Apa Fungsi dari DNA?

Kami menjelaskan apa itu DNA dan mengapa itu penting bagi kehidupan. Struktur, replikasi DNA dan perbedaan antara DNA dan RNA.

Pengertian

DNA atau asam deoksiribonukleat adalah polimer penting bagi kehidupan, ditemukan di dalam semua sel makhluk hidup dan di dalam sebagian besar virus. Ini adalah protein panjang yang kompleks, di dalamnya semua informasi genetik individu disimpan, yaitu instruksi untuk sintesis semua protein yang membentuk tubuh: dapat dikatakan mengandung instruksi molekuler untuk menyusun makhluk hidup.

Unit minimum dari informasi genetik ini disebut gen dan terdiri dari urutan nukleotida spesifik yang menyusun DNA, dan juga memungkinkan transmisi turun-temurunnya, sesuatu yang vital bagi evolusi kehidupan. Selain itu, struktur tersebut juga memuat informasi mengenai bagaimana dan kapan sintesis komponen dasar sel harus terjadi.

DNA terkandung dalam sel, baik yang tersebar di sitoplasma mereka (dalam kasus organisme prokariotik: bakteri dan archaea) dan atau di dalam inti sel (dalam kasus eukariota: tumbuhan, hewan, jamur). Untuk decoding dan digunakan sebagai template, diperlukan intervensi RNA atau asam ribonukleat, yang membaca struktur dan menggunakannya sebagai template, dalam proses yang disebut transkripsi / translasi.

Harus dikatakan bahwa DNA masing-masing individu adalah unik dan berbeda, hasil dari kombinasi kode genetik orang tuanya dalam suatu proses yang terjadi secara acak. Ini, tentu saja, dalam organisme reproduksi seksual, di mana setiap orang tua menyumbangkan setengah dari genom mereka untuk membuat individu baru. Dalam kasus organisme bersel tunggal yang bereproduksi secara aseksual, molekul DNA mereproduksi dirinya sendiri dalam proses yang disebut replikasi.

Kandungan genetik DNA sangat berharga bagi kehidupan, dan meskipun demikian ada kemungkinan DNA mengalami kerusakan akibat kontak dengan mutagen: radiasi pengion, unsur kimia tertentu atau bahkan beberapa obat (seperti dalam kasus kemoterapi), yang dapat menyebabkan kesalahan transkripsi pada saat sintesis seluler. Hal ini dapat menyebabkan penyakit dan kematian individu, atau juga transmisi turun-temurun dari struktur yang rusak, yang menimbulkan keturunan dengan cacat bawaan.

Struktur DNA

Molekul DNA adalah strip panjang unit yang disebut nukleotida, yang pada gilirannya terdiri dari molekul gula (dalam hal ini deoksiribosa: C5H10O4), basa nitrogen (yang dapat berupa adenin, guanin, sitosin, atau timin), dan gugus fosfat yang berfungsi sebagai penghubung antar nukleotida. Oleh karena itu, setiap nukleotida dibedakan dari yang lain dalam basa nitrogen yang dimilikinya, dan bahwa semuanya bersama-sama membentuk rantai yang disebut urutan DNA dan yang dapat ditranskripsikan menggunakan inisial setiap basa, misalnya: ACTAGTCAGT …

DNA juga memiliki bentuk heliks ganda, melilit dirinya sendiri dalam tiga pola berbeda (disebut A, B dan Z), sesuai urutannya, jumlah basa dan fungsi spesifiknya. Struktur ini terjadi karena penyatuan dua strip nukleotida oleh ikatan hidrogen.

Replikasi DNA

Replikasi adalah proses di mana molekul DNA menghasilkan dua molekul yang identik dengan dirinya sendiri, dan ini adalah kunci dalam reproduksi sel, karena semua sel dalam tubuh harus memiliki genom yang sama persis (seperti pada organisme reproduksi. aseksual, yang secara praktis merupakan klon satu sama lain).

Prosesnya terdiri dari pemisahan dua untai DNA yang masing-masing akan berfungsi sebagai cetakan untuk mensintesis pasangan baru. Jika semua berjalan lancar, pada akhirnya akan ada dua molekul identik dari DNA asli, keduanya berbentuk heliks ganda. Karenanya, replikasi adalah kunci pewarisan.

Tiga jenis replikasi DNA diasumsikan:

  • Semi-konservatif. Seperti dijelaskan sebelumnya, untaian dipisahkan dan yang baru disintesis dari masing-masing untai lama.
  • Konservatif. Itu akan terjadi jika dua untai lama, setelah berfungsi sebagai cetakan, disatukan kembali dengan pasangan lama mereka dan pada akhirnya ada molekul DNA yang sama sekali baru, di samping yang lama yang akan dibentuk kembali.
  • Dispersif. Itu akan terjadi jika heliks yang dihasilkan terdiri dari fragmen DNA lama dan baru.

