Bagan Replikasi DNA

Pada postingan sebelumnya di blog Pelajaran Biologi SMA telah saya postingkan mengenai replikasi DNA secara deskriptif. Dalam postingan tersebut ada komentar dari seorang pengunjung yang masih merasa bingung dengan  bagaimana proses replikasi DNA berlangsung sehingga terbentuk dua DNA baru yang identik .

Postingan kali ini sebenarnya merupakan penjelasan tambahan yang mudah-mudahan bisa memperjelas para pembaca  Penjelasan saya berikan dalam bentuk gambar bagan dengan urut-urutan sebagai berikut :

Pertama, 

Sebuah rantai ganda molekul DNA, sebelum melakukan replikasi dengan urutan basa nitrogen pada rantai sense DNA : GCT-ACC-AAA-GGC-TTT-GCG dan urutan basa nitrogen pada rantai komplemennya / rantai DNA antisense : CGA-TGG-TTT-CCG-AAA-CGC

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Kedua,

Rantai sense DNA dan rantai anti sense DNA saling memisahkan diri satu sama lainnya, dengan adanya enzim helikase menjadi dua rantai tunggal.

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

Ketiga, 

Rantai sense DNA mendapatkan pasangan rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA baru

Rantai sense DNA baru

G

C

T

A

C

C

A

A

A

G

G

C

T

T

T

G

C

G

C

G

A

T

G

G

T

T

T

C

C

G

A

A

A

C

G

C

Rantai anti sense DNA

4. Terbentuk 2 ( dua ) rantai molekul DNA yang identik

Replikasi DNA, Proses dan Enzim yang Berperan.

Dalam pelajaran Biologi sebelumnya, tentu anda masih ingat bahwa DNA ( Deoxiribonucleid Acids ) merupakan rantai polinukleotida ganda yang sangat panjang dan disebut double helix / heliks ganda. Di sepanjang rantai polinukleotida tersebut berjajar basa-basa nitrogen baik dari jenis purin ( Guanin, Adenin ) maupun pirimidin ( Sitosin, Timin ).

Salah satu kemampuan yang dimiliki oleh DNA adalah kemampuan melakukan replikasi.

Apa replikasi itu ? Bagaimana DNA melakukan replikasi ?

Apa yang dimaksud dengan replikasi ?

Replikasi dapat didefiniskan sebagai kemampuan molekul DNA untuk membentuk DNA-DNA baru yang sama persis dengan DNA asal ( ingat kembali Replikasi Virus ).

Replikasi , dalam prosesnya melibatkan beberapa enzim, antara lain :

• Helikase, yang berfungsi mempermudah membukanya rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal yang terpisah
• Polymerase, yang berfungsi menggabungkan deoksiribonukleosida trifosfat.
• Ligase, yang berfungsi menyambung bagian rantai tunggal DNA yang baru terbentuk.

 Bagaimana proses replikasi berlangsung ?

Adalah Taylor ( 1957 ) seorang ahli yang pertama kali meneliti tentang peristiwa replikasi DNA dengan menggunakan nitrogen radioaktif N¹⁵ yang dilabelkan dalam timidin ( senyawa  antara timin dan deoksiribosa ). Di dukung oleh penelitian dari Matthew dan Franklin Stahl ( 1958 ) menggunakan nitrogen radiokatif N₁₅O₃pada bacteri E.coli.

Mengenai bagaimana proses replikasi berlangsung, dikenal ada 3 hipotesis, yaitu:

Hipotesis pertama,

Hipotesis depresif. Menurut hipotesis ini, replikasi terjadi dengan cara double helix yang lama terputus-putus / terpotong-potong. Kemudian potongan-potongan tersebut memisah dan membentuk potongan-potongan baru yang akan bersambungan dengan potongan-potongan lama, sehingga kembali menjadi dua DNA baru yang sama persis

Hipotesis kedua,

Hipotesis konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara  double helix yang lama tetap / tidak berubah, dan langsung membentuk double helix yang baru

Hipotesis ketiga,

Hipotesis semi konservatif. Menurut hipotesis ini replikasi terjadi dengan cara dua rantai double helix memisahkan diri, kemudian masing-masing pisahan membentuk / berikatan dengan pita baru yang sama persis dengan pasangan lama sehingga terbentuklah dua double helix yang baru yang sama persis / identik.

