Struktur DNA
Tim riset
Australia belum lama ini menemukan struktur baru DNA manusia. Struktur ini
konon berbeda dengan struktur konvensional yang selama ini berlaku dan diakui
dunia ilmiah.
Adik-adik
tahu, apakah DNA? DNA singkatan dari Deoxyribose
Nucleic Acid, merupakah satuan terkecil gen makhluk hidup. Bagaimana dan
siapa penemu struktur DNA? Secara umum,
struktur DNA yang konvensional adalah heliks ganda (double helix); tersusun
atas basa nitrogen Adenin, Guanin, Timin dan Sitosin; dan merupakan polimer
dari monomer nukleotida (fosfat-gula deoksiribosa-basa nitrogen). Adenin dan
Guanin termasuk purin. Sedang Sitosin dan Timin tergolong pirimidin.
Menurut
Crick & Watson, struktur DNA
heliks ganda tersusun atas dua utas polinukleotida yang saling terhubung oleh
ikatan hidrogen yang lemah. Ikatan hidrogen tersebut terbentuk antara dua basa
nitrogen, Purin dan Pirimidin, yang saling berpasangan. Adenin (basa purin)
berpasangan dengan Timin (basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan rangkap
dua, sementara Guanin (basa purin) berpasangan dengan Sitosin (basa pirimidin)
yang terhubung dengan ikatan rangkap tiga. Nah, berikut ini struktur molekul
dari Adenin dan Guanin, serta Timin dan Sitosin:
Basa
nitrogen tersebut terhubung ke suatu gula deoksiribosa pada rantai
punggung DNA.
Gula deoksiribosa merupakan modifikasi dari gula ribosa, yaitu gula dengan 5
atom karbon, dimana pada atom karbon nomor 2 kehilangan atom oksigennya. Oleh
karena itu, gula tersebut dinamakan de-oksi yang berarti kehilangan oksigen.
Berikut ini struktur gula deoksiribosa yang terdapat pada struktur molekul DNA:
Pada
rantai punggung DNA (DNA backbone),
gula deoksiribosa kemudian terhubung dengan suatu gugus fosfat, tepatnya pada
atom karbon nomor 5 dari gula deoksiribosa, seperti pada gambar di bawah ini:
Ketiga
komponen tersebut, yaitu basa nitrogen, gula deoksiribosa dan gugus fosfat
membentuk suatu molekul yang kemudian disebut dengan nukleotida. Selain
nukleotida, kita juga mengenal adanya istilah nukleosida, nah letak perbedaan
nukleosida dan nukleotida adalah pada ada atau tidaknya gugus fosfatnya. Jika
gugus fosfat dihilangkan, maka disebut dengan nukleosida. Jadi, nukleotida
adalah gabungan antara nukleosida ditambah gugus fosfat. Gabungan dari berbagai
nukleotida akan membentuk suatu polimer yang disebut dengan polinukleotida.
Berikut ini struktur nukleotida dan polinukleotida pada struktur DNA:
Polimer
tersebut terbentuk akibat ikatan yang terjadi antara gugus fosfat pada satu
nukleotida dengan gula deoksiribosa pada nukleotida terdekatnya. Ikatan
tersebut tepatnya terjadi antara gugus fosfat dengan atom karbon nomor 3 pada
gula deoksiribosa. Ikatan itu disebut dengan ikatan fosfodiester.
Polinukleotida
yang terbentuk memiliki arah, yang sebenarnya dikenal dengan polaritas, yaitu
dari 5 ke 3 atau dari atas ke bawah. Angka 5 dan 3 tersebut sebenarnya
merupakan angka pada penomoran atom karbon pada gula deoksiribosa.
Struktur
Heliks DNA
Dua polinukleotida
yang berbeda arah kemudian saling bergabung dan terhubung dengan ikatan
hidrogen (yang lemah) antara dua basa nitrogen dimana basa purin berpasangan
dengan basa pirimidin untuk membentuk suatu struktur heliks ganda yang disebut
struktur heliks DNA. Nah, berikut ini gambar struktur DNA yang heliks ganda
atau double helix:
Penemu
Struktur DNA
Siapa
penemu struktur DNA? Yang menemukan struktur DNA untuk pertama kali adalah
James Watson, Francis Crick dan Maurice Wilkins.
James
Watson adalah warga negara Amerika kelahiran tahun 1928 yang pada usia 18 tahun
telah menerima gelar Ph.D pada bidang zoologi dari Universitas Indiana.
Sementara Francis Crick adalah seorang warga Inggris kelahiran tahun 1916 yang
sangat tertarik pada fisika, kimia dan matematika.
James
Watson dan Francis Crick mulai kerja bersama untuk menentukan struktur DNA pada
tahun 1949 di Cavendish Laboratory di Universitas Cambridge. Dan, Maurice
Wilkins adalah seorang ilmuwan asal Selandia Baru yang menerima gelar Ph.D nya
pada bidang fisika.
Pada tahun
1950-1952, Wilkins bersama Raymond Gosling dan Rosalind Franklin meneliti struktur
DNA dengan menggunakan sinar-X. Berbekal hasil
kolaborasinya, Wilkins kemudian memulai kerjasamanya bersama Watson dan
Crick dalam menentukan struktur DNA hingga mereka menemukan struktut double-helix. Atas jasanya, mereka
bertiga dianugerahi Nobel
Kedokteran tahun 1962.
Dedi
Junaedi
Comments
Post a Comment