Replikasi dan Perbaikan DNA
Proses pembentukan DNA menjadi RNA disebut dengan transkripsi, sedangkan penerjemahan RNA menjadi asam – asam amino prosesnya disebut dengan translasi. Namun sebelum pembelahan sel terjadi proses replikasi oleh DNA yang mana proses ini bertujuan agar masing – masing sel mendapatkan DNA yang lengkap dengan induknya, proses ini adalah penggandaan DNA pada saat fase S (sintesis DNA).
Deoxyribonucleic acid atau sering disebut DNA merupakan sebuah materi pembawa informasi genetik. Pada sel prokariotik, DNA berada pada sitoplasma. Sedangkan pada sel eukariotik, DNA terdapat pada inti sel dan sebagian pada mitokondria. DNA selalu mengalami replikasi. Replikasi DNA merupakan sebuah proses penggandaan DNA dari sebuah sel. Dengan adanya replikasi DNA inilah yang menyebabkan semua organisme dapat terus bertumbuh karena replikasi DNA diperlukan untuk pembelahan atau memperbanyak sel.
Replikasi harus dimulai dari titik ori (origin of replication), meskipun mempunyai siklus replikasi yang sama terdapat perbedaan replikasi pada bakteri dan eukaryotik. Bakteri prosesnya terjadi pada satu titik sedangkan eukaryotik terjadi disepanjang selnya. Plasmid pada suatu kromosom ada titik ori, pada tiap bakteri juga mempunyai titk ori yang berbeda – beda posisinya, titik ori adalah tempat enzim memulai replikasi.
Struktur DNA adalah untai double helix yang terdiri atas nukleotida melalui basa nitrogen. Percobaan oleh Meselson – Stahl menunjukkan bahwa DNA digandakan secara semi-konservatif, DNA menjadi template untai DNA yang baru dan akibatnya terdiri dari untaian DNA lama dan untaian DNA baru. Dengan pemberian penanda molekuler pada DNA, ada basa N seperti timin yang mana N-nya diberi radioaktif isotop 14 (N14) dan isotop 15 (N15).
Enzim-enzim yang berperan dalam proses replikasi DNA :
2. Enzim Ligase, enzim ini berperan dalam menyambung atau menggabungkan antara potongan DNA yang telah disintesis agar menjadi rantai DNA yang panjang dan berkesinambungan.
3. SSBs (Single Strand Binding Protein), SSBs merupakan tetramers (protein dengan 4 sub unit - tetrametric) yang melapisi DNA beruntai tunggal. Hal ini untuk mencegah untai DNA reannealing membentuk DNA beruntai ganda. 4. Primase, RNA polimerase yang mensintesis primer RNA pendek yang
diperlukan untuk memulai proses replikasi untai.
5. DNA polimerase, enzim berbentuk tangan yang menguntai nukleotida bersama untuk membentuk sebuah untai DNA.
6. Sliding clamp, protein aksesori yang membantu "memegang" atau menahan DNA polimerase pada untai DNA selama replikasi.
7. RNase H, RNase H menghilangkan primer RNA yang sebelumnya digunakan untuk sintesis untai DNA.
Tahapan replikasi DNA : a. Inisiasi
Kemudian DNA polymerase mulai mensintesis untai DNA dengan memperpanjang RNA primer dengan arah 5’ ke 3’.
- Pada lagging strand (3'-5')
Karena DNA polymerase hanya dapat mendintesis DNA dengan arah 5’-3’ maka RNA polymerase mensisntesis RNA Primer yang diperlukan untuk memulai proses replikasi strand. Nukleotida RNA merupakan sebuah primer (starters) untuk mengikat nukleotida DNA. Kemudia RNA primase diperpanjang oleh DNA polymerase untuk membentuk okazaki fragment.
RNA primer akan dihilangkan dengan RNAse H sehingga DNA polymerase menyambung kembali bagian RNA peimer yang hilang. Kemudian Untuk menyambung okazaki fragment digunakan DNA ligase.
