DNA

Asam déoksiribonukléat (deoxyribonucleic acid, DNA) mangrupa asam nukléat nu mawa paréntah genetik pikeun pertumbuhan biologis sadaya bentuk kahirupan jeung rupa-rupa virus. DNA kadang disebut salaku molekul warisan sabab diwariskeun sarta digunakeun pikeun ngabaranahkeun sifat. Nalika réproduksi, DNA disalin sarta diteruskeun ka turunan.

Réplikasi DNA

Dina baktéri jeung organisme sél basajan séjénna, DNA nyebar kurang leuwih ampir di sapanjang jero sél. Na sél kompléks nu nyusun tatangkalan, sato, sarta organisme multisél séjén, lolobana DNA kapanggih na kromosom nu aya na inti sél. Organél nu ngahasilkeun énergi nu katelah salaku kloroplas jeung mitokondria ogé mawa DNA, nya kitu ogé rupa-rupa virus.

Ihtisar struktur molekular

Najan kadang disebut "molekul warisan", lambaran DNA teu mangrupa molekul tunggal. DNA mangrupa pasangan molekul, nu murilit kawas tambang nu ngawujud jadi hiji héliks ganda (bagéan luhur na gambar katuhu).

Unggal lambar molekul mangrupa salambar DNA: hiji ranté nukléotida nu numbu kimiawi nu masing-masing ngandung hiji gula, hiji fosfat, jeung salah sahiji ti opat "basa" aromatik. ku sabab lambaran DNA diwangun ku subunit-subunit nukléotida ieu, mangga kaasup polimér.

Kabinékaan basa ieu ngandung harti yén aya opat rupa nukléotida, nu biasa ditujul dumasar basana, nyaéta adénin (A), timin (T), sitosin (C), jeung guanin (G).

Dina héliks ganda, dua lambar polinukléotida ngahiji dina papasangan kompleméntér basa-basana ku ayana beungkeut hidrogén. Unggal basa nyieun beungkeut hidrogén ukur jeung pasangan nu tinangtu—A ka T jeung C ka G -- antukna idéntitas basa na hiji lambar nangtukeun basa naon nu aya na lambar lawanna. Sakujur wangun nukléotida dina unggal lambar téh kompleméntér jeung pasanganana. Mun dipisahkeun, unggal lambar éta bisa dijadikeun citakan pikeun nyieun pasanganana.

ku sabab papasangan basa nukléotidana aya dina sumbu héliks, mangka gugus gula jeung fosfatna ngaruntuy di bagian luar. Ranté anu dibentuk ku pasangan ieu gula-fosfat sok disebut "tulang tonggong" (backbones) héliks.

Pentingna runtuyan

Dina hiji gén, runtuyan nukléotida sapanjang lambar DNA nangtukeun hiji protéin, nu perlu dijieun ku hiji organisme atawa "diéksprésikeun" sakali atawa sababaraha kali nalika hirupna ngagunakeun béja runtuyanana. Hubungan antara runtuyan nukléotida jeung runtuyan asam amino protéinna ditangtukeun ku aturan tarjamah sélular basajan, nu sacara koléktif katelah salaku sandi genetik. Maca sapanjang runtuyan "panyandi protéin" hiji gén, unggal tilu runtuy nukléotida (disebut kodon) nangtukeun atawa "nyandi" hiji asam amino.

Di loba spésiés, jigana ukur sabagéan leutik tina sakabéh runtuyan génom nu nyandi protéin. Fungsi nu sésana nepi ka kiwari can dipikanyaho. Geus dipikanyaho yén aya runtuyan nukléotida nu nangtukeun affinity pikeun protéin pamengkeut DNA (DNA binding protein) nu boga rupa-rupa peran penting, hususna dina ngatur réplikasi jeung transkripsi. Runtuyan ieu mindengna disebut runtuyan pangatur (regulatory sequence), bari panalungtik nganggap yén sajauh ieu mah aranjeunna bisa manggihan ngan saeutik ti antarana. "DNA runtah" (junk DNA) nunjukkeun runtuyan nu can kapanggih mibanda gén atawa fungsi.

Runtuyan ogé nangtukeun karentanan hiji bagéan DNA tina beulah alatan énzim réstriksi, alat penting pisan dina rékayasa genetik. Lebah mana meulahna dina sapanjang génom individu nangtukeun "sidik DNAna".

Réplikasi DNA

Artikel utama: Réplikasi DNA

Réplikasi DNA atawa sintésis DNA mangrupa prosés nyalin DNA lambar-ganda nuturkeun ayana pembelahan sél. Lambaran ganda nu dihasilkeun sacara umum ampir sarua samasakali, ngan kasalahan dina réplikasi bisa ngakibatkeun salinan nu teu sampurna (tempo mutasi). Unggal lambar ganda nu dihasilkeun ngandung salambar nu asli sarta salambar nu anyar disintésis. Ieu disebutna réplikasi semikonservatif. Prosés réplikasi ngawengku tilu hambalan: inisiasi, réplikasi, jeung terminasi.

Sifat mékanis nu patali jeung biologi

Beungkeut hidrogén antara lambaran héliks ganda cukup lemah antukna bisa leupas kalawan gampang ku ayana énzim. Énzim nu katelah hélikase ngudar lambaran pikeun ngajalanan majuna énzim nu maca runtuyan kayaning polimérase DNA.

Maca runtuyan DNA

Bentuk jeung beungkeut nu asimétri dina nukléotida ngandung harti yén salambar DNA salawasna mibanda a discernable orientation atawa directionality. Ku sabab kitu, najan salambar nukléotida nujul ka hiji "arah", nu séjénna (pasanganana) pasti nujul ka sabalikna. Susunan lambar kieu disebutna antiparalél.

Pikeun alesan tata ngaran kimia, urang kudu ngarujuk ka tungtung asimétri dina unggal lambaran DNA-na salaku tungtung 5' jeung 3' (dibaca "prima lima" jeung "prima tilu"). Olah DNA (misalna nu ngalibetkeun énzim) ilaharna maca runtuyan nukléotida ti "5' ka 3'". Dina ilustrasi héliks ganda nu nangtung/vértikal, lambaran 3' biasana naék, sedengkeun lambaran 5' sabalikna.

DNA single-stranded (ssDNA) jeung ngoméan mutasi

Dina saababaraha virus, DNA téh aya dina bentuk lambar tunggal sarta nonhéliks. ku sabab mékanisme ngoméan DNA mah biasana lumangsung dina basa-basa nu papasangan, virus nu ngan boga génom ssDNA mutasina leuwih mindeng batan mun boga utas ganda. Balukarna, aya spésiés-spésiés nu bisa adaptasi leuwih gancang antukna teu lastari.

Rujukan

• Wikipédia basa Inggris, disalin ping 12 Agustus 2004.
• DNA: The Secret of Life, by James D. Watson. ISBN 0-375-41546-7

Tumbu kaluar

• DNA: PDB molecule of the month Archived 2006-01-07 di Wayback Machine
• Google: Nucleic Acids Archived 2004-04-06 di Wayback Machine
• 17 April, 2003, BBC News: Most ancient DNA ever?
• My First Book About DNA
• Watson, James, and Francis Crick, "Molecular structure of nucleic acids Archived 2005-05-14 di Wayback Machine, A structure for Deoxyribose Nucleic Acid". April 2, 1953. (paper on the structure of DNA)
• DNA Interactive (requires Macromedia Flash)
• DNA model - sometimes a solid three-dimensional modél, rather than an in silico modél, is the best for demonstrating the structure of DNA (viz. Watson and Crick!)