7/24/2019 Resume Replikasi DNA

1/2

Replikasi semikonservatif pada DNAOrganisme hidup mempertahankan jenisnya melalui proses reproduksi. Proses ini bisa dilakukan melalui pembelahan sel pada bakteri atau proses yang lebih rumit pada tumbuhan dan hewan tingkat tinggi. Reproduksi melibatkan proses transmisi materi genetik dari parental kepada anakannya. Dikarenakan informasi genetik disimpan dalam DNA, maka replikasi pada DNA merupakan pusat dari ilmu biologi.Ketika Watson dan Crick mengusulkan teori DNA double helix dengan struktur komplemennya, mereka berdua menyadari bahwa spesifikasi pasangan basa bisa menyediakan basis dari mekanisme replikasi DNA secara sederhana. Jika kedua untaian doublehelix dipisahkan (dengan memecah ikatan hidrogen dari masing-masing pasangan basa), masing-masing untaian dapat mensintesis untaian komplementer yang baru yangspesifik dengan pasangan basanya. Setiap untai parental bisa menjadi template untaian komplemen yang baru. Sebagai contoh basa adenin pada untai induk dapat bertindak sebagai template untuk pembentukan basa timin pada untaian yang baru. Mekanisme replikasi semacam ini disebut juga dengan replikasi semikonservatif dikarenakan setiap untai komplementer dari double helix parental tetap dipertahankanselama proses berlangsung.Selain mekanisme semikonservatif, replikasi DNA dapat terjadi melalui mekanismelain yaitu konservatif dan dispersi. Jika pada semikonservatif satu untai DNA parental dipertahankan, pada mekanisme konservatif kedua untai double helix DNA parental dipertahankan dan pada mekanisme dispersi hanya segmen dari DNA parentalyang dipertahankan.

Eksperimen Meselson-Stahl

Dalam memperbanyak diri, DNA melakukan suatu proses/mekanisme penggandaan diri atau yang kita kenal dengan replikasi DNA. Pada awalnya terdapat tiga model replikasi DNA yang berkembang di kalangan para ilmuan, yaitu: pola konservatif, depersif, dan semikonservatif. Eksperimen yang membuktikan bahwa replikasi DNA merupakan replikasi tipe semikonservatif pertama kali dilakukan oleh Matthew S. Meselson dan Franklin W. Stahl pada tahun 1958. Replikasi semikonservatif berarti bahwa bila ulir DNA yang beruntai ganda direplikasi, setiap dari kedua ulir DNA yangberuntai ganda tersebut terdiri dari satu untai yang berasal dari ulir awal, dan satu untai lagi berasal dari sintesis baru.

Meselson dan Stahl menumbuhkan sel bakteri Escherichia coli pada suatu medium radioisotop (isotop berat) 15N. Isotop unsur nitrogen yang normal sebenarnya lebihringan, yaitu isotop 14N. Oleh Meselson dan Stahl, ada sebagian dari koloni bak

teri yang ditumbuhkan di medium 15N dan ada sebagian yang ditumbuhkan pada medium 14N. Hasil dari DNA yang diisolasi dari masing-masing biakan kemudian disentrifugasi. DNA bakteri yang telah ditumbuhkan di medium berisotop berat memiliki basa purin dan pirimidin yang berat jenisnya lebih besar dibandingkan DNA basa nitrogen bakteri yang ditumbuhkan pada medium 14N. Hal tersebut dibuktikan dengan teknik sentrifugasi berdasarkan kesetimbangan gradien berat jenis dimana molekulyang berat jenisnya lebih besar akan mengendap di dasar tabung sentrifugasi danyang berat jenisnya lebih kecil akan terangkat ke bagian atas tabung dengan caradifusi.

Meselson dan Stahl mengambil sel bakteri yang telah ditumbuhkan di medium 15N untuk ditransfer ke dalam medium 14N. Setelah bakteri dibiarkan tumbuh di dalam medium tersebut, DNA diekstraksi dan dianalisis dengan garam cesium klorida. Semu

a DNA bakteri hasil transfer yang telah diisolasi ini menunjukkan bahwa berat jenisnya sedang-sedang saja, tidak terlalu berat seperti bakteri yang khusus ditumbuhkan di medium 15N, tidak juga seringan pada bakteri yang ditumbuhkan pada medium 14N. Adanya berat jenis hibrida ini menunjukkan bahwa replikasi DNA bertipesemi konservatif.

Pada replikasi semi konservatif, double helix hasil replikasi akan menunjukkan bahwa satu rantai penyusunnya merupakan rantai lama (the old strand) dan satu rantai yang lain merupakan rantai yang benar-benar baru (the new strand). Eksperimen Meselson-Stahl telah mematahkan teori-teori replikasi DNA lain, yang menyebutk

7/24/2019 Resume Replikasi DNA

2/2

an bahwa replikasi DNA merupakan jenis replikasi korservatif ataupun teori yangmengatakan bahwa tipe replikasi DNA adalah dispersif. Jika replikasi DNA adalahkonservatif, maka meskipun ditumbuhkan di dalam medium 14N, bakteri hasil transfer dari medium 15N akan tetap memiliki DNA dengan berat jenis yang besar. Jika replikasi DNA adalah dispersif, maka segmen-segmen DNA berat jenisnya akan bergantian berat dan ringan. Maka dapat disimpulkan bahwa tipe replikasi DNA adalah replikasi semikonservatif