Biologi

DNA (Deoxyribonucleic Acid)

Sobat Pintar, kira-kira apa yang kalian tahu tentang struktur kimia DNA?

DNA merupakan molekul yang besar (makromolekul) dan terdiri dari dua rantai polinukleotida yang saling berikatan. Kata “poli” memiliki arti banyak, sedangkan “Nukleotida” sendiri merupakan gabungan dari 3 komponen yaitu satu  fosfat, gula pentosa dan satu basa nitrogen.

Setiap nukleotida tersusun atas 3 komponen, antara lain: sebuah basa nitrogen, sebuah gula pentosa yaitu deoksiribosa, dan satu gugus fosfat. Basa nitrogennya meliputi:

• Basa purin meliputi guanin (G) dan adenin (A)
• Basa pirimidin meliputi sitosin (C) dan timin (T)

Basa nitrogen purin dari heliks, yang satu berpasangan dengan basa pirimidin dari heliks yang lain membentuk struktur yang disebut double helix (heliks atau rantai ganda). Perhatikan Gambar dibawah. Struktur tersebut disebut juga “rantai ganda Watson Crick” karena ditemukan oleh James  Watson dan Francis Crick. 

Jika basa purinnya adalah adenin maka pirimidinnya timin (membentuk ikatan ganda A=T), jika basa purinnya guanin maka pirimidinnya sitosin (membentuk ikatan rangkap). Oleh karena itu, untaian rantai ganda bersifat komplementer (basa nitrogen pada rantai yang satu merupakan pasangan basa nitrogen pada rantai lainnya).

Sobat Pintar amati gambar struktur DNA berikut ini!

Struktur heliks DNA

Basa purin pada heliks satu dengan pirimidin heliks pasangannya dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Pada heliksnya, basa nitrogen berikatan dengan gula pentosa deoksiribosa. Gula pentosa tersebut mengikat gugus fosfat. Basa nitrogen, gula deoksiribosa, dan  gugus fosfat membentuk satu molekul nukleotida.

Nah, gugus fosfat tersebut menghubungkan antara nukleotida satu dengan yang lain dalam satu rantai atau heliks yang sama. Apabila rantai ganda DNA dapat diibaratkan sebagai sebuah tangga maka ikatan basa purin dengan pirimidin sebagai anak tangganya, sedangkan gula deoksiribosa beserta fosfatnya sebagai ibu tangganya.

RNA (Ribonucleic acid)

Sobat Pintar, pada akhir abad ke-19, telah ditemukan bahwa sel memiliki asam nukleat yang disebut ribonukleat atau Ribonucleic Acid (RNA). Kita cermati dulu gambar berikut yuk....

RNA mempunyai beberapa ciri yang berbeda dengan DNA. Sintesis protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui RNA.

Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik.

Selain DNA, sebagian besar sel prokariotik dan sel eukariotik juga memiliki asam nukleat yang lain yaitu RNA.

RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, kebanyakan RNA ditemukan di dalam sitoplasma, terutama di ribosom.

RNA dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu:

1. RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, yaitu sebagai pembawa keterangan genetik. RNA genetik hanya ditemukan pada makhluk hidup tertentu yang tidak memiliki DNA, misalnya virus. Dalam hal ini fungsi RNA menjadi sama dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel.
2. RNA non-genetik tidak berperan sebagai pembawa keterangan genetik sehingga RNA jenis ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup yang juga memiliki DNA. Berdasarkan letak dan fungsinya, RNA non-genetik dibedakan menjadi mRNA, tRNA, dan rRNA.

 

Lanjut yuk Sobat, kita perlu mengenal lebih dalam lagi tentang RNA!

RNA (Ribonucleic acid)

Susunan kimia RNA

Seperti pada  DNA, RNA juga merupakan polinukleotida. Jika pada  DNA, komponen gula berupa deoksiribosa, komponen gula RNA berupa gula ribosa. Perhatikan Gambar dibawah. Dua purin dan dua pirimidin juga ditemukan pada RNA, tetapi basa pirimidin timin tidak ditemukan, melainkan berupa pirimidin urasil.

