RNA (ASAM RIBONUKLEAT )

Pengertian RNA

Asam ribonukleat (bahasa Inggris:ribonucleic acid, RNA) senyawa yang merupakan

bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. Dalam dogma pokok

(central dogma) genetika molekular, RNA menjadi perantara antara informasi yang

dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein.

Struktur RNA

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari

sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa,

dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling

antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.

Perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil cincin gula pentosa,

sehingga dinamakan ribosa, sedangkan gugus pentosa pada DNA disebut deoksiribosa.[1]

Basa nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timina pada DNA diganti

dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenina, guanina, sitosina, atau

urasil untuk suatu nukleotida.

Selain itu, bentuk konformasi RNA tidak berupa pilin ganda sebagaimana DNA, tetapi

bervariasi sesuai dengan tipe dan fungsinya.

Tipe RNA

RNA hadir di alam dalam berbagai macam/tipe. Sebagai bahan genetik, RNA berwujud

sepasang pita (Inggris double-stranded RNA, dsRNA). Genetika molekular klasik

mengajarkan, pada eukariota terdapat tiga tipe RNA yang terlibat dalam proses sintesis

protein:[2]

1. RNA-kurir (bahasa Inggris: messenger-RNA, mRNA), yang disintesis dengan RNA

polimerase I.

2. RNA-ribosom (bahasa Inggris: ribosomal-RNA, rRNA), yang disintesis dengan RNA

polimerase II

3. RNA-transfer (bahasa Inggris: transfer-RNA, tRNA), yang disintesis dengan RNA

polimerase III

Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21 diketahui bahwa RNA hadir dalam berbagai

macam bentuk dan terlibat dalam proses pascatranslasi. Dalam pengaturan ekspresi

genetik orang sekarang mengenal RNA-mikro (miRNA) yang terlibat dalam "peredaman

gen" atau gene silencing dan small-interfering RNA (siRNA) yang terlibat dalam proses

pertahanan terhadap serangan virus.

Fungsi RNA

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia

berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme

hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke

sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan

virus-virus baru.

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara

DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua

organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa

nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk

'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi

dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein.

Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.

Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori

'dunia RNA', yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan

genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.

RNA

Pengertian RNA lengkap!

RNA

· Asam ribonukleat (bahasa Inggris:ribonucleic acid, RNA) senyawa yang

merupakan bahan genetik dan memainkan peran utama dalam ekspresi genetik.

· Fungsi RNA adalah sebagai material genetika pada beberapa virus dan

penghubung antara DNA dan protein saat melakukan sintesis protein.

· Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun

dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus

pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan

berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari

nukleotida yang lain.

· Tipe RNA

RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA ( messenger RNA ) atau RNAd ( RNA

duta ), tRNA ( transfer RNA ) atau RNAt ( RNA transfer ), dan rRNA ( ribosomal

RNA ) atau RNAr ( RNA ribosomal ).

· RNAd

RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu

urutan basa rantai DNA.RNAd membawa pesan atau kode genetik (kodon) dari

kromosom (di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma).Kode genetik RNAd

tersebut kemudian menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas urutan asam

amino pada rantai polipeptida.RNAd berupa rantai tunggal yang relatif

panjang.Berikut gambarnya :

· RNAr

RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap

subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein.

· RNAt

RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke

ribosom.Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian baa pendek ( disebut

antikodon ).Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang

berseberangan dengan ujung antikodon.Pelekatan ini merupakan cara

berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna

dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada

RNAd.

·

· Perbedaan antara RNA dan DNA adalah

· Tabel . Perbedaan DNA dan RNA

DNA (Deoxyribo Nukleat Acid) RNA (Ribo Nukleat Acid)

- Letak Dalam inti sel, mitokondria,

kloroplas, senriol.

Dalam inti sel, sitoplasma dan

ribosom.

- Bentuk Polinukleotida ganda yang

terpilin panjang

Polinukleotida tunggal dan

pendekl

- Gula Deoxyribosa Ribosa

- Basanya Golongan purin : adenine dan

guanine

Golongan pirimidin : cytosine

dan timin

Golongan purin : adenine dan

guanine

Golongan pirimidin : cytosine

dan urasil

- Fungsi - mengontrol sifat yang

menurun

- sintesis protein

- sintesis RNA

- sintesis protein

- Kadarnya Tidak dipengaruhi sintesis

protein.

Letak basa nitrogen dari kedua

pita ADN saling berhadapan

dengan pasangan yang tetap

yaitu Adenin selalu berpasangan

dengan Timin, Cytosin dengan

Guanin. Kedua pita itu diikatkan

Dipengaruhi sintesis protein.

Macam RNA :

RNA duta

RNA ribosom

RNA transfer

oleh ikatan hidrogen.

. Pengertian RNA

Selain DNA, sebagian besar sel prokariot dan sel eukariot juga memiliki asam

nukleat yang lain yaitu RNA. RNA adalah singkatan dari ribonucleic acid atau asam

ribonukleat. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA

merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA yang

biasanya dijumpai di dalam inti sel, kebanyakan RNA ditemukan di dalam sitoplasma,

terutama di ribosom.

B. Struktur RNA

RNA tersusun atas molekul-molekul berikut :

1. Gula D-ribosa

2. Fosfat;

3. Basa nitrogen

RNA terdiri atas rantai poliribonukleotida yang basa-basanya biasanya adalah

adenin, guanin, urasil, dan citosin. RNA terdapat dalam nukleus maupun sitoplasma sel.

Variasi bentuk RNA lebih banyak daripada DNA. RNA memiliki berat molekul antara

25.000 sampai beberapa juta. Kebanyakan RNA berisi rantai polinukleotida tunggal ,

tetapi rantai ini bisa terlipat sedemikian rupa membentuk daerah heliks ganda yang

mengandung pasangan pasangan basa A:U dan G:C.

Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA memiliki bentuk

pita tunggal dan tidak berpilin. Tiap pita RNA merupakan polinukleotida yang tersusun

atas banyak ribonukleotida. Tiap ribonukleotida tersusun atas gula ribosa, basa nitrogen,

dan asam fosfat. Basa nitrogen RNA juga dibedakan menjadi basa purin dan basa

pirimidin. Basa purinnya sama dengan DNA tersusun atas adenin (A) dan guanin (G),

sedangkan basa pirimidinnya berbeda dengan DNA yaitu tersusun atas sitosin (C) dan

urasil (U).

Tulang punggung RNA tersusun atas deretan ribosa dan fosfat. Ribonukleotida RNA

terdapat secara bebas dalam nukleoplasma dalam bentuk nukleosida trifosfat, seperti

adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP), sistidin trifosfat (CTP), dan uridin

trifosfat (UTP). RNA disintesis oleh DNA di dalam inti sel dengan menggunakan DNA

sebagai cetakannya.

C. Jenis-Jenis RNA

Terdapat tiga tipe utama RNA, yakni :

1. Transfer RNA(tRNA)

RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di dalam

sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai penerjemah kodon

dari mRNA. tRNA memiliki proporsi nukleosida yang lebih relatif tinggi.Transfer RNA

(transfer-Ribonucleic acid) atau asam ribonukleat transfer adalah molekul yang

menginterpretasikan pesan genetik berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul

mRNA dengan cara mentransfer asam-asam amino ke ribosom dalam proses translasi.

Tiap tRNA mengandung suatu sekuen dengan tiga rangkaian basa pendek

(antikodon). Semua ujung 3’ tRNA mengandung sekuen SSA yang terletak

berseberangan dengan sekuen antikodon . Suatu asam amino tertentu akan melekat pada

ujung 3 tRNA. Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya tRNA, yaitu membawa asam

amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintesis protein, yaitu pengurutan asam

amino sesuai urutan kodon pada mRNA.

2. Ribosomal RNA(rRNA)

rRNA terdapat dalam ribosom,yang mengandung protein yang massanya kurang

lebih sama. Molekulnya berupa pita tunggal, tak bercabang, dan fleksibel. rRNA meliputi

sekitar 80 persen total RNA dalam sel dan pada sel-sel yang tidak mempunyai inti sejati

terdiri atas beberapa tipe rRNA yaitu 23S rRNA, 16S rRNA, dan 5S rRNA.

3. Messenger RNA(mRNA)

RNA jenis ini merupakan polinukleotida berbentuk pita tunggal linier dan disintesis

oleh DNA di dalam nukleus. mRNA berupa rantai tunggal yang relatif panjang . Panjang

pendeknya mRNA berhubungan dengan panjang pendeknya rantai polipeptida yang akan

disusun. Urutan asam amino yang menyusun rantai polipeptida itu sesuai dengan urutan

kodon yang terdapat di dalam molekul mRNA yang bersangkutan. mRNA bertindak

sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Setiap molekul membawa salinan urutan

DNA, yang ditranslasikan dalam sitoplasma menjadi satu rantai polipeptida atau lebih.

Adapun fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti

sel menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika

tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma.

D. Fungsi RNA

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia

berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme

hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke

sitoplasma sel korban, yang kemudian di translasi oleh sel inang untuk menghasilkan

virus-virus baru.

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara

antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua

organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa

nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk

'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon setiap kodon berelasi

dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein.

RNA singkatan asam ribonukleat. Ini adalah sebuah molekul yang penting dengan rantai

panjang nukleotida. Nukleotida mengandung basa nitrogen, ribosa gula, dan fosfat.

Seperti DNA, RNA sangat penting bagi makhluk hidup.

RNA datang dalam berbagai

bentuk yang berbeda. DNA beruntai ganda adalah sebuah tangga-seperti molekul.

Gambar kredit: National Institute of umum Medical Sciences

Asam ribonukleat (RNA) memiliki basis adenin (A), sitosina (C),

guanina (G), dan urasil (U). Gambar kredit: National Institute of umum Medical

Sciences

DNA dibandingkan RNA

DNA didefinisikan sebagai asam nukleat yang berisi petunjuk genetik yang digunakan

dalam pengembangan dan berfungsi semua organisme yang diketahui masih hidup.

Molekul RNA yang terlibat dalam sintesis protein, dan kadang-kadang dalam transmisi

informasi genetik.

Namun tidak seperti DNA, RNA datang dalam berbagai bentuk dan jenis. Sementara

DNA terlihat seperti heliks ganda dan tangga bengkok, RNA mungkin lebih dari satu tipe.

RNA biasanya beruntai tunggal, sementara DNA beruntai ganda biasanya. Selain itu,

RNA berisi ribosa sementara DNA berisi deoksiribosa. Deoksiribosa kekurangan satu

atom oksigen. RNA memiliki basa adenina (A), urasil (U) (bukannya timina dalam

DNA), sitosina (C) dan guanina (G).

Deoksiribosa gula pada DNA kurang reaktif karena ikatan C-H. DNA stabil dalam

kondisi basa. DNA memiliki alur kecil yang mana merusak enzim dapat melampirkan

yang membuatnya lebih sulit bagi enzim untuk menyerang DNA.

Ribosa gula namun lebih reaktif karena ikatan C-OH (hidroksil). RNA tidak stabil dalam

kondisi basa. RNA memiliki alur yang lebih besar, yang membuatnya lebih mudah untuk

diserang oleh enzim.

Geometri helix DNA adalah bentuk B. DNA bisa rusak oleh paparan sinar Ultraviolet.

Geometri helix RNA adalah bentuk A. RNA untai terus-menerus dibuat, dipecah dan

digunakan kembali. RNA, bagaimanapun, lebih tahan terhadap kerusakan oleh sinar

Ultra-violet.

Fungsi RNA

Tugas utama dari RNA adalah untuk mentransfer kode genetik perlunya pembentukan

protein dari inti ke ribosom. Proses ini mencegah DNA harus meninggalkan inti. Hal ini

membuat DNA dan kode genetik yang dilindungi dari kerusakan. Tanpa RNA, protein

dapat tidak pernah dibuat.

mRNA, rRNA dan tRNA

RNA dibentuk dari DNA oleh proses yang disebut transkripsi. Ini menggunakan enzim

seperti RNA polimerase. RNA pusat sintesis protein. Pertama jenis RNA yang disebut

messenger RNA (mRNA) membawa informasi dari DNA untuk struktur yang disebut

ribosom. Ribosom ini terbuat dari protein dan RNA ribosomal (rRNAs). Ini semua datang

bersama-sama dan membentuk kompleks yang dapat membaca messenger RNA dan

menerjemahkan informasi yang mereka bawa ke dalam protein. Hal ini memerlukan

bantuan transfer RNA atau tRNA.

