Replikasi DNA

DNASebagai materi genetik, DNA harus diwariskan ke sel anaknya. Sehingga sebelum terjadi reproduksi sel, sel akan menggadakan materi genetiknya dahulu, dengan demikian maka kedua sel anak akan memilik materi genetik masing masing. Penggandaan DNA atau dikenal dengan replikasi DNA berlangsung secara semikonservatif. Pada replikasi jenis ini, kedua rantai DNA akan terpisah dan berperan sebagai cetakan bagi rantai awalnya, sehingga DNA yang baru terbentuk masing masing terdiri dari rantai lama dan baru.

Replikasi DNA merupakan proses yang kompleks dan dibantu oleh beberapa enzim. Replikasi DNA dimulai pada suatu titik pada DNA, titik ini disebut ORI / Origin Of Replication (Pada Prokariotik terdapat satu ORI sepanjang rantai DNA sedangkan pada sel eukariotik terdapat beberapa). Dari ORI, replikasi akan berlangsung ke dua arah (bidireksional) dan dibantu oleh beberapa jenis enzim dan protein antara lain helikase, SSB (Single Strand Binding Proteins), Primase, DNA Polimerase, Ligase dan Telomerase (hanya pada eukariot).

Biosintesis Nukleotida

Sebelum replikasi dimulai, harus tersedia sekumpulan nukleotida seluler. Ada organisme prokariotik yang tidak dapat mensintesis nukleotida sendiri sehingga mereka harus mengambilnya secara langsung dari lingkungan sekitarnya. Sedangkan pada organisme eukariotik dan sebagian besar prokariotik, dapat mensintesis nukleotida dari nutrien yang sangat sederhana seperti glukosa, amonium sulfat dan mineral. Perubahan nutrien sederhana menjadi nukleotida bagi sintesis DNA menyangkut sederetan reaksi yang rumit, beberapa diantaranya membeutuhkan energi dalam bentuk ATP. Salah satu dari reaksi reaksi ini ialah pembentukan bentuk teraktivasi nukleotida sebagai prekursor langsung bagi rantai polinukleotida DNA berantai ganda, dengan reaksi berikut :

Nukleotida + ATP ====> Nukleotida-fosfat + ADP

Nukleotida-fosfat + ATP ====> Nukleotida-difosfat + ADP

Itulah reaksi kimia pembentukan nukleotida, pada setiap nukleotida teraktivasi terikat dua gugus fosfat yang berasal dari peruraian dua ATP.

Proses Replikasi DNA

Replikasi DNAReplikasi diawali oleh pemutuasn ikatan ikatan hidrogen oleh enzim helikase sehingga kedua rantai DNA akan terpisah. Kedua rantai yang terpisah diikat oleh SSB untuk mencegah terjadiya penggabungan kembali dari kedua rantai. Selanjutnya primase mensintesis oligonuklotida (berupa RNA) yang disebut primer, primet menyediakan gugus 3′ OH yang dibutuhkan oleh DNA polimerase untuk memperpanjang rantai DNA. Tahap selanjutnya adalah pemanjangan rantai yang dilakukan oleh DNA polimerase. Proses pemanjangan rantai hanya dapat berlangsung dari arah 5′ ke 3′, kondisi ini mengakibatkan dihasilkan dua produk yang berbeda.

DNA yang disintesis searah dengan pembukaan rantai double heliks (rantai induk) akan menghasilkan rantai kontinu yang dibuat dengan leading strand sedangkan rantai yang disintesis berlawanan arah dengan pembukaan rantai double heliks akan menghasilkan rantai fragmen fragmen DNA pendek yang disebut fragmen okazaki. Fragmen fragmen DNA akan disatukan menjadi rantai kontinu oleh enzim ligase, hasil penyatuan ini adalah berupa rantai kontinu yang disebut lagging stand.

Eukariot memiliki DNA dengan bentuk linier. Untuk mencegah terjadinya pemendekan, eukariot dilengkapi dengan enzim telomerase yang berfungsi untuk membentuk telomer. Telomerase mensintesis telomer dengan menggunakan RNA sebagai cetakan.

You may also like...

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *