Banyak film yang menyuguhkan plot tes DNA untuk mengetahui hubungan biologis antara kedua pihak. Apakah sebenarnya DNA itu? Bagaimana pula struktur DNA bisa membawa informasi yang berharga bagi ilmu kedokteran?
DNA adalah penemuan paling modern dalam dunia kedokteran saat ini. Berkat penemuan ini, manusia bisa meneliti dan memahami kehidupan makhluk hidup yang ada di bumi.
thoughtco.com
Pengertian DNA
DNA sebenarnya adalah singkatan dari Deoxyribonucleic Acid. Dalam bahasa Indonesia kita mengenalnya sebagai asam deoksiribonukleat.
DNA sebenarnya adalah rantai yang berisikan instruksi dan informasi yang disimpan dan dibutuhkan organisme untuk hidup dan berkembang biak.
Penelitian tentang DNA ini pertama kali dilakukan oleh Frederich Miescher (1868). Ia adalah ahli biokimia terkemuka dari Jerman. Tapi pada masa itu, DNA dianggap belum penting dan berguna. Informasi mengenai DNA ini baru dianggap krusial sejak tahun 1953.
Unsur Pembentuk DNA
Apa sebenarnya DNA itu? Jika “asam” ini mengandung banyak informasi, bagaimana benda ini bisa ada dalam tubuh organisme?
Ternyata DNA adalah kumpulan molekul yang terbuat dari nukleotida. Molekul nukleotida ada dalam semua tubuh organisme dan bersifat generatif.
Artinya molekul ini sifatnya bisa diwariskan pada keturunan organisme tersebut. Hal inilah yang membuat DNA penting untuk mengetahui garis keturunan organisme.
Sifat ini juga yang dimanfaatkan untuk uji DNA baik dalam bidang medis ataupun forensik.
Fungsi DNA dalam Tubuh Organisme
1. Pembawa dan Penyimpan Info Genetik
Semua organisme yang bermacam-macam di planet bumi ini memiliki informasi genetik yang unik. Informasi ini berbeda untuk tiap organisme, meskipun mereka berasal dari spesies yang sama.
Bahkan manusia kembar pun dikatakan memiliki informasi genetik yang berbeda.
Di mana informasi ini disimpan? Ternyata informasi yang sangat personal ini disimpan dalam unit DNA tubuh. Informasi ini akan diturunkan dengan sistem genetik.
Karena itulah biasanya ada kemiripan antara orang tua dengan anaknya (bukan 100% sama).
2. Duplikasi dan Pewarisan Sifat
DNA diikat dalam 46 untaian kromosom. Manusia sendiri ternyata memiliki 23 kromosom yang berasal dari pihak laki-laki dan perempuan.
DNA inilah yang nantinya akan menentukan sifat fisik, mental, kecerdasan, hingga potensi penyakit bawaan pada keturunannya.
3. Brankas Penyimpan Informasi
Bisa dikatakan bahwa DNA adalah dasar kehidupan organisme di planet bumi. DNA bisa menjadi semacam “brankas” yang molekulnya menyimpan kode informasi. Brankas ini berbentuk seperti tangga yang terpelintir spiral.
Molekul DNA memiliki 4 buah basa yang berbeda jenis. Empat protein basa ini saling terhubung dan urutan berpasangannya akan membentuk gen.
Jika dikumpulkan, gen ini akan membentuk kode genetik. Fungsinya adalah mengontrol perkembangan dan sifat organisme.
Struktur DNA dan Penjelasannya
kumparan.com
DNA secara umum disusun dari heliks ganda. Susunan heliks ini terdiri dari nitrogen adenin, timin, guanin, dan sitosin. Senyawa tersebut digolongkan dalam bentuk polimer. Asal polimer ini adalah monomer nukleotida.
Agar lebih jelas, berikut ini jabaran struktur dari sebuah DNA:
1. Heliks Ganda
Heliks ganda terbentuk karena adanya dua utas senyawa polinukleotida. Senyawa ini harus saling terhubung oleh sebuah ikatan hidrogen lemah.
Ikatan ini bisa muncul jika dua unsur bertemu yaitu basa nitrogen, pirimidin, ataupun purin. Polinukleotida ini dijabarkan dalam kode G, A, C, dan T.
2. Gula Deoksiribosa
Basa nitrogen yang terdiri dari 4 kode yaitu GACT ini kemudian dihubungkan pada gula deoksiribosa. Hubungan ini terjadi pada bagian punggung rantai DNA.
Senyawa gula deoksiribosa ini didapatkan tubuh dari gula ribosa. Karakter gula ini memiliki 5 atom.