RNA sebagai enzim

RNA beberapa adalah enzim. Dipercaya selama bertahun-tahun bahwa hanya protein

dapat enzim. RNA sekarang dikenal untuk mengadopsi struktur tersier yang kompleks

dan bertindak sebagai katalis. RNA enzim yang dikenal sebagai ribozymes, dan mereka

menunjukkan banyak fitur enzim klasik, seperti situs aktif, situs mengikat substrat dan

mengikat situs untuk kofaktor, seperti ion logam.

Salah satu ribozymes pertama yang ditemukan adalah RNase P, ribonuklease yang terlibat

dalam menghasilkan molekul tRNA dari lebih besar, pendahulu RNA. RNase P terdiri

dari RNA dan protein; Namun, RNA NaAD sendirian adalah katalis.

Ditinjau oleh April Cashin-Garbutt, BA Hons (Cantab)

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit

mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka

asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari

unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA).

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama

sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama

yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu

mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya(Harpet,

1980).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam

ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan

keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul

makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai

urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang

unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai

polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut

nukleotida(Dage, 1992).

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan

asam ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini

merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau

mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk

memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA

suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu

messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan

tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai

dengan kode DNA-nya(fessenden, 1990).

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki

perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu(Poedjiati, 1994):

1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA

adalah dioksiribosa.

2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA

berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai

ganda.

3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA

tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung

urasil.

4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin,

demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Selain itu perbedaan RNA dengan DNA yang lain adalah dalam

hal(Suryo, 1992):

1. Ukuran dan bentuk

Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA

berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal.

Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan

pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.

2. Susunan kimia

Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya

dengan DNA yaitu:

a. Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b. Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi

urasil.

3. Lokasi

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA

tergantung dari macamnya, yaitu:

a. RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah

satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.

b. RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di

sitoplasma.

c. RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

4. Fungsinya

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik,

sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan

transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

b. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

c. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam

amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa

polipeptida.

Ada beberapa cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and

Sofia, 1968):

1. Jaringan hewan dan alkali hangat

RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang

larut dalam asam. DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.

2. Metode Schnider

Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat

diuji oleh reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan

bereaksi dengan purin dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin

ribosa.

3. Metode Feligen

Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak

dengan RNA. Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA

dan DNA didalam bagian-bagian sel.

4. Secara Spektroskopi

Pengaukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm

dimana spektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat

menunjukkan maksimal.

Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah

mRNA(messenger RNA), rRNA(ribosa RNA), dan tRNA(transfer RNA).

Tiap bentuk RNA ini mempunyai berat molekul dan komposisi yang

berlainan, tetapi khas untuk tiap macam bentuk RNA. Semua RNA

terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir

semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat

dalam nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih

dari 50% dalam ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol

RNA (Asam Ribonukleat)

Struktur RNA

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang

tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu

gugus fosfat, satu gugus gula ribosa, dan satu gugus basa nitrogen

(basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus

fosfat dari satu nukleotida dengan gugus gula ribosa dari nukleotida

yang lain.

Perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil

tambahan pada cincin gula ribosa (sehingga dinamakan ribosa). Basa

nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timin pada DNA

diganti dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenin,

guanin, sitosin, atau urasil untuk suatu nukleotida.Selain itu, bentuk

konformasi RNA tidak berupa pilin ganda sebagaimana DNA, tetapi

bervariasi sesuai dengan tipe dan fungsinya.

Tipe-tipe RNA

RNA hadir di alam dalam berbagai macam/tipe. Sebagai bahan genetik,

RNA berwujud sepasang pita (Inggris double-stranded RNA, dsRNA).

