PERBEDAAN DNA DAN RNA
MATA KULIAH KIMIA ORGANIK II
OLEH:
Nadiya Pratiwi (066114217) Kelas G
PROGRAM STUDI FARMASI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS PAKUAN
BOGOR 2015
Perbedaan DNA dan RNA ǁ i KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena dengan rahmat, karunia, serta taufik dan hidayah-Nya kami dapat menyelesaikan makalah tentang Perbedaan DNA dan RNA ini dengan baik meskipun banyak kekurangan didalamnya. Dan juga kami berterima kasih pada Bapak Yudhie Suchyadi, S.Si selaku dosen mata kuliah Kimia Organik II Universitas Pakuan yang telah memberikan tugas ini kepada kami.
Kami sangat berharap makalah ini dapat berguna dalam rangka menambah wawasan serta pengetahuan kita mengenai Perbedaan DNA dan RNA. Kami juga menyadari sepenuhnya bahwa di dalam makalah ini terdapat kekurangan dan jauh dari kata sempurna. Oleh sebab itu, kami berharap adanya kritik, saran dan usulan demi perbaikan makalah yang telah kami buat di masa yang akan datang, mengingat tidak ada sesuatu yang sempurna tanpa saran yang membangun.
Semoga makalah sederhana ini dapat dipahami bagi siapapun yang membacanya. Sekiranya makalah yang telah disusun ini dapat berguna bagi kami sendiri maupun orang yang membacanya. Sebelumnya kami mohon maaf apabila terdapat kesalahan kata-kata yang kurang berkenan dan kami memohon kritik dan saran yang membangun demi perbaikan di masa depan.
Bogor, November 2015
Penyusun
Perbedaan DNA dan RNA ǁ ii DAFTAR ISI
Kata Pengantar ... i
Daftar Isi ... ii
BAB I Pendahuluan ... 1
1.1. Latar Belakang ... 1
1.2. Rumusan Masalah ... 3
1.3. Tujuan ... 3
1.4. Manfaat ... 3
BAB II Pembahasan ... 4
2.1. DNA (Deoxyribonucleic Acid) ... 4
2.1.1. Definisi DNA ... 4
2.1.2. Struktur DNA ... 5
2.1.3. Karakteristik DNA ... 7
2.1.4. Replikasi DNA ... 7
2.1.5. DNA Repair ... 11
2.1.6. Fungsi DNA ... 12
2.1.7. Letak DNA ... 13
2.2. RNA (Ribonucleic Acid) ... 13
2.2.1. Definisi RNA ... 13
2.2.2. Struktur RNA ... 13
2.2.3. Tipe RNA... 14
2.2.4. Fungsi RNA ... 14
2.2.5. Letak RNA ... 15
2.3. Kode Genetik ... 15
2.4. Perbedaan DNA dan RNA ... 16
2.5. Cara Menentukan DNA dan RNA ... 19
BAB III Penutup ... 21
3.1. Kesimpulan ... 21
3.2. Saran ... 21
Daftar Pustaka ... 22
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada tahun 1869 Friedrick Mescher , seorang muda bangsa Swiss yang belajar pada Hoppe-Seyler yang terkemuka di Jerman , mengisolasi inti dari sel darah putih dan menemukan bahwa inti mengandung suatu zat kaya fosfat yang sampai sekarang ini tidak diketahui yang dinamakannya nuklein , dan pada tahun 1871 secara nubuat menulis :
“Menurut saya tampaknya seluruh family dari zat yang mengandung fosfor ini, agak sedikit berbeda satu sama lainnya, akan timbul sebagai sekelompok zat nuklein , yang kemungkinan patut mendapat pertimbangan yang sama dengan protein”
Ketika nuklein ditetapkan bersifat asam , namanya diganti menjadi asam nukleat. Riset mengenai biomolekul ini pada decade pertama dari abad ini menemukan bahwa asam nukleat, seperti protein merupakan polimer. Unit monomerik dari suatu asam nukleat disebut nukleotida; jadi, asam nukleat juga disebut polinukleotida.