Atom gula ini dengan kode 2 telah kehilangan atom oksigen. Karena itu, gula ini bisa berubah menjadi deoksiribosa. Lebih lanjut, gula deoksiribosa ini akan dihubungkan dalam sebuah gugus fosfat.
3. Nukleotida
Tiga komponen yaitu gula deoksiribosa, basa nitrogen, dan gugus fosfat kemudian bergabung. Molekul gabungan inilah yang disebut sebagai nukleotida. Jika senyawa gugus fosfat tidak ada, maka molekulnya berubah menjadi nukleosida.
Ketika satu nukleotida bergabung dengan beberapa nukleotida lain, maka terbentuklah susunan polinukleotida. Ternyata polinukleotida ini punya arah pembentukan.
Arah ini dalam ilmu biokimia dikenal dengan sebutan polaritas.
Struktur Bagian Heliks DNA
Apakah Anda pernah melihat tangga spiral? Begitulah bentuk heliks atau rantai DNA yang ada dalam tubuh manusia dan organisme lainnya.
Bentuk ini bisa terjadi jika ada 2 polinukleotida yang berlawanan arah (polaritas). Kemudian dua polinukleotida ini diikat dengan hidrogen yang lemah.
Heliks DNA inilah yang kemudian lebih dikenal luas sebagai DNA. Kumpulan satu set heliks DNA yang komplit dari organisme dinamakan genom. Misalnya saja genom homo sapiens yang dimiliki oleh manusia. Pada genom manusia ini ada 23 pasang kromosom.
Dari kromosom berpasangan ini ternyata memiliki minimal 3 miliar pasangan DNA. Manusia sebagai organisme yang kompleks ternyata memiliki 3 juta pasang DNA.
Di mana jutaan DNA ini berkumpul? Ternyata 3 juta DNA ini ada dalam tiap inti sel tubuh Anda.
Mengenal Gen
Setelah memahami apa itu DNA dan bagaimana struktur DNA, Anda juga harus paham dengan gen. Istilah gen sudah sering didengar dalam kehidupan sehari-hari. Gen sebenarnya adalah kumpulan DNA. Ternyata antara satu gen dengan gen lain punya ukuran yang bervariasi.
Misalnya ada gen dengan kumpulan ratusan DNA. Tapi ada juga gen yang punya anggota hingga jutaan DNA. Manusia memiliki sekitar 20 – 25 ribu gen. Kemudian ribuan gen ini berkumpul dalam satu unit kromosom.
Gen memiliki fungsi yang sangat penting bagi tubuh. Sekitar 1% gen di tubuh punya tugas memberikan perintah pada tubuh.
Perintah ini berkaitan dengan jenis protein apa yang harus diproduksi. Mayoritas sisa gen (99%) lainnya berperan dalam mengatur kerja sel dalam tubuh.
Fakta uniknya, semua spesies manusia di dunia ini memiliki 99% gen yang sama. Hanya sekitar hampir 1% saja yang berbeda. Ternyata sebagian kecil gen inilah yang membuat tampilan fisik berbeda pada masing-masing individu.
Perbedaan Mendasar DNA dan RNA
roboguru
Selain DNA ternyata organisme juga memiliki unit yang dikenal sebagai RNA. Kepanjangan RNA adalah ribonukleat acid. Ternyata kedua molekul ini memiliki peran yang berbeda dalam tubuh organisme yaitu:
- DNA punya fungsi yang kompleks berkaitan dengan informasi dan aktivitas genetik. Sedangkan RNA hanya punya fungsi untuk mengatur sintesis protein di dalam tubuh.
- Gugus gula yang mengikat RNA adalah jenis ribosa.
- RNA terbentuk dari asam amino yang bergugus pendek. RNA punya bentuk yang tipis-pendek dibandingkan dengan DNA.
- Jumlah atau kadar RNA dalam tubuh ternyata fluktuatif. Hal ini dipengaruhi oleh jumlah protein dalam tubuh. Tapi DNA punya jumlah yang tetap dan statis.
- RNA hanya mengandung 2 basa nitrogen yakni purin dan pirimidin.
- RNA bisa ditemukan lebih mudah. RNA bisa saja terletak pada organel sel. Sedangkan DNA hanya terdapat dalam inti sel.
Struktur DNA dalam organisme ternyata begitu rumit. Jumlah DNA pun ternyata sangat banyak. DNA menjadi kotak penyimpanan informasi genetik.
Nantinya informasi ini akan diturunkan, sehingga terjadi kemiripan antar generasi.
Baca juga: Anatomi Tubuh Manusia
