul yang terdapat pada ekstrak yaitu polisakarida dan protein RNA dan DNA yang menjadi penyebab adanya transformasi. Pembuktian selanjutnya yaitu untuk memilih penyebab dari transformasi. langkah pertama yang dilakukan untuk pembuktian transformasi yaitu komponen penyusun sel dirusak dengan memakai enzim untuk merusak substansi tersebut.



Untuk merusak komponen protein mereka memakai enzim protease, untuk merusak RNA mereka memakai enzim ribonuklease atau RNA ase. risikonya mengatakan bahwa degradasi dari komponen penyusun sel tidak menghalangi berlangsungnya proses transformasi kecuali pada ketika molekul DNA dirusak dengan memakai enzim deoksiribonuklease.

Percobaan Hershey dan Chase

Percobaan selanjutnya dilakukan oleh Herbie dan jasa yang lebih mengutamakan pada observasi. penguat lain yang menyatakan bahwa DNA merupakan materi genetik sanggup disimpulkan dari bakteriofage atau virus yang menginfeksi bakteri. diketahui bahwa komponen utama dari virus yaitu terdiri dari DNA atau RNA serta protein yang menyelimutinya. teknik perbanyakan diri yaitu virus menginfeksi sel hidup dengan mengambil perangkat metabolisme pada sel hidup tersebut.

Pada bakteriofag materi genetik dikenal sebagai T2 yang merupakan DNA. di sini hershey dan Martha case menyebutkan T2 yaitu salah satu dari faga yang menginfeksi kuman escherichia colli. sama menyerupai virus lainnya T2 juga terdiri dari DNA dan protein sebagai komponen utama. dengan cara abuh melalui ec0l1 T2 bisa memperbanyak diri sehingga ec0l1 sebagai penghasil T2 yang dilepas ketika sel tersebut pecah. keunikan lainnya yaitu T2 sanggup mengatur sel inang untuk memproduksi virus namun pada tahap ini belum di ketahui penggalan virus yang mana yang berperan untuk mengatur tersebut entah dari protein atau DNA.

Tahap selanjutnya yaitu he residences melaksanakan percobaan dengan tujuan pembuktian penggalan mana komponen penyusun T2 yang masuk ke dalam sel bakteri. mereka memanfaatkan isotop radioaktif yang berbeda untuk menandai antara DNA dan protein atau sebagai pembeda keduanya. Awalnya T2 ditumbuhkan bersama dengan escherichia colli dalam welirang radioaktif.  atom atom radioaktif hanya masuk ke dalam protein fakta tersebut lantaran protein mengandung banyak sulfur. Sehingga kultur T2 yang berbeda ditumbuhkan dalam fosfor radioaktif 32p.

Bukan hanya protein DNA juga mengandung fosfor maka fosfor radioaktif akan menempel pada DNA. dari kedua kultur tersebut sama-sama mengandung virus t 2 yang sudah mempunyai label radioaktif yang kemudian dibiarkan secara terpisah dari escherichia colli yang non radioaktif. tahap selanjutnya yaitu pelepasan penggalan faga yang terdapat di luar sel bakteri, tahap selanjutnya yaitu tahap selanjutnya yaitu pemisahan antara pelet yang terbentuk dengan substansi lainnya (supernatan) memakai sentrifus.

Hasil pengamatan radioaktif antara pelet dan supernatan mengatakan bahwa kuman yang terinfeksi virus t 2 yang berlabel radioaktif pada proteinnya, sebagian radioaktif lainnya ditemukan di dalam supernatan di mana supernatan tersebut mengandung virus. Artinya protein faga tidak memasuki sel inang. sedangkan pada kuman yang terinfeksi virus t 2 yang penggalan DNA nya ditandai dengan fosfor radioaktif hasil peleknya menjadi materi kuman yang sebagian besar mengandung unsur radioaktif. tahap selanjutnya yaitu kuman dikembalikan ke dalam kultur namun risikonya mengatakan bahwa abuh terus berjalan dan melepaskan faga yang mengandung fosfor radioaktif.

Dari pengamatan sanggup disimpulkan bahwa penggalan DNA virus masuk ke dalam sel inang sedangkan sebagian besar protein tetap di luar. adanya abuh molekul DNA ini menimbulkan sel-sel memproduksi DNA dan protein. hasil dari kesimpulan ini dijadikan teori bahwa asam nukleat merupakan materi yang bersifat herediter atau bukan protein.

Apakah RNA Juga Materi Genetik ??

Tidak semua organisme mempunyai DNA sebagai materi genetiknya yang utuh tetapi sebagian organisme menyerupai virus yang menginfeksi binatang atau virus yang menginfeksi kuman maupun flora materi genetik bukan hanya DNA melainkan mereka mempunyai RNA sebagai informasi genetik. contohnya pada virus tembakau atau TMV tobacco mosaic virus sebagai penyebab penyakit pada tumbuhan tembakau, virus tersebut tidak mempunyai DNA tapi mempunyai DNA sebagai materi genetik sedangkan komponen lainnya yaitu protein yang bersama RNA membentuk konfigurasi.

Namun apakah benar RNA sebagai materi genetik pada TMV ? teori tersebut kemudian muncul pada tahun 1956 di mana percobaan dilakukan oleh A. Gierire dan Schramm dengan cara inokulasi RNA murni dari tobacco mosaic virus atau virus pada tembakau. Penelitian selanjutnya dilakukan oleh Frankel corant dan b singer dengan cara memisahkan RNA dan protein dari jenis strain TMV yang berbeda. langkah selanjutnya yaitu antara RNA dan protein direkonstruksi memakai pasangan RNA dan protein dari strain virus berlainan. Hasilnya kedua bibit unggul virus ini diinfeksikan pada tumbuhan tembakau. hasil inokulasi virus mengatakan bahwa tanda-tanda penyakit yang disebabkan virus pada tembakau sangat spesifik dengan mengatakan RNA dari strain TMV yang awal dan tidak spesifik pada proteinnya. artinya dari percobaan tersebut sanggup ditarik kesimpulan bahwa RNA merupakan materi genetik yang dicontohkan oleh hasil inokulasi TMV pada tembakau.

ilustrasi gambar oleh staff.uny.ac.id

Fungsi DNA 

DNA diartikan sebagai materi genetik pada sebagian besar organisme. DNA mempunyai kiprah khusus dalam menjalankan fungsi pokoknya. Yaitu :

1. DNA sebagai daerah penyimpanan informasi genetik dan dengan sempurna sanggup menurunkan informasi atau arahan tersebut dari induk atau tetua yang diturunkan kepada keturunannya dari generasi ke generasi selanjutnya. sehingga dengan fungsi tersebut DNA harus melalui proses replikasi atau memperbanyak diri dengan wujud yang sama.
2. DNA berfungsi sebagai pengatur perkembangan fenotip suatu organisme. maksudnya materi genetik DNA harus berorientasi pada pertumbuhan dan diferensiasi organisme yang diawali dari sel yang membentuk zigot sampai menuju ke pembentukan individu dewasa. fungsi tersebut merupakan fungsi fenotipik yaitu dituangkan dalam mulut gen atau wujud kegiatan dari gen.
3. DNA padu pada waktu tertentu harus sanggup mengalami perubahan sehingga makhluk hidup yang bersangkutan akan bisa menyesuaikan dan menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang juga berubah. tanpa adanya perubahan maka evolusi pada organisme juga tidak akan pernah berlangsung sehingga fungsi DNA di sini yaitu sebagai evolusioner. evolusioner ini sanggup berlangsung melalui insiden mutasi atau perubahan gen.

Sumber http://www.galinesia.com