Ada dua jenis asam nukleat yaitu DNA ( deoxyribonucleic acid ) atau asam deoksiribonukleat dan RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat.
DNA oleh seorang dokter muda Friedrich Miescher yang mempercayai bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan melalui penelitian kimia pada sel-sel.
Penelitian berlanjut mengenai asam nukleat menemukan bahwa unit nukleotida ini terkait satu sama lain melalui ikatan fosfodiester membentuk struktur makromolekular , yang dalam kasus DNA, dapat mempunyai berat molekul milyaran. Kedua jenis asam nukleat ditemukan pada semua tumbuh- tumbuhan dan hewan. Virus juga mengandung asam nukleat; namun, tidak seperti tumbuh-tumbuhan atau hewan, suatu virus memiliki RNA ataupun DNA, tetapi tidak keduanya.
Walaupun kimiawi dari asam nukleat diteliti secara serius setelah penemuannya, 75 tahun berlalu sebelum makna biologi dari makro molekul
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 2 ini disadari. Saran yang diajukan oleh Avery dan rekan, pada tahun 1944, bahwa DNA adalah bahan genetika, merupakan peranan biologi spesifik pertama yang diajukan untuk suatu asam nukleat. Mengenai RNA, baru pada tahun 1957 ditetapkan suatu fungsi selular spesifik untuk asam nukleat ini (keterlibatan RNA dalam sintesis protein). (Namun, perlu dicatat, bahwa RNA telah diidentifikasi lebih dini sebagai bahan genetika dari sejumlah virus) timbulnya biologi molecular menekankan keunggulan dari DNA maupun RNA, yang beragam spesies selularnya memiliki peranan mencolok dalam sintesis protein (ekspresi gen).
Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat (DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat (RNA). DNA, zat pewarisan sifat, merupakan molekul yang paling dielu-elukan di zaman kita. Dari aspek kimiawi, susunan genetik manusia adalah DNA yang terkandung dalam 46 kromosom yang diwarisi dari orangtua dan dalam mitokondria yang diwariskan melalui ibu.
DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA (mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya (Fessenden, 1990)
DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya.Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel.
Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat (RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 3 merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya.
(Campbell, 2000) 1.2. Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan DNA?
2. Apa yang dimaksud dengan RNA?
3. Apa saja perbedaan antara DNA dan RNA?
1.3. Tujuan
1. Untuk mengetahui apa itu RNA dan DNA
2. Untuk mengetahui bagaimana transkip informasi genetik 3. Untuk mengetahui apa saja sifat-sifat dan fungsi RNA 1.4. Manfaat
1. Sebagai bahan bacaan dan referensi bahan mata kuliah untuk mahasiswa, dosen serta masyarakat tentang Perbedaan DNA dan RNA.
2. Sebagai bahan informasi bagi pembaca yang ingin mengetahui lebih dalam tentang DNA dan RNA serta perbedaan yang dimilikinya.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 4 BAB II
PEMBAHASAN
2.1. DNA (Deoxyribonucleic Acid) atau ADN (Asam Deoksiribosa Nukleat) 2.1.1. Definisi DNA
Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah asam nukleat yang mengandung instruksi genetik yang digunakan dalam pengembangan dan fungsi dari semua organisme hidup dikenal dan beberapa virus.
Peran utama dari molekul DNA adalah penyimpanan jangka panjang informasi. DNA sering dibandingkan dengan satu set cetak biru atau resep, atau kode, karena berisi instruksi yang dibutuhkan untuk membangun komponen lain dari sel, seperti protein dan molekul RNA. Segmen DNA yang membawa informasi genetik ini disebut gen, tetapi urutan DNA lain yang memiliki tujuan struktural, atau terlibat dalam mengatur penggunaan informasi genetik.