Genetika molekular klasik mengajarkan adanya tiga tipe RNA yang

terlibat dalam proses sintesis protein:

1. RNA-kurir (bahasa Inggris: messenger-RNA, mRNA),

2. RNA-ribosom (bahasa Inggris: ribosomal-RNA, rRNA),

3. RNA-transfer (bahasa Inggris: transfer-RNA, tRNA).

Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21 diketahui bahwa RNA hadir

dalam berbagai macam bentuk dan terlibat dalam proses

pascatranslasi. Dalam pengaturan ekspresi genetik orang sekarang

mengenal RNA-mikro (miRNA) yang terlibat dalam “peredaman gen”

atau gene silencing dan small-interfering RNA (siRNA) yang terlibat

dalam proses pertahanan terhadap serangan virus.

Fungsi RNA

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan

genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik,

sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Ketika virus ini

menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel

korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan

virus-virus baru.

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai

perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik

karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA

diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam

proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk ‘triplet’,

tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon

berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti),

monomer yang menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk

keterangan lebih lanjut.

Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang

mendukung atas teori ‘dunia RNA’, yang menyatakan bahwa pada awal

proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum

organisme hidup memakai DNA.

Intereferensi RNA

Suatu gejala yang baru ditemukan pada penghujung abad ke-20

adalah adanya mekanisme peredaman (silencing) dalam ekspresi

genetik. Kode genetik yang dibawa RNA tidak diterjemahkan (translasi)

menjadi protein oleh tRNA. Ini terjadi karena sebelum sempat

ditranslasi, mRNA dicerna/dihancurkan oleh suatu mekanisme yang

disebut sebagai “interferensi RNA”. Mekanisme ini melibatkan paling

sedikit tiga substansi (enzim dan protein lain). Gejala ini pertama kali

ditemukan pada nematoda Caenorhabditis elegans tetapi selanjutnya

ditemukan pada hampir semua kelompok organisme hidup.

DNA (Asam Deoksiribonukleat)

Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris:

deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong

biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam

sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel.

Secara garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai

materi genetik; artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala

aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. Di antara

perkecualian yang menonjol adalah beberapa jenis virus (dan virus

tidak termasuk organisme) seperti HIV (Human Immunodeficiency

Virus).

Karateristik Kimia

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama,

1. gugus fosfat

2. gula deoksiribosa

3. basa nitrogen, yang terdiri dari :

1. Adenina (A)

2. Guanina (G)

3. Sitosina (C)

4. Timina (T)

DNA as structure

Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut

dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.

Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit

nukleotida 3,3 Å[2]. Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA

dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai.

Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta

nukleotida[3].

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang

berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon

lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat

melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu

gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan

utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah

ribosa.

DNA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks

ganda. Pada struktur heliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada

satu untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya. Hal

ini disebut sebagai antiparalel. Masing-masing untai terdiri dari rangka

utama, sebagai struktur utama, dan basa nitrogen, yang berinteraksi

dengan untai DNA satunya pada heliks. Kedua untai pada heliks ganda

DNA disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa-basa yang terdapat

pada kedua untai tersebut. Empat basa yang ditemukan pada DNA

adalah adenin (dilambangkan A), sitosin (C, dari cytosine), guanin (G),

dan timin (T). Adenin berikatan hidrogen dengan timin, sedangkan

guanin berikatan dengan sitosin.

Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan

nukleotida pada DNA yang digandakan.

Replikasi

Replikasi merupakan proses pelipatgandaan DNA. Proses replikasi ini

diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel, kecuali sel

gamet, pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya

semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama. Pada

dasarnya, proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari

dua rantai dan rantai yang satu merupakan “konjugat” dari rantai

pasangannya. Dengan kata lain, dengan mengetahui susunan satu

rantai, maka susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk.

Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana proses

replikasi DNA ini terjadi. Salah satu teori yang paling populer

menyatakan bahwa pada masing-masing DNA baru yang diperoleh

pada akhir proses replikasi; satu rantai tunggal merupakan rantai DNA

dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya

merupakan rantai yang baru disintesis. Rantai tunggal yang diperoleh

dari DNA sebelumnya tersebut bertindak sebagai “cetakan” untuk

membuat rantai pasangannya.

Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu

yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang

merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang

merupakan suatu polimer. Proses replikasi diawali dengan pembukaan

untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA.

Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh enzim helikase yang

dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang mampu

membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat

pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat

diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut.

Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan

pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai

ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka

setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh

rantai telah benar-benar terpisah.

Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti.

Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang

mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat

berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya

kesalahan sintesis amatlah kecil.

Penggunaan DNA Dalam Tehnologi.

1. DNA dalam forensik

Ilmuwan forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah,

semen, kulit, liur atau rambut yang tersisa di tempat kejadian

kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah

proses yang disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA

profiling). Dalam pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang

berulang seperti short tandem repeats dan minisatelit, dibandingkan.

Pemrofilan DNA dikembangkan pada 1984 oleh genetikawan Inggris

Alec Jeffreys dari Universitas Leicester, dan pertama kali digunakan

untuk mendakwa Colin Pitchfork pada 1988 dalam kasus pembunuhan

Enderby di Leicestershire, Inggris. Banyak yurisdiksi membutuhkan

terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan sebuah contoh

DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah

membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar

tidak diketahui dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat

kejadian (terutama dalam kasus perkosaan antar orang tak dikenal).

Metode ini adalah salah satu teknik paling terpercaya untuk

mengidentifikasi seorang pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu

sempurna, misalnya bila tidak ada DNA yang dapat diperoleh, atau bila

tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak orang.

2.DNA dalam Komputasi

DNA memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai

masalah riset dan sebagai sebuah cara komputasi.

Riset dalam algoritma pencarian string, yang menemukan kejadian dari

urutan huruf di dalam urutan huruf yang lebih besar, dimotivasi

sebagian oleh riset DNA, dimana algoritma ini digunakan untuk

mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah urutan yang

besar. Dalam aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma

sederhana untuk masalah ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA

menyebabkan algoritma-algoritma ini untuk menunjukkan sifat kasus-

mendekati-terburuk dikarenakan jumlah kecil dari karakter yang

berbeda.

Teori database juga telah dipengaruhi oleh riset DNA, yang memiliki

masalah khusus untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA.

Database yang dikhususkan untuk riset DNA disebut database

genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan teknis yang unik

yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira,

pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian

homologi.

3. Sejarah

NA pertama kali berhasil dimurnikan pada tahun 1868 oleh ilmuwan

Swiss Friedrich Miescher di Tubingen, Jerman, yang menamainya

nuclein berdasarkan lokasinya di dalam inti sel. Namun demikian,

penelitian terhadap peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada awal

abad 20, bersamaan dengan ditemukannya postulat genetika Mendel.

DNA dan protein dianggap dua molekul yang paling memungkinkan

sebagai pembawa sifat genetis berdasarkan teori tersebut.

Dua eksperimen pada dekade 40-an membuktikan fungsi DNA sebagai

materi genetik. Dalam penelitian oleh Avery dan rekan-rekannya,

ekstrak dari sel bakteri yang satu gagal men-transform sel bakteri

lainnya kecuali jika DNA dalam ekstrak dibiarkan utuh. Eksperimen

yang dilakukan Hershey dan Chase membuktikan hal yang sama

dengan menggunakan pencari jejak radioaktif (radioactive tracers).

Misteri yang belum terpecahkan ketika itu adalah: bagaimanakah

struktur DNA sehingga ia mampu bertugas sebagai materi genetik?

Persoalan ini dijawab oleh Francis Crick dan koleganya James Watson

berdasarkan hasil difraksi sinar-x DNA oleh Maurice Wilkins dan

Rosalind Franklin. Crick, Watson, dan Wilkins mendapatkan hadiah

Nobel Kedokteran pada 1962 atas penemuan ini. Franklin, karena

sudah wafat pada waktu itu, tidak dapat dianugerahi hadiah ini.

Konfirmasi akhir mekanisme replikasi DNA dilakukan lewat percobaan

Meselson-Stahl yang dilakukan tahun 1958.

DNA

Like this: