ALAT PERAGA DNA

ALAT PERAGA STRUKTUR DNA

MEDIA PEMBELAJARAN

OLEH

RISKA PERWATI (130 3000 313 31)

SRI DARSIATI (130 3000 320 31)

KELAS: 3A₂

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS KAPUAS SINTANG

A.    Pendahuluan

DNA adalah molekul kompleks yang terdapat pada semua organisme. Untuk memahami tentang struktur, fungsi dan replikasinya dapat dilakukan dengan cara pembuatan model DNA. DNA mengandung informasi genetic yang dapat diwariskan pada keturunan berikutnya. Berbentuk double heliks dengan struktur berbentuk benang panjang yang tersusun atas gula dan pospat serta basa nitrogen (adenine, timin, guanine dan sitosin). Satu unit dasar yang menyusun molekul DNA disebut Nukleotida. Sebuah nukleotida tersusun atas pospat, gula deoksi ribose dan basa nitrogen (A, T, S, atau G). Kode-kode yang terdapat pada DNA digunakan untuk membuat protein dari asam amino di dalam sitoplasma. Proses pembentukan protein diawali dengan pembentukkan RNAd yang membuat salinan DNA di dalam inti, selanjutnya protein dibangun di ribosom.

B.     Alat dan Bahan

1.      Kertas dekorasi warna-warni

2.      Kawat

3.      Lem kertas

4.      Gunting

5.      Pisau

6.      Gabus

C.     Cara Kerja

1.      Potong kawat menggunakan pisau dengan ukuran 30 cm dan 15 cm sebagai kwat penyekat

2.      Gunting kertas dengan ukuran sesuai yang kita perlukan

3.      Kertas digulung pada kawat sampai semua kawan terselimuti

4.      Susun kawat sampai menyerupai tangga.

5.      Lalu di putar sampai membentuk untaian DNA

D.    Pembahasan

Struktur DNA adalah heliks ganda yang tersusun atas dua utas polinukleotida yang 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. Nah, berikut ini struktur molekul dari Adenin dan Guanin, serta Timin dan Sitosin:

Basa nitrogen tersebut terhubung ke suatu gula deoksiribosa pada rantai punggung DNA. Gula deoksiribosa merupakan modifikasi dari gula ribosa, yiatu gula dengan 5 atom karbon, dimana pada atom karbon nomor 2 kehilangan atom oksigennya. Oleh karena itu, gula tersebut dinamakan de-oksi yang berarti kehilangan oksigen. Berikut ini struktur gula deoksiribosa yang terdapat pada struktur molekul dna:

Pada rantai pungung DNA (DNA backbone), gula deoksiribosa kemudian terhubung dengan suatu gugus fosfat, tepatnya pada atom karbon nomor 5 dari gula deoksiribosa, seperti pada gambar di bawah ini:

Ketiga komponen tersebut, yaitu basa nitrogen, gula deoksiribosa dan gugus fosfat membentuk suatu molekul yang kemudian disebut dengan Nukleotida. Selain nukleotida, kita juga mengenal adanya istilah nukleosida, nah letak perbedaan nukleosida dan nukleotida adalah pada ada atau tidaknya gugus fosfatnya. Jika gugus fosfat dihilangkan, maka disebut dengan nukleosida. Jadi, nukleotida adalah gabunganantara nukleosida ditambah gugus fosfat. Gabungan dari berbagai nukleotida akan membentuk suatu polimer yang disebut dengan polinukleotida. Berikut ini struktur Nukleotida dan Polinukleotida pada struktur dna

Perbanyakan DNA dilakukan dengan cara replikasi. Dengan demikian, replikasi adalah proses pembuatan (sintesis) DNA baru atau  enggandaan DNA di dalam nukleus. Pada saat replikasi berlangsung, DNA induk membentuk kopian DNA anak yang sama persis sehingga DNA induk berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan DNA baru.
Setelah Watson dan Crick menemukan model DNA yang berupa heliks ganda terpilin pada tahun 1953, munculah 3 macam hipotesis tentang cara atau model DNA bereplikasi. 3 hipotesis tersebut kemudian disebut sebagai model-model replikasi DNA. Berikut penjelasannya.

Model Replikasi DNA Konservatif

Menurut hipotesis ini, rantai ganda DNA induk langsung membentuk salinan berupa rantai ganda DNA baru tanpa ada pemisahan rantai ganda DNA induk terlebih dahulu. Replikasi pertama menghasilkan dua rantai ganda DNA, terdiri dari satu rantai ganda DNA induk dan satu rantai ganda DNA yang benar-benar baru. Pada replikasi kedua, masing-masing rantai ganda DNA tersebut langsung membentuk salinan DNA yang baru lagi. Akhirnya, menghasilkan empat buah DNA. Satu DNA tetap merupakan DNA induk yang utuh dan tiga DNA merupakan DNA baru.

Model Replikasi DNA Semi Konservatif

Hipotesis model semi konservatif ini dikemukakan oleh Watson dan Crick, menyatakan bahwa rantai ganda DNA induk membuka atau memisah terlebih dahulu sehingga terbentuk dua buah rantai tunggal DNA. Masing-masing rantai tunggal tersebut berfungsi sebagai cetakan untuk membentuk rantai tunggal DNA baru, melalui pembentukan pasangan basa yang komplementer dengan basa nitrogen DNA induk. Dengan demikian, hasil replikasi pertama adalah dua buah DNA. Masing-masing DNA terdiri dari satu rantai tunggal induk dan satu rantai tunggal yang baru. Pada replikasi kedua, masing-masing rantai ganda DNA tersebut membuka kembali sehingga dihasilkan empat buah DNA. Dua buah DNA mengandung rantai tunggal induk dan dua buah DNA yang lain merupakan rantai DNA baru.

Model Replikasi DNA Dispersif

Rantai ganda DNA hasil replikasi pertama maupun replikasi ke dua dari DNA induk mengandung segmen campuran antara rantai DNA induk dan rantai DNA baru. Artinya, rantai ganda DNA salinannya terdiri dari dua rantai tunggal DNA yang masing-masing mengandung segmen (bagian atau potongan) DNA induk dan segmen DNA baru.
Pada akhir tahun 1950-an, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga hipotesis tersebut. Ternyata, hasil percobaannya mendukung hipotesis atau ide dari Watson dan Crick yaitu model semi konservatif.

Replikasi merupakan tahapan rumit yang mengawali sintesis protein. Oleh karena itu, kalian perlu menyimak dengan penuh keseriusan. Proses replikasi dimulai pada beberapa daerah spesifik dari rantai DNA, disebut pangkal replikasi. Beberapa tahapan dan enzim yang berperan dalam sintesis protein, antara lain:

1. DNA helikase, berfungsi untuk membuka rantai ganda DNA induk.
2. Enzim primase, membentuk primer yang merupakan segmen pendek dari RNA sebagai pemula untuk terjadinya sintesis protein.
3. Dari ujung 3´ RNA primer, DNA polimerase menambahkan pasangan basa nitrogen (dari nukleotida-nukleotida) pada rantai tunggal DNA induk dan terbentuk rantai DNA yang bersambungan secara kontinyu (tanpa terpisah-pisah) yang disebut leading strand.
4. Pada rantai tunggal DNA induk yang lain, DNA polimerase membentuk lagging strand (merupakan keseluruhan rantai kopian DNA yang pertumbuhannya tidak kontinyu) dengan memperpanjang RNA primer-RNA primer di beberapa tempat sehingga membentuk segmen-segmen DNA baru yang saling terpisah. Segmen-segmen itulah yang disebut fragmen Okazaki.
5. DNA polimerase yang lainnya, menggantikan RNA primer dengan DNA dan enzim ligase menghubungkan segmen-segmen okazaki, sehingga terbentuk salinan DNA baru. Nah, DNA baru yang telah terbentuk (identik dengan DNA induk) akan melanjutkan tahapan untuk mensintesis protein yaitu tahapan transkripsi dan translasi.