Molekul RNA dapat berupa:

 

1. Rantai tunggal, contoh: pada virus tumbuhan (TMV atau virus mosaik tembakau), virus hewan (influenza), dan bakteriofag (MS2).
2. Rantai ganda tidak berpilin, contoh: pada virus tumbuhan (reovirus). RNA dapat dibentuk oleh DNA, karena di dalam DNA kromosom terdapat sandi-sandi yang berperan dalam pembentukan RNA. Sintesis RNA tersebut melibatkan enzim RNA polimerase.

Macam-macam dan Fungsi RNA

 

Berdasarkan tempat terdapat dan fungsinya, RNA dibedakan menjadi mRNA (RNA messenger), rRNA (RNA ribosom), dan tRNA (RNA transfer).

mRNA (RNA messenger)

• Disebut juga RNA duta atau RNA kurir.
• Dibentuk oleh DNA di dalam inti saat sel melakukan sintesis protein.
• Kode genetik berupa 3 urutan basa nitrogen
• Membawa informasi genetik dari  DNA ke ribosom.

rRNA (RNA ribosom)

• Dibentuk dari prekursor yang disebut RNA pra-ribosom.
• Merupakan molekul paling besar dibandingkan mRNA dan tRNA.
• Mengandung 50 – 2.000 asam amino.
• Bersama-sama dengan protein, membentuk struktur ribosom yang mengatur proses translasi. 

tRNA (RNA transfer)

• Disebut RNA pemindah
• Merupakan RNA yang terpendek.
• Menerjemahkan kodon yang dibawa oleh mRNA sehingga disebut antikodon.

Gimana Sobat Pintar sudah paham kan perbedaannya DNA dan RNA?

1.

Jawablah soal berikut ini!

Fungsi utama DNA dalam sel adalah....

A. Mengangkut asam amino ke ribosom
B. Mengatur sintesis protein
C. Menyimpan informasi genetik
D. Menyusun membran sel
E. Menghasilkan energi seluler

2.

Jawablah soal berikut ini!

Manakah pernyataan yang benar mengenai perbedaan antara DNA dan RNA?

A. DNA terdiri dari dua untai, sementara RNA terdiri dari satu untai
B. RNA mengandung timin, sedangkan DNA mengandung urasil
C. DNA dapat ditemukan di sitoplasma, sedangkan RNA hanya ditemukan di inti sel
D. DNA memiliki gula ribosa, sedangkan RNA memiliki gula deoksiribosa
E. RNA stabil secara kimia, sementara DNA tidak stabil secara kimia

3.

Jawablah soal di bawah ini!

Jumlah nukleotida pada gambar tersebut adalah….

A. 4
B. 5
C. 6
D. 7
E. 8

4.

Jawablah soal di bawah ini!

Rantai sense DNA mempunyai urutan basa: CAG-GGA-CCG-TAC maka urutan basa nitrogen pada tRNA adalah….

A. GUC-CCU-GGC-AUC
B. GTC-CCT-GGC-ATC
C. CAG-GGA-CCG-UAC
D. CAG-GGA-CCG-TAC
E. TAC-CCG-GGA-CAG

5.

Jawablah soal di bawah ini!

DNA dalam inti mempunyai kemampuan bereplikasi dan menghasilkan DNA baru yang berfungsi untuk….

A. melakukan translasi, dengan membentuk mRNA
B. melakukan transkripsi dengan membentuk mRNA
C. menyusun rangkaian asam amino yang diperlukan
D. melakukan transkripsi dengan membentuk mRNA
E. membentuk DNA baru yang sangat persis dengan dirinya

6.

Jawablah soal berikut ini!

Urutan basa pada segmen DNA adalah AGCT. Urutan basa komplementer pada RNA adalah....

A. TCGA
B. UCGA
C. AGCU
D. TCAG
E. UCAG

7.

Jawablah soal berikut ini!

Apa peran mRNA dalam proses sintesis protein?

A. Membawa asam amino ke ribosom
B. Menyimpan informasi genetik
C. Menyusun rantai polipeptida
D. Membawa informasi genetik dari DNA ke ribosom
E. Menstabilkan struktur DNA