Fungsi

Sejak James Watson dan Francis Crick mengungkapkan struktur DNA, telah diterima sebagai molekul hereditas. Sebelum penemuan mereka, komunitas ilmiah mempertahankan beberapa skeptisisme bahwa DNA adalah tidak cakap untuk pekerjaan itu, karena tampaknya molekul terlalu sederhana untuk melakukan empat fungsi yang diperlukan: replikasi, encoding, manajemen sel dan kemampuan untuk bermutasi. Struktur unik DNA memungkinkan untuk memenuhi semua fungsi tersebut.

Duplikasi

Sel-sel pada organisme multiseluler harus menduplikasi berkali-kali, dan bahkan sel tunggal harus menduplikasi dengan membagi.

Apapun molekul yang membawa informasi genetik harus mampu mengkopi dirinya dalam cara yang hampir bebas dari kesalahan. DNA terbuat dari empat basa, disingkat A, C, G dan T.

DNA adalah molekul untai ganda, di mana A dalam satu untai selalu cocok dengan T dalam untai lain, dan C selalu cocok dengan G. Jika dua untai DNA dipisahkan dan untai baru dibangun, ia akan menggunakan pola untai yang ada untuk membangun salinan, karena dimana ada A seberang T dalam aslinya, akan ada A seberang T dalam salinan.

Pengkodean

Pekerjaan masing-masing sel dilakukan oleh protein, sehingga salah satu peran DNA adalah untuk membangun protein yang tepat untuk setiap sel. DNA mengisi peran ini dengan mengandung bagian tiga-basa – disebut kodon – yang mengarahkan pembentukan protein.

Dalam bentangan panjang DNA, setiap kodon berisi informasi yang mengarahkan perakitan satu asam amino ke protein. Kodon yang berbeda sesuai dengan perakitan asam amino lain ke protein, sehingga seluruh bagian dari DNA dengan urutan tertentu basa akan membangun protein tertentu.

Manajemen seluler

Dalam organisme multiseluler, sel tunggal yang dibuahi, zigot, membagi dan membuat duplikat berkali-kali untuk membuat hidup seluruh makhluk. Setiap sel memiliki persis materi genetik yang sama, namun sel-sel yang berbeda berkembang dengan cara yang berbeda. Artinya, dalam proses yang disebut diferensiasi beberapa sel membangun protein yang tepat untuk menjadi sel-sel hati, dan lain-lain menjadi sel-sel kulit, sel lainnya untuk lambung. Selain itu, sel-sel harus mengubah cara mereka beroperasi sesuai perubahan kondisi. Sel-sel perut Anda, misalnya, harus menghasilkan lebih banyak hormon pencernaan dan enzim ketika makanan hadir. DNA melakukan hal ini melalui sinyal yang menghidupkan dan mematikan produksi protein yang terlibat dalam pencernaan. Jenis hal yang sama yang terjadi dengan sel mengalami diferensiasi: Sinyal memicu tingkat yang tepat dari produksi protein untuk membentuk sel yang sesuai.dna

Kemampuan untuk Bermutasi

Evolusi adalah perubahan karakteristik dengan generasi dari suatu organisme yang dihasilkan. Evolusi terjadi dalam skala kecil dalam suatu organisme – seperti perubahan warna kulit atau rambut pada manusia – dan juga pada skala besar – seperti penciptaan berbagai macam kehidupan di Bumi dari organisme bersel tunggal awal. Itu hanya bisa terjadi jika molekul genetik dapat berubah, dapat bermutasi. Saat DNA bereplikasi untuk membuat sel telur dan sperma, perubahan dapat menyelinap masuk pada beberapa tingkatan. Salah satu cara adalah melalui perubahan yang menambahkan satu-ti-tik, mengurangi atau mengubah urutan yang ada. Perubahan lain terjadi ketika molekul DNA saling silang, beralih susunan gen pada masing-masing dua untai menyeberangi dari DNA.

Perbedaan antara DNA dan RNA

DNA dan RNA adalah rantai nukleotida yang serupa, tetapi mereka berbeda, sesuai namanya, dalam jenis gula yang ada dalam strukturnya: masing-masing deoksiribosa dan ribosa.

Selain itu, RNA hampir empat kali lebih besar dari DNA, dan terdiri dari satu heliks tunggal, bukan dua. Perbedaan ini juga berfungsi, jelas, karena DNA mengandung templat genetik dan RNA bertugas menjalankan atau mengangkutnya.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *