Pengertian DNA, Struktur, Replikasi, Fungsi, Isolasi, dan Tes DNA

Pengertian DNA, Struktur, Replikasi, Fungsi, Isolasi, dan Tes DNA – Setelah sebelumnya kita telah membahas tentang RNA, kali ini kita akan lanjut membahas lebih tentang DNA lebih dalam lagi, mulaindari Pengertian Dna, Struktur, Replikasi, Fungsi, Isolasi, dan tes DNA. Mari kita mulai dari pengertian DNA terlebih dahulu.

Pengertian DNA

DNA adalah kepanjangan dari Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan singkatan DNA (dalam bahasa Inggris disebut deoxyribonucleic acid), adalah sejenis biomolekul yang menyimpan dan menyandi instruksi-instruksi genetika setiap organisme dan banyak jenis virus. Instruksi-instruksi genetika ini berperan penting dalam pertumbuhan, perkembangan, dan fungsi organisme dan virus. DNA merupakan asam nukleat; bersamaan dengan protein dan karbohidrat, asam nukleat adalah makromolekul esensial bagi seluruh makhluk hidup yang diketahui.

DNA dan RNA

Struktur DNA

DNA adalah urutan polimer yang terdiri dari subunit nukleotida. Nukleotida DNA terbuat dari gula (deoksiribosa), basa nitrogen dan gugus fosfat. Struktur DNA adalah heliks ganda yang tersusun atas dua utas polinukleotida yangUrutan asam nukleat pada nukleotida saling melengkapi satu sama lain dalam urutan untai DNA saling terhubung oleh ikatan hidrogen yang lemah. Ikatan hidrogen tersebut terbentuk antara dua basa nitrogen, purin dan pirimidin, yang saling berpasangan. Adenin (basa purin) berpasangan dengan Timin (basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan rangkap dua, sementara Guanin (basa purin) berpasangan dengan Sitosin (basa pirimidin) yang terhubung dengan ikatan rangkap tiga.

Replikasi DNA

Replikasi adalah penggandaan. Jadi replikasi DNA 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.

Fungsi DNA

Fungsi DNA secara umum adalah untuk menyimpan dan menentukan karakteristik biologis pada setiap mahkluk hidup yang sesuai dengan pengaturan koneksi pada molekul yang sangat spesifik.

Fungsi DNA secara keseluruhan adalah sebagai berikut:

  • Sebagai pembawa informasi genetik DNA.
  • untuk keperluan sintesis biologis untuk penciptaan protein seluler dan pembentukan molekul RNA.
  • Memiliki peran dalam menduplikasi diri dan dalam pewarisan sifat.
  • Sebagai ekspresi informasi genetik.
  • Pengarah sintesis RNA pada sebuah proses kimia atau transkripsi.
  • Kode untuk pengaktifan protein dan penonaktifan gen.
  • Membuat protein.
  • Pada manusia, DNA terikat dalam 46 kromosom dengan 23 kromosom XY atau masing-masing kromosom berasal dari sel germinal perempuan dan sel laki-laki. Sel germinal pada spermatozoa (pria) dan pada ovum atau telur (perempuan) masing-masing menyumbangkan 23 kromosom pada tubuh dan keduanya bergabung hingga 46 kromosom untuk membentuk genetik seseorang.
  • Pada dasarnya, setiap makhluk yang ada di bumi memiliki DNA yang unik yang dapat digunakan untuk mengidentifikasi seseorang atau individu terkecuali jika keturunan merupakan kembar identik.

Isolasi DNA

Isolasi DNA adalah metode untuk mendapatkan asam deoksiribonukleat dari suatu makhluk hidup

1. Isolasi DNA Kromosom
Metode ini adalah contoh metode alkalyne lysis. Isolasi kromosom bakteri dimulai dengan menginokulasi biakan pada media Luria Broth dengan kondisi 37 °C selama 18 jam, lalu suspensi bakteri disentrifugasi pada 8000 rpm selama 2 menit. Kemudian supernatan dibuang hingga bersih dan pelet diresuspensi dengan penambahan 400 µL bufer Tris-EDTA 1X. Suspensi bakteri ditambahkan dengan 100 µL lisozim 50 mg/mL, selanjutnya diinkubasi dengan kondisi 37 °C selama 1 jam dan setiap 15 menit tabung di-flip. Lalu suspensi bakteri ditambahkan dengan 150 µL SDS 10% dan di-flip, serta ditambahkan 10 µL Proteinase K 10 mg/mL. Selanjutnya suspensi bakteri diinkubasi pada suhu 37 °C selama 1 jam dan setiap 15 menit tabung di-flip. Ke dalam suspensi ditambahkan 100 µL NaCl 5 M dan 100 µL CTAB 10% untuk mengikat protein sehingga DNA terpisah dari protein, kemudian tabung di-flip. Suspensi diinkubasi dengan kondisi 65 °C selama 20 menit, dan ditambahkan 200 µL P:C:I yang terdiri dari phenol yang berfungsi untuk degradasi protein. Dan juga terdiri dari kloroform untuk degradasi lemak, dan isoamil alkohol sebagai anti buih. Lalu dibolak-balik. Kemudian suspensi disentrifugasi 10000 rpm selama 10 menit. Sebanyak 500 µL lapisan atas diambil dan dipindahkan ke tabung baru, lalu sebanyak 500 µL C:I ditambahkan ke tabung baru. Suspensi kembali disentrifugasi pada 10000 rpm selama 10 menit, dan lapisan atas sebanyak 300 µL diambil dan dipindahkan ke tabung baru. Selanjutnya isopropanol dingin sebanyak 300 µL ditambahkan ke tabung baru tersebut. Suspensi diinkubasi dengan kondisi -20 oC selama 1 jam, kemudian disentrifugasi pada 10000 rpm selama 10 menit. Lalu pelet ditambahkan dengan 700 µL etanol 70% kemudian di-spin selama 10 detik. Etanol dibuang dan tabung dikeringkan dalam inkubator dengan kondisi 37 °C, dan pelet diresuspensi dengan 50 µL ddH2O kemudian diinkubasi dengan kondisi 37 °C.

2. Isolasi DNA Plasmid
Sebanyak 1,5 mL garam fisiologis untuk menjaga tekanan isotonis dimasukkan ke tabung mikro lalu biakan sebanyak setengah cawan bakteri diambil dan dilakukan pengadukan. Tabung mikro disentrifugasi 6000 rpm selama 2 menit. Supernatan dibuang dari pelet. Pelet diresuspensi dengan 250 μL larutan A yang terdiri dari Tris-Cl sebagai pengatur pH, glukosa sebagai penjaga tekanan isotonis, dan EDTA sebagai chelating agent dingin. Kemudian diinkubasi pada suhu ruang selama 5 menit. Lalu larutan B yang terdiri dari NaOH sebagai pendenaturasi DNA dan SDS sebagai pelarut membran sel sebanyak 250 μL ditambahkan, dan tabung mikro dibolak balik 5 kali, lalu diinkubasi baki es selama 10 menit. Larutan C dingin yang terdiri dari kalium asetat dan asam asetat yang berfungsi untuk merenaturasi DNA sebanyak 250 μL ditambahkan ke campuran, kemudian dibolak balik 5 kali, lalu diinkubasi 5 menit tepat di baki es. Selanjutnya tabung mikro disentrifugasi 10.000 rpm selama 10 menit. Lalu supernatan sebanyak 600 μL dipindahkan ke tabung mikro steril baru. P:C:I yang terdiri dari phenol yang berfungsi untuk degradasi protein, kloroform untuk degradasi lemak, dan isoamil alkohol sebagai anti buih sebanyak 500 μL ditambahkan ke campuran, lalu dibolak balik 5 kali, lalu disentrifugasi 10.000 rpm selama 10 menit. Supernatan sebanyak 400 μL dipindahkan ke tabung mikro steril baru, lalu etanol 96% untuk mengikat air sehingga DNA mengendap sebanyak 1 mL ditambahkan. Suspensi diinkubasi freezer -20 °C, lalu disentrifugasi 10.000 rpm selama 2 menit. Supernatan dibuang dengan segera, lalu etanol 70% untuk mencuci DNA sebanyak 700 μL ditambahkan. Tabung mikro disentrifugasi 10.000 rpm selama 5 menit, lalu supernatan segera dibuang. Tabung mikro dikeringkan pada inkubator 37 oC hingga etanol 70% kering. TE atau ddH2O steril sebanyak 30 μL ditambahkan ke tabung mikro.

Tes DNA

Tes DNA adalah prosedur yang digunakan untuk mengetahui informasi genetika seseorang. Dengan tes DNA, seseorang bisa mengetahui garis keturunan dan juga risiko penyakit tertentu. DNA akan membentuk materi genetika yang terdapat di dalam tubuh tiap orang yang diwarisi dari kedua orang tua.
Hasil dari tes genetika dapat mengonfirmasi ada atau tidaknya kondisi genetika, membantu menentukan risiko seseorang mewarisi penyakit genetika, dan lain sebagainya.
Tes DNA sebagai pemeriksaan genetika umumnya dilakukan melalui pengambilan sampel darah atau jaringan. Sebagian besar sampel menggunakan darah dari pembuluh, namun ada juga yang memanfaatkan sampel air liur atau dengan menyeka bagian dalam mulut. Setelah diperoleh sampel yang diperlukan, selanjutnya dikirim ke laboratorium untuk menindaklanjuti pengujian. Mungkin diperlukan waktu beberapa minggu untuk mendapatkan hasilnya.

Ada beragam jenis penyakit genetika yang dapat dideteksi melalui tes DNA. Berikut adalah beberapa contohnya:
1. Talasemia. Kelainan pada hemoglobin yang berfungsi membawa oksigen di dalam sel darah merah. Akibatnya, penderita talasemia rentan mengalami anemia.
2. Penyakit Crohn. Peradangan pada sistem pencernaan sehingga menyebabkan sakit perut, diare, dan penurunan berat badan. Komplikasi lain yang bisa terjadi adalah anemia dan artritis.
3. Kanker payudara, ovarium, dan prostat. Risiko seseorang untuk mengalami tiga jenis kanker ini bisa diketahui melalui tes DNA. Misalnya, wanita dengan gen BRCA1 memiliki risiko sebesar 55-65% untuk mengalami kanker payudara, dibandingkan wanita lain pada umumnya, yaitu sebesar 12%.
4. Hiperkolesterolemia familial. Gangguan genetika dimana penderitanya mengalami kolesterol tinggi dan kurang responsif terhadap perubahan pola makan serta obat penurun kolesterol, statin.
5. Ataksia Friedreich. Penderita ataksia Friedriech mengalami kerusakan pada sistem sarafnya sehingga mengalami gejala seperti otot yang lemah, kehilangan koordinasi tubuh, dan gangguan pada pendengaran serta penglihatan.
6. Sindrom Down. Kelebihan materi kromosom yang menyebabkan hambatan dalam pertumbuhan secara fisik dan intelektual serta ciri-ciri wajah tertentu.

Artikel Lainnya :

Demikianlah ulasan tentang DNA mulai dari Pengertian DNA, Struktur, Replikasi, Fungsi, Isolasi, dan Tes DNA. Semoga bermanfaat.

Incoming search terms:

  • PENGERTIAN replikasi
Pengertian DNA, Struktur, Replikasi, Fungsi, Isolasi, dan Tes DNA | yasri | 4.5