Nama: Ajie Setiawan Sobirin NIM: 135040200111072Kelas: Q

Sejarah DNA Sebagai Materi Genetik

Alam memperlihatkan mekanisme hayati untuk mempertahankan ciri khas makhluk hidup dari satu generasi ke generasi berikutnya. Mekanisme ini terjadi pada semua tingkat makhluk hidup dari tingkat terendah, sampai yang paling komplek. Ciri atau sifat khas makhluk hidup tampak dariciri morfologis,ciri anatomi maupun ciri tingkah laku yang dapat diamati.Gregory Mendel(1822-1884) adalah orang pertama yang mengamati pewarisan sifat ini.Dari hasil percobaanya,(Tahun 1866),Mendel dapat menyimpulkan bahwa sifat2 karakteristik dari kedua induknya dapat diwariskan ke generasi berikutnya melalui segregasi.Selanjutnya,Agus weismanpada tahun 1892,mengemukakan bahwa sifat yang diwariskan tersebut berasal dari senyawa yang berasal dari dalam inti sel.Senyawa tersebut dalam penelitian lanjutan disebut dengan kromosom.Walter sutton, tahun 1903 mengemukakan bahwa kromosom merupakan unit2 yang membawa sifat pewarisan. Unit tersebut olehWilhem johannsendisebut gen(1909).Dan pada tahun1926,Herman mullermembuktikan bahwa sinar-X memicu perubahan genetis lalat buah.Penemuan DNA(Deokyribonucleic acid =asam deoksiribonukleat) sebagai materi genetik pada awalnya menimbulkan pro dan kontra. pengetahuan tentang kromosom yang tersusun dari asam nukleat dan protein, mulanya lebih condong menganggap bahwa protein sebagai materi genetik. Hal ini berkaitan dengan peranan protein yang sangat dinamis dalam kehidupan sel.Meskipun demikian, pada pertengahan tahun 1940-an arah penelitian tentang bahan genetis mulai beralih dari protein ke DNA,salah satu jenis asam nukleat makhluk hidup. Tahun 1994,Oswald Avery,Colin macleod dan macLyn McCartydengan menggunakan ekstrak DNA berhasil menunjukan bahwa DNA merupakan senyawa yang bertanggung jawab dalam proses transpormasi bakteri strain R(rought) yang kurang virulen dan kasar menjadi strain S (smooth) yang sangat virulen menjadi halus.penelitian menunjukan bahwa DNA merupakan informasi genetik dan bukan protein yang silakukan olehAlfred hersheydanMartha Chasepada tahun 1952.Proses Pengakuan DNA sebagai materi GenetikAsam nukleat t elah cukup lam a ditemukan sebelum diketahui struktur serta fungsinya sebagai bahan dasar gen. Sekurang-kurangnya ada tiga penemuan yang membuktikan bahwa asam nukleat berperanpenting dalammenentukan sifat organisme atau sebagai bahan dasar gen, yaitu sebagai berikut:(1) Ditemukannya DNA sebagai senyawa khas kromosomHal ini ditemukan melalui studi pewarnaan mikroskopik oleh Robert Fuelgen. Fuelgen menunjukkan bahwa DNAyang dipanaskandengan asam fuksin akan timbul warna merah tua yan g mengkilat. Sepuluh tahun kemudian, saat penemuan Fuelgen diterapkan pada sel hidup, ternyata tidak merusak sel atau jaringan. Kromosom muncul dengan warna yang jelas, sedangkan bagian sel yang lain tidakberwarna. Dari hasil ini kemudian disimpulkan bahwa kromos m mengandung DNA, dan DNA merupakan material khas kromosom yang tidak terdapat pada bagian lain. Saat ini, telah diketahui ternyata DNA juga terdapat pada sitoplasma, seperti pada mitokondria dan plastid.(2) Ditemukannya peran DNA dalam transformasi bakteriOswald T. Avery dan peneliti lain dari Rockefeller Institut pada 1944 berhasil membuktikan bahwa bahan genetik yang terlibat dalam proses transformasi adalah DNA. Proses transformasi sebelumnya dikemukakan oleh F. Griffith (1928) dalam percobaanya menggunakan bakteriStreptococcus pneumoniagalur R (tidak berkapsul) dan galur S (berkapsul). Griffithmenunjukkan adanya proses transformasimelalui percampuran galur bakteri R yang hidup dengan galur Syang dimatikan, yaitu bahwa galur R hidup yang berubah sifat m enjadi berkapsul akibat adanya bahan-bahandari galur S yang telah dimatikan masuk kedalam selnya.Percobaan tersebut diteruskan Avery dengan mengisolasi molekul kimia pecahan galur S, kemudian dipisahkan. Bahan yang berhasil dipisahkan adalah ternyata adalah DNA, RNA, protein, polisakarida, dan lipid. Molekul-molekul tersebutdiuji dengan mencampurkan nya dengan bakteri R, ditambah dengan enzim pengurai DNase, Rnase, Protease. Ternyata bakteri yang tidak dicampur DNA terjadimengalami transformasi, sedang yang diberi DNase tidak. Hal ini berarti bahwa DNA berperan dalam proses transformasi dan merubah sifat bakteri.(3) Ditemukannya DNA pada virus yang di wariskan pada generasi berikutnya secara fisikHershey dan Chase (1952) menemukan bahwa DNA merupakan bahan genetik yang diwariskan, bukan mantelnya.Proses penelitian sebagai berikut: E. coliditumbuhkan pada media yang diberi radioisotope S 35sebagai penanda protein (mantel virus) dan P 32 sebagai penanda DNAbakteriofage T2 diinfeksikan padaE. coli , sehingga m enggunakan unsur-unsur pada sel inang untuk m enyusun kromosom dan m antel, termas uk juga radioisotop yang telah diabsorbsi bakteriTerd apat 2 m acam fage, yaitu yang mengandung S35 pada mantel dan yang me ngandung P32 pada kromosomfage menginfeksi bakteri ya ng ditumbuhkan pada media biasa tanpa radioisotopDari bakteriyang diserang fage bertanda S 35 tidak diperoleh virus ber-radioisotop, sedang yang diserang fage bertanda P 32 diperoleh virus ber-radioisotop.Hal ini menandakan bahwa DNA-lah yang diwariskan pada generasi berikutnyaPeranan DNA sebagai materi genetik dan cara gen menentukan karakter suatu makhluk hidupDNA sebagai materi genetik berperandalam menentukan sifat organisme, yaitu mengendalikan proses pembentukan rantai protein dengan cara menyandikan protein. Salah satu protein terpenting dalamorganisme, yaitu sebagai katalisator reaksi biokimia. Semua reaksi dalam proses metabolisme selular m emerlukan enzim sebagai katalisatornya. Tiap enzim memiliki fungsi khas, yaitu sebagai katalisator reaksi biokimia tertentu. Enzim-enzim inipembentukannya berada dibawah kendali DNA.Proses ini dilaks anakan m elalui penentuan susunan nukleotida molekul RNA, yang kemudian diterjemahkan dalam susunan asamamino dari rantai polipeptida protein. Penyandian menggunakankode genetika tertentu, untuk menandai informasi genetik yang dibawa oleh DNA. Kode tersebut dibuat untukmenandai inform asi genetik yang dibawa oleh DNA,dituliskan dalamuntaian huruf yang disusun oleh 4 m acam basa nukleotidaA ( Adenin), G ( Guanin), C ( Sitosin)dan T ( Timin). Setiap 3 hurufyang beruruta n menyandi satu m acam asam amino tertentu dan disebut dengan kodon.Pengunaan kode ini berkembang ketika ilmuwan dari lembaga penelitian National institutes o f health ya itu Marshall Nirenberg danJ. Matthaei pada tahun 1961 menemukan untuk pertama kalinya kodon ini. Karena kodon dis usun dengan variasi 4 huruf dengan susunan 3 hurufberurutan maka dengan perhitungan matematika didapatkan 4x4x4=64 macamke mungkinan ko binasi huruf-huruf dari basa nukleotida yang m enyusun kodontersebut dan inilah yang disebut dengan standarkode genetika yang m enyandi asam amino penyusun protein tertentu secara spesifik.Terdapat 20 m acam asama mino st andaryang digunakan untuk menyusun protein di dalam tubuh kita. Tiap -tiap asam amino memiliki karakter spesifik baik struktur, berat molekul, titik isoelektri k maupun muatannya. Karena jum lah variasi kodon ada 64 sedang asamamino yang disandi hanya 2 0 kalau ditam bah dengan stop kodon m enjadi 23 m aka satu jenisasam a mino bisa disandi oleh lebih dari satu urutan kodon,ariasi ini umumnya terdapat pada nukleotida ketiga dari setiap kodonnya, kondisi ini justru m alah m enguntungkan, karena bilaterjadi mutasi pada nukleotida ketig a bisa jadi tidak m erubah jenis asamamino yang disandi dan hasil akhirnya protein tidakberubah dan tidakterjadi kelainan, kondisiseperti ini yang dikenal dengan istilah mutasi tersa arkan ( silent mutation).Telah ditemukan suatu cara mudah untuk ment erjemahkan kode genetik kedalam suatu jenis asam amino tertentu, yaitu menggunakan piramida kode genetika). Asam a mino disandikan dengan tiga macam sandi, dimana ketiga sandi tersebut dapat dilihat padapiram da. Cara menterjemahkan:Lihat kode pertama asam amino, kemudian temukan pada baris pertama piramida (akan terpilih salah satu dari 4 piramida). Kemudian lihat kode kedua pada baris kedua dari piramida yang terpilih. Setelah itu,lihat kode ketiga pada baris ketiga piramida . Jenis asamamino yang disandikan dapat dilihat pada bagian bawah piramida.