Setiap makhluk hidup memiliki DNA di dalam tubuhnya. DNA berperan penting bagi manusia, khususnya pada pemberian informasi genetik. Untuk mengetahuinya lebih lanjut, berikut ini penjelasan mengenai pengertian, fungsi, jenis dan struktur DNA.
Pengertian DNA
DNA merupakan singkatan dari deoxyribonucleic acid atau asam deoksiribonuleic yang berupa rantai molekul dengan berisi materi genetic khas pada setiap orang. Tidak hanya terdapat pada manusia, semua makhluk hidup memiliki DNA.
DNA juga dapat dipahami sebagai molekul yang berisi intsruksi atau informasi yang diperlukan oleh makhluk hidup untuk berkembang, bertahan hidup dan bereproduksi. Informasi itu dapat ditemukan di setiap selnya dan akan diturunkan dari orang tua ke anaknya.
Untuk mengetahui hubungan biologis antara dua manusia biasanya dilakukan dengan tes DNA. Hal ini karena bila keduanya merupakan keluarga, maka DNA yang dimiliki sama.
Selain hubungan biologis, tes DNA biasanya digunakan untuk mengetahui apakah seseorang berisiko mendapat penyakit genetic atau tidak.
DNA pertama kali ditemukan oleh seorang ahli biokimia asal Jerman yaitu Frederich Meischer pada tahun 1869. Namun demikian, selama bertahun-tahun sejak penemuan DNA itu para ahli masih belum menyadari akan pentingnya DNA.
Beberapa tahun kemudian, tepatnya pada 1953 DNA telah disadari sebagai pembawa banyak informasi biologis dari pemiliknya.
Fungsi DNA
Fungsi utama DNA yaitu untuk menjaga kelangsungan hidup makhluk hidup di mana sebagai pemberi informasi genetik. pasalnya, DNA berisi berbagai macam perintah yang dibutuhkan oleh makhluk hidup baik manusia, hewan maupun tumbuhan. Instruksi untuk tumbuh, berkembang dan bereproduksi itu akan disimpan dalam urutan pasangan basa nukleotida.
Kemudian sel di dalam tubuh akan membaca kode dan memproses yang nanti hasilnya berupa protein. Hasil tersebut berperan penting dalam pertumbuhan dan keberlangsungan hidup suatu organisme. Selain itu, urutan DNA yang berisi instruksi atau informasi juga untuk membuat protein yang sering disebut dengan gen.
Tidak hanya itu, protein mengandung berbagai kombinasi asam amino. Protein ini perlu ditempatkan bersama dan dalam urutan yang tepat. Sehingga dapat menghasilkan struktur dan fungsi yang unik di dalam tubuh makhluk hidup (organisme). Terdapat pula fungsi DNA lainnya, sebagai berikut:
- Dapat mendeteksi berbagai penyakit, terutama pada penyakit degenerative atau penyakit keturunan
- Berperan dalam duplikasi diri dan pewarisan sifat
- Berperan dalam rekaya genetika. Hal ini biasanya dilakukan dengan memurnikan DNA dari suatu organisme di mana bisa memanipulasi dan membuat organisme yang sama agar dapat menghasilkan organisme yang diinginkan.
Ciri-ciri DNA
Seperti dijelaskan sebelumnya, DNA mengandung kode genetic yang berperan untuk mengendalikan aktivitas suatu organisme. Adapun ciri-ciri spesifik dari DNA adalah sebagai berikut:
- Disusun dari Gugus Fospat (P), Gula Deoksiribosa dan Basa Nitrogen
- Disusun dari gugus protein sebagai mata rantai seperti Cytosin, Guanin, Thiamin dan Adenin
- Mengikuti hukum chargaff di mana jumlah (A-T) + jumlah (G-C) = 100%
- Setiap basa nitrogen akan diikat oleh ikatan hidrogen
- Dimiliki oleh semua makhluk hidup baik manusia, hewan atau tumbuhan. Akan tetapi, DNA antara setiap makhluk hidupnya berbeda-beda
- Penyusun kromosom dan berada di dalam nukleus
- Memiliki bentuk heliks ganda
Jenis-jenis DNA
Berdasarkan bentuknya, DNA dapat dibedakan beberapa jenis sebagai berikut:
- B-DNA
B-DNA pertama kali diperkenalkan oleh Watson-Crick sebagai double heliks atau rantai untai ganda. B-DNA merupakan DNA yang paling populer dan jumlahnya paling banyak di dalam tubuh makluk hidup.
Berdasarkan Biology Libre Text, pada saat pH netral dan konsentrasi garam fisiologis DNA secara ilmiah akan membentuk DNA-B.
Satu putaran B-DNA terdiri dari 10 pasang basa dengan berukuran diameter 20 angstrom dan tinggi 34 angstrom. DNA tipe ini memiliki cincin gula deoksiribosa yang berupa endokonformasi C2.
- A-DNA
DNA tipe ini merupakan bentuk dari B-DNA yang berubah akibat dehidrasi. Pada penambahan larutan non elektrolit, B-DNA akan mengalami dehidrasi sehingga mengubah cincin gula deoksiribosa dari bentuk awalnya yaitu endokonsformasi C2 menjadi bentuk C3 dan membentuk A-DNA.
A-DNA sendiri terdiri dari heliks 10 pasang basa dengan diameter 26 angstrom dan tingginya sekitar 28,6 angstrom pada satu putarannya. Selain itu, DNA tipe ini juga mempunyai inti yang berlubang karena pasangan basanya dipindahkan sehingga menjauh dari sumbu pusat.
- Z-DNA
Selain B-DNA dan A-DNA, tipe lainnya adalah Z-DNA. DNA tipe ini ditemukan oleh Andres Wang dan Alexander Rich di mana bentuk dari B-DNA bisa berubah karena kondisi garam yang tinggi atau memiliki kelembaban rendah sehingga membentuk Z-DNA.
DNA ini juga berbentuk double heliks kidal karena berputar kekiri. Hal ini berbeda dengan B-DNA ataupun A-DNA. Selain itu, Z-DNA juga memiliki 12 nukleotida dengan pola zig zag dan intinya padat. Ukuran heliknya berdiameter 18 angstrom dan tinggi 44 angstom.
Dari sini, kita dilihat bahwa Z-DNA memiliki ukuran yang lebih sempit dan lebih panjang daripada dua DNA sebelumnya (A-DNA dan B-DNA). DNA ini juga terdapat cincin gula deoksiribosa C2 untuk pirimidin dan C3 untuk purin.
- C-DNA
Tipe DNA selanjutnya yaitu C-DNA yang merupakan DNA yang terbentuk pada kelembaban relatif 66% dan dipengaruhi oleh keberadaan ion Mg2+ dan Li+.
Selain itu, DNA ini juga memiliki ukuran diameter yang lebih kecil dibandingkan A-DNA dan B-DNA. Adapun ukurannya sekitar 19 angstrom dengan sebanyak 33 pasang basa per putaran heliksnya.
- D-DNA
DNA tipe ini termasuk DNA yang langka karena hanya bisa ditemukan ada DN yang tidak terdapat guanine. Selain itu, D-DNA juga memiliki sebanyak 8 pasang basa pada setiap putaran heliksnya.
- E-DNA
Selain D-DNA, E-DNA juga termasuk DNA langka yang menghubungkan jalur kristalografi dari B-DNA menuju A-DNA.
Struktur DNA
DNA disusun oleh polinukleotida atau nukleotida dalam jumlah yang banyak dan saling berpilin. Setiap nukleotidanya disusun dari gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 yakni dari gula, gula deoksiribosa dan gugusan basa nitrogen di mana terikat dengan atom C nomor 1 dari gula.
DNA terdiri dari dua rantai yang disusun oleh nuklotida atau berupa ikatan yang menyatukan fosfat, gula dan basa nitrogen.
Molekul nukleotida berupa gula dan fosfat itu akan saling terikat dan membentuk dua untai rantai panjang yang spiral. Bentuk inilah yang dikenal dengan istilah double heliks.
Sementara basa nitrogen akan melekat pada molekul gula fosfat sebagai tulang punggung dengan ikatan kovalen. Layaknya tangga berpilin, pegangan dan rangka tangga disusun oleh gula dan fosfat sedangkan anak tangganya dibuat oleh basa nitrogen.
Basa nitrogen untuk menyusun DNA berupa adenin, timin, guanin dan sitosin. Basa nitrogen adini hanya bisa terikat dengan timin, sementara sitosin hanya akan berikatan dengan basa nitrogen guanin.
Tidak hanya itu, rantai DNA memiliki ukuran yang sangat panjang sehingga harus digulung dan membentuk kromosom supaya dapat masuk ke dalam sel.