Disarikan dari :

-Pratiwi D.A , dkk. ( 2007 ), Biologi untuk SMA kelas XII, Jakarta, Penerbit Erlangga..

Perbedaan Antara Fotosintesis dg Kemosintesis

Seperti Anda ketahui dalam postingan di pelajaran Biologi SMA sebelumnya , proses anabolisme ( sintesis ) berdasarkan sumber energinya dibedakan menjadi fotosintesis dan kemosintesis. 

Fotosintesis menggunakan energi cahaya ( matahari ) sebagai sumber energi utama. Kemosintesis menggunakan energi yang diperoleh dari oksidasi terhadap senyawa organik tertentu ( nitrat, belerang oksida , dll ) oleh organisme / mikroorganisme kemosintetik seperti bacteri belerang, bacteri nitrat dll.

Meskipun keduanya merupakan peristiwa anabolisme atau sintesis, bila kita kaji lebih jauh ternyata keduanya memiliki beberapa perbedaan selain perbedaan dalam hal sumber energi yang digunakan.

Beberapa perbedaan antara Fotosintesis dengan kemosintesis secara lebih lengkap dijelaskan dalam tabel berikut ini .

Tabel Perbedaan antara fotosintesis dengan kemosintesis

NO	DILIHAT DARI	FOTOSINTESIS	KEMOSINTESIS
1.	Senyawa yang terlibat	CO2, H2O	Senyawa organic, O2, CO2, H2O
2.	Tempat berlangsung	Kloroplas	Pigmen semacam klorofil
3.	Sumber energi	Cahaya / cahaya matahari	Senyawa organic yg dioksidasi
4.	Pelaku	Tumbuhan	Mikroorganisme kemosintetik
5.	Hasilnya	Karbohidrat sederhana	Karbohidrat sederhana

Beberapa upaya untuk Mengatasi Mikroba yang merugikan

Tidak bisa dipungkiri, bahwa keberadaan mikroba yang merupakan obyek kajian biologi di bumi ini di satu sisi memberikan manfaat besar bagi kelangsungan hidup di bumi. Akan tetapi di sisi lain, juga harus kita sadari bahwa keberadaan mikroba menimbulkan permasalahan tersendiri yang dihadapi oleh manusia. Seperti kasus merebaknya wabah antraks di daerah Boyolali Jawa Tengah beberapa bulan yang lalu, merupakan "ulah" dari salah satu anggota mikroba. Bahan makanan yang membusuk juga bisa diakibatkan oleh "ulah" anggota mikroba.

Meskipun demikian, manusia tidak pernah kehabisan akal dalam menghadapi ulah beberapa anggota mikroba yang merugikan.

Beberapa cara yang biasa digunakan manusia untuk menanggulangi dampak mikroba  yang merugikan, antara lain :

• imunisasi, merupakan suatu cara yang diupayakan untuk  "memaksa" tubuh ( manusia , hewan piaraan ) membentuk antibodi . Antibodi sendiri merupakan suatu senyawa protein dalam tubuh yang diproduksi oleh tubuh untuk melawan infeksi. Imunisasi dilakukan  dengan cara "memasukkan" mikroba yang teratenuasi ke dalam tubuh orang / hewan piaraan  yang sehat.
• desinfeksi , merupakan usaha mengurangi jumlah atau bahkan menghilangkan mikroba pada suatau bahan ( biasanya : makanan ataupun minuman ) dengan menggunakan desinfektan seperti senyawa fenol
• Sanitasi, merupakan suatu upaya untuk  mengurangi jumlah / populasi  mikroba merugikan sampai keberadaan mereka tidak menimbulkan masalah dalam kehidupan manusia. Sanitasi bisa dilakukan baik dengan agen kimiawi maupun fisik
• sterilisasi, berupa sebuah upaya untuk menghilangkan atau mematikan semua mikroba merugikan pada suatu alat ( biasanya peralatan medis atau bahan makanan ), dengan menggunakan alat sterilisasi seperti autoklav ataupun pemanasan pada suhu tertentu.

itulah beberapa upaya yang biasa dilakukan manusia dalam upayanya mengatai mikroba-mikroba berbahaya / merugikan  dalam kehidupan di bumi.