STRUKTUR DAN FUNGSI DARI DNA
Ahli biologi pada tahun 1940-an mengalami kesulitan dalam memahami bagaimana DNA bisa menjadi faktor genetik
Molekulnya tampak terlalu sederhana: polimer panjang yang hanya terdiri dari empat polimer jenis subunit nukleotida, yang secara kimia mirip satu sama lain.
Di awal Tahun 1950-an, DNA diperiksa dengan analisis difraksi sinar-X, suatu teknik untuk menentukan struktur atom tiga dimensi suatu molekul (dibahas dalam Bab
8). Hasil difraksi sinar X awal menunjukkan bahwa DNA tersusun atas dua untaian polimer dililitkan menjadi heliks. Pengamatan bahwa DNA bersifat ganda memberikan petunjuk utama yang mengarah pada model Watson – Crick
untuk struktur DNA tersebut, setelah diusulkan pada tahun 1953, menjadikan DNA potensial untuk replikasi dan penyimpanan informasi yang jelas.
Molekul DNA Terdiri dari Dua Rantai Komplementer Nukleotida
Molekul asam deoksiribonukleat (DNA) terdiri dari dua polinukleotida panjang rantai yang terdiri dari empat jenis sub unit nukleotida. Masing-masing rantai ini
dikenal sebagai rantai DNA, atau untai DNA. Rantai-rantai tersebut berjalan antiparalel satu sama