Kimia, DNA terdiri dari dua polimer panjang unit sederhana yang disebut nukleotida, dengan tulang punggung yang terbuat dari gula dan gugus fosfat bergabung dengan ikatan ester. Kedua untai berjalan dalam arah yang berlawanan satu sama lain dan karena itu anti-paralel.
Terlampir gula masing-masing adalah salah satu dari empat jenis molekul yang disebut basa. Ini adalah urutan dari empat basa sepanjang tulang punggung yang mengkodekan informasi. Informasi ini dibaca dengan menggunakan kode genetik, yang menentukan urutan asam amino dalam protein. Kode ini dibaca oleh menyalin membentang dari DNA menjadi RNA asam nukleat terkait, dalam proses yang disebut transkripsi.
Dalam sel, DNA diatur dalam struktur yang panjang yang disebut kromosom. Kromosom ini yang diduplikasi sebelum sel-sel membagi, dalam proses yang disebut replikasi DNA. Organisme eukariotik (hewan, tumbuhan, jamur, dan protista) menyimpan sebagian dari DNA mereka di dalam inti sel dan sebagian DNA mereka dalam organel, seperti mitokondria atau kloroplas. Sebaliknya, prokariota
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 5 (bakteri dan archaea) menyimpan DNA mereka hanya dalam sitoplasma. Dalam kromosom, kromatin protein seperti histon kompak dan mengatur DNA. Struktur ini kompak memandu interaksi antara DNA dan protein lainnya, membantu mengontrol bagian mana dari DNA ditranskripsi.
2.1.2. Struktur DNA
Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick. DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :
- Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)
- Basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanin (guanini = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin (thymine = T)
- gugus fosfat
Berikut susunan struktur kimia komponen penyusun DNA :
Baik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA.Prekursor merupakan suatu unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat.
DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleotida.
Keempat basa nitrogen nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.Akan tetapi, pada setiap molekul DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T).Demikian pula jumlah guanin (G) dengan sitisin(C) selalu sama.Fenomena ini dinamakan ketentuan Chargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan hidrogen (A=T), sedagkan sitosin (C) selalu
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 6 berpasangan dengan guanin (G) dan membentuk 3 ikatan hirogen (C = G).
Stabilitas DNA heliks ganda ditentukan oleh susunan basa dan ikatan hidrogen yang terbentuk sepanjang rantai tersebut.karean perubahan jumlah hidrogen ini, tidak mengehrankan bahwa ikatan C=G memerlukan tenaga yang lebih besar untuk memisahkannya.
DNA merupakan makromolekul yang struktur primernya adalah polinukleotida rantai rangkap berpilin.Sturktur ini diibaratkan sebagai sebuah tangga.Anak tangganya adalah susunan basa nitrogen, dengan ikatan A-T dan G-C.Kedua “tulang punggung tangganya” adalah gula ribosa.Antara mononukleotida satu dengan yang lainnya berhubungan secara kimia melalui ikatan fosfodiester. DNA heliks ganda yang panjangnya juga memiliki suatu polaritas.Polaritas heliks ganda berlawanan orientasi satu sama lain.Kedua rantai polinukleotida DNA yang membentuk heliks ganda berjajar secara antipararel.
Struktur DNA yang dikemukakan oleh James Watson dan Fransis Crick tahun 1953 terkenal dengan nama double helix (tangga tali berpilin ganda).Tangga berpilin ini tersusun dari gula dan fosfat sebagai induk/ ibu tangga, dan basa nitrogen dengan pasangannya sebagai anak tangga. Sebagian besar molekul DNA berukuran sangat panjang, dengan ribuan bahkan jutaan pasangan basa yang menghubungkan kedua rantai. Satu heliks – ganda DNA yang panjang mengandung banyak gen, yang masing – masing merupakan segmen tertentu pada molekul tersebut. Setiap jenis basa terentu dalam heliks ganda hanya dapat membentuk pasangan dengan satu jenis basa spesifik yang lain. Adenin (A) selalu berpasangan dengan dengan timin (T),sedangkan guanine (G) berpasangan dengan sitosin (C). Ciri DNA inilah yang memungkinkan penyalinan tepat gen–gen yang berperan dalam pewarisan sifat.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 7 2.1.3. Karakteristik DNA
DNA memiliki struktur seperti rantai, dengan rantai helix ganda (double helix) yang memilin yang dapat bereplikasi sendiri. Selain itu, terdapat karakteristik DNA yang lain diantaranya :
1. Besar ukuran pada sel haploid mencapai 3x 109 pasangan basa 2. Satu kromosom panjangnya ± 7 cm
3. Rantainya dapat terpisah (denaturasi karena alkali dan suhu panas) Denaturasi dapat terjadi saat DNA berada dalam kondisi panas mendekati 1000 celcius maka akan terpisah, terlebih DNA dengan pasangan basa A-T yang hanya memilki dua ikatan hidrogen, karena pasangan basa G-C memliki 3 pasangan hydrogen akan lebih tahan terhadap panas. Dan dapat mengalami Renaturasi saat kembali dalam kondisi semua (suhu turun), dengan RNA yang utuh bertemu kembali dengna pasangannya yang sesuai.
4. Berfungsi sebagai materi genetik (pembawa sifat)
DNA sebagai materi genetik, berfungsi dalam pengekspresian gen, DNA mengatur segala aktivitas sel,dan mampu membentuk cetakan-cetakan protein yang dibutuhkan oleh sel.
5. Bereplikasi/ menggandakan diri menjadi dua dengan komposisi yang sama berfungsi dalam sintesis protein.
2.1.4. Replikasi DNA
Replikasi 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
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 8 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.
Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu, salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA Polimerase, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu disepanjang rantai DNA.
Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh enzim helikase yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah.
Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.
Cara duplikasi / replikasi DNA ada 3 teori, yaitu:
- Replikasi Semikonservatif
Masing-masing pita DNA bertindak sebagai template, sehingga terbentuk pita tunggal baru yang komplementer/saling melengkapi dengan pita tunggal DNA lama, yang pada akhirnya menjadi dua DNA baru yang identik dengan DNA lama.
- Replikasi Konservatif
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 9 Satu molekul DNA langsung membentuk molekul DNA baru tanpa pemisahan pita-pita.
- Replikasi Dispersif
Pita DNA lama terputus-putus dan membentuk pita DNA baru, selanjutnya potongan-potongan pita DNA lama bergabung dengan potongan-potongan pita DNA baru yang disintesisnya.
Proses diatas melibatkan berbagai macam enzim antara lain:
Enzim helikase berfungsi membuka pita double helixs DNA
Enzim nuklease berfungsi menghidrolisis rantai polinukletida menjadi rantai mononukleotida
Enzim polimerase yang memacu terbentuknya rantai mononukleotida baru sebagai pasangan mononukleotida lama.
Enzim ligase yang berfungsi mengikat semua rantai mononukleotida menjadi rantai polinukleotida double helix.
Tahapan Replikasi secara berurutan antara lain:
1. Tahapan Inisiasi
Pembukaan Rantai Double Helix dengan bantuan DNA Helikase. Helikase mengubah ATP menjadi ADP sebagai energy untuk membuka dan memperpanjang cabang rantai DNA yang terpisah. DNA helikase, merupakan protein yang membantu tahap replikasi DNA, terdiri dari :
Helikase II / III, yang melekatkan cetakan yang rantai tertinggal („3-5‟) menjadi arah („5-3‟).
Rep protein, yang mengikat rantai pertama yang sedang disintesis dan diubah arahnya manjadi „3-5‟.
2. DNA mulai direplikasi oleh DNA Polimerase III
Di bantu dengan topoisomerase (DNA girase) yang mengurangi tegangan untai DNA, setelah itu untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal untuk mencegah terbentuknya heliks ganda kembali
3. Rantai DNA diperpanjang hingga membentuk untaian tunggal DNA baru
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 10
• Leading strand: untaian baru dengan arah yang benar dari „5- 3‟
• Lagging strand: untaian baru yang arahnya dari „3-5‟ sehingga mengalami retakan-retakan pada untaiannya
4. RNA primer memiliki enzim primase untuk melekatkan RNA primer, enzim primase mampu membentuk fragmen-fragmen Okazaki. RNA primers memulai mensintesis DNA hanya sekali pada leading strand, sedangkan pada lagging strand dimulai pada setiap fragmen okazaki.
5. Enzim primase dapat bergabung dengan polipeptida lainnya dan pada saat itu primosome aktif, primosome mengubah arah sintesa dari „3-5‟ menjadi „5-3‟, primosome hanya akan muncul pada saat RNA primer lepas.
6. RNA primers lepas kemudian, kemudian diambil alih oleh DNA polymerase I untuk disintesis hingga mendekati bagian-bagian fragmen okazaki yang mendahuluinya, kemudian diubah arah sintesa menjadi „5-3‟
7. Fragmen-fragmen okazaki yang berdekatan digabungkan oleh DNA ligase
Ada tiga hipotesis tentang replikasi DNA yang menjelaskan bagaimana pita double helix DNA membuat salinannya pada proses replikasi DNA, yaitu sebagai berikut
1. Hipotesis konservatif, pita double helix DNA membentuk pita baru dalam keadaan utuh.
2. Hipotesis semi konservatif, pita double helix DNA terbuka kemudian masing-masing membentuk pita baru sebagai pelengkapnya.
3. Hipotesis dispersal, campuran antara potongan pita double helix DNA yang lama dengan yang baru dibentuk
Mekanisme dasar replikasi, adalah sebagai berikut : 1. Denaturasi (pemisahan) untaian DNA induk.
2. Peng-"awal"-an( initiation, inisiasi) sintesis DNA.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 11 3. Pemanjangan untaian DNA.
4. Ligasi fragmen-fragmen DNA, dan
5. Peng-"akhir"-an (termination, terminasi) sintesis DNA.
Sintesis untaian DNA yang baru akan dimulai segera setelah kedua untaian DNA induk terpisah membentuk garpu replikasi Pemisahan kedua untaian DNA induk dilakukan oleh enzim DNA helikase. 3'- OH. OlehSintesis DNA berlangsung dengan orientasi 5' P karena ada dua untaian DNA cetakan yang orientasinya berlawanan, maka sintesis kedua untaian DNA baru juga berlangsung dengan arah geometris yang berlawanan 3'.namun semuanya tetap dengan orientasi 5'
Sintesis untaian DNA baru yang searah dengan pembukaan garpu replikasi dapat berlangsung tanpa terputus (sintesis secara kontinu).
Untaian DNA yang disintesis secara kontinu semacam ini disebut sebagai untaian DNA awal (leading strand). Sintesis untaian DNA baru yang searah dengan pembukaan garpu replikasi dapat berlangsung tanpa terputus (sintesis secara kontinu). Untaian DNA yang disintesis secara kontinu semacam ini disebut sebagai untaian DNA awal (leading strand).
Pada untaian DNA awal, polimerisasi DNA berlangsung secara kontinu sehingga molekul DNA baru yang disintesis merupakan satu unit. Pada untaian DNA awal, polimerisasi DNA berlangsung secara kontinu sehingga molekul DNA baru yang disintesis merupakan satu unit. Fragmen-fragmen DNA pendek yang disintesis tersebut disebut fragmen Okazaki, karena fenomena sintesis DNA secara diskontinu tersebut pertama kali iungkapkan oleh Reiji Okazaki pada tahun 1968.
2.1.5. DNA Repair
DNA Repair merupakan proses perbaikan DNA yang mengalami kerusakan, diantaranya karena:
a. Modifikasi basa (perubahan kimia, kehilangan basa, ikatan kovalen antar basa yang berdekatan).
b. Gagalnya transkripsi dan translasi DNA.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 12 c. Kerusakan DNA parah (DNA putus)
DNA repair dikelompokkan dalam 3 cara, yaitu : 1. Damage Revesal, langsung digantikan
Merupakan cara termudah karena tidak perlu dilakukan pemotongan DNA, hanya perlu diganti saja.
2. Damage Removal, dihilangkan
Lebih rumit karena harus melakukan pemotongan untuk mengganti, dan terbagi menjadi,
• Base excision repair dengan hanya mengganti satu basa yang rusak dan diganti dengan yang lain.
• Mismatch repair dengan penggantian basa yang tidak sesuai yang dilakukan dengan enzim.
• Nucleotide excision repair dengan cara memotong salah satu segmen DNA yang mengalami kerusakan.
3. Damage Tolerance, mentoleransi kesalahan, terbagi menjadi,
• Homolongous recombination (HR), menggunakan sister kromatid untuk memperbaiki kerusakan (tanpa delesi).
• Non homologous end joining (NHEJ), bila putusnya tidak sama makan akan diratakan dulu dengan eksonukleuse, kemudian ada enzim tertentu yang bekerja dan akan menggabungkan (dengan delesi).
2.1.6. Fungsi DNA
Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembaw amateri genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks pula,antara lain:
1. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya.
2. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung.
3. Melakukan sintesis protein.
4. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan diri (replikasi).
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 13 5. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat
mensintesis senyawa lain.
2.1.7. Letak DNA
Ditinjau dari tempatnya, DNA terdapat dalam :
1.
Inti sel (nukleus)2.
Mitokondria3.
Plastida dan Sentriol2.2. RNA (Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat 2.2.1. Definisi RNA
RNA (Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat merupakan makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik.RNA sebagai penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama golongan retrovirus.RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk sintesis protein.RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim ( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA lain.
2.2.2. Struktur RNA
RNA merupakan rantai tungga polinukleotida.Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :
- Lima karbon
- Basa nitrogen yang terdiri dari golongan purin (yang sama dengan DNA) dan golongan pirimidin yang berbeda yaitu sitosin (C) dan Urasil (U)
- Gugus fosfat
Purin dan pirimidin yang berkaitan dengan ribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau ribonukleosida, yang merupakan prekursor dasar untuk sintesis DNA.Ribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat membentuk suatu nukleotida atau ribonukleotida.RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibandingkan DNA.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 14 2.2.3. Tipe RNA
RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA (messenger RNA) atau RNAd (RNA duta), tRNA (transfer RNA) atau RNAt ( RNA transfer), dan rRNA ( ribosomal RNA ) atau RNAr (RNA ribosomal).
1. RNAd
RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu urutan basa rantai DNA.RNAd membawa pesan atau kode genetik (kodon) dari kromosom (di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma).Kode genetik RNAd tersebut kemudian menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas urutan asam amino pada rantai polipeptida.RNAd berupa rantai tunggal yang relatif panjang.
2. RNAr
RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein.
3. RNAt
RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke ribosom.Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian baa pendek (disebut antikodon). Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang berseberangan dengan ujung antikodon.Pelekatan ini merupakan cara berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada RNAd.
2.2.4. Fungsi RNA
Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus baru.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 15 Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk
„triplet‟, tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.
Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori „dunia RNA‟, yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.
Fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
1. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.
2. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.
3. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.
2.2.5. Letak RNA
Ditinjau dari jenisnya, RNA terdapat dalam :
1. RNA d (RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.
2. RNA p(RNA pemindah) atau RNAt (RNA transfer), terdapat di sitoplasma.
3. RNAr (RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.
2.3. Kode Genetik
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 16 1. Kode genetik adalah cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA atau
RNA untuk menentukan urutan asam amino pada saat proses sintesis protein.
2. Informasi pada kode genetik ditentukan oleh basa nitrogen pada rantai DNA yang akan menentukan susunan asam amino.
3. Mudahnya dari susunan kode kode genetik itu ternyata bisa digunakan sebagai bahasa sandi antar DNA dan RNA untuk mengumpulkan asam amino yang merupakan kumpulan 3 basa nitrogen yang akhirnya bisa menjadi protein (poly peptida).
Ada beberapa aspek yang perlu diketahui mengenai kode genetik, yaitu:
Kode genetik bersifat tidak saling tumpang-tindih (non-overlappind kecuali pada kasus tertentu, misalnya pada bakteriofag.
Tidak ada sela (gap) di antara kodon satu dengan kodon yang lain.
Tidak ada koma di antara kodon.
Kodon bersifat degenerotea, buktinya ada beberapa asam amino yang mempunyai lebih dari satu kodon.
Secara umum, kodon bersifat hampir universal karena pada beberapa organel jasad tinggi ada beberapa kodon yang berbeda dari kodon yang digunakan pada sitoplasma.
Dalam proses translasi, setiap kodon berpasangan dengan antikodon yang sesuai yang terdapat pada molekul tRNA.
Sebagai contoh, kodon metionin (AUG) mempunyai komplemennya dalam bentuk antikodon UAC yang terdapat pada tRNAMet.
Pada waktu tRNA yang membawa asam amino diikat ke dalam sisi A pada ribosom, maka bagian antikodonnya berpasangan dengan kodon yang sesuai yang ada pada sisi A tersebut.
Oleh karena itu, suatu kodon akan menentukan asam amino yang disambungkan ke dalam polipeptida yang sedang disintesis di dalam ribosom
2.4. Perbedaan DNA dan RNA
Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu (Poedjiati, 1994):
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 17 1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA
adalah dioksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.
3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.
4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.
Selain itu perbedaan RNA dengan DNA yang lain adalah dalam hal (Suryo, 1992):
1. Ukuran dan bentuk
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.
2. Susunan Kimia
Pada DNA tersusun dari nukleotida-nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari nukleosida dan fosfat, sedangkan satu nukleosida terdiri dari satu gula pentosa dan satu basa nitrogen berupa pirin atau pirimidin. Susunan kimia DNA terdiri dari 3 macam molekul, yaitu :
1. Gula deoksiribosa 2. Fosfat
3. Basa Nitrogen, yang dapat dibedakan menjadi dua tipe dasar.
a. Pirimidin. Basa ini dibedakan lagi atas sitosin (S) dan timin (T).
b. Purin. Basa ini dibedakan lagi atas adenin (A) dan guanin (G).
Sedangkan pada RNAterdiri dari rantai tunggal polinukleotida. Setiap nukleotida RNA terdiri dari tiga komponen meliputi:
1. Gula ribosa 2. Fosfat
3. Basa Nitrogen, yang dapat dibedakan menjadi dua tipe dasar.
a. Pirimidin. Basa ini dibedakan lagi atas sitosin (S) dan urasil (U).
b. Purin. Basa ini dibedakan lagi atas adenin (A) dan guanin (G).
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 18 3. Lokasi
Semua makhluk hidup kecuali beberapa virus memiliki DNA. Di dalam sel, bagian terbesar dari DNA terdapat di dalm nukleus, terutama dalam kromosom. Molekul DNA juga terdapat dalam mitokondria, plastida, dan sentriol. Sangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
a. RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus
b. RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.
c. RNA r(RNA ribosom), terdapat di dalam ribosom 4. Fungsinya
DNA memiliki berbagai macam fungsi antaralain:
Sebagai pembawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi lain.
1. Sebagai perancang utama dalam proses sintesis protein.
2. Mengontrol aktivitas hidup baik secara langsung maupun tidak langsung.
3. Membentuk RNA
Sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
a. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel
b. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma
c. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.
5. Jenisnya
DNA memiliki beberapa jenis antara lain:
1. B-DNA
B-DNA merupakan DNA yang direplikasi dan digunakan dalam proses transkripsi dan translasi RNA.
2. Z-DNA
Z-DNA merupakan DNA yang berperan dalam transkripsi RNA, yang merupakan proses sintesis protein untuk menciptakan mRNA dari untai DNA.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 19 3. A-DNA
A-DNA memiliki struktur yang lebih kompak, A-DNA mempunyai kemiripan dengan B-DNA.
4. cDNA
cDNA (DNA komplementer atau klon) merupakan jenis DNA yang digunakan untuk menggambarkan pustaka informasi genetik.
Sedangkan pada RNA ada beberapa jenis, yaitu:
1. RNA-d
RNA-d merupakan RNA terbesar atau terpanjang yang disintesis dalam nukleus. RNA-d terdiri dari pita polinukleotida tunggal yang mengandung banyak kodon. Fungsinya membawa perintah dari DNA ke ribosom tentang jenis protein yang harus disintesa.
2. RNA-t
RNA-t merupakan RNA yang rantainya terpendek. RNA-t berupa pita tunggal yang berbentuk seperti daun semanggi. Fungsinya menerjemahkan kodon pada RNA-d ke dalam asam amino > mencari asam amino sesuai hasil terjemahan di sitoplasma > mengikat dan mengangkut hasil terjemahan menuju ribosom.
3. RNA-r
RNA-r merupakan komponen penyusun ribosom yang jumlahnya paling banyak. RNA-r banyak diperlukan dalam sintesa protein.
Molekulnya berupa pita tunggal yang bersifat fleksibel. Fungsinya sebagai mesin perakit asam-asam amino menjadi polipeptida.
2.5. Cara Menentukan DNA dan RNA
Ada beberapa cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu: (Sofia, 1990) 1. Jaringan Hewan dan Alkali Hangat
RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam asam, dan DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.
2. Metode Schnider
Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh reaksi kalorimetri dengan fenilalanin, yang mana akan bereaksi dengan purin dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.
3. Metode Feligen
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 20 Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA. Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-bagian sel.
4. Secara Spektroskopi
Pengaukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260 nm dimana spektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal.
Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap macam bentuk RNA. Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11%
terdapat dalam nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 21 BAB III
PENUTUP
3.1. Kesimpulan
DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik
Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA). Bentuk penuh DNA adalah asam deoksiribonukleat, dan dianggap sebagai blok bangunan dari segala bentuk kehidupan. Semua organisme hidup memiliki DNA dan RNA
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari :
- RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.
- RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.
- RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.
3.2. Saran
Dengan adanya makalah ini diharapkan para pembaca dapat mengetahui lebih banyak lagi tentang DNA dan RNA serta Perbedaannya guna menambah wawasan untuk pembelajaran.
Perbedaan DNA dan RNA ǁ 22 DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Neil A. 2008. Biologi Edisi Kedelapan Jilid 1. Jakarta: Erlangga Fessenden. 1990. Kimia Organik Jilid 2 Edisi Ketiga. Jakarta: Erlangga Suryo. 1992. Genetika. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press
Mubarika, Sofia. 1990. Rekayasa Genetika. Yogyakarta: Pusat Antar Antar Univertsitas-Bioteknologi UGM
Anonim.http://w-afif-mufida-fk12.web.unair.ac.id/artikel_detail-68847-
1%20BioMed-DNA%20&%20RNA.html. Diakses pada tanggal 8 November 2015.
Anonim. http://science.howstuffworks.com. Diakses pada tanggal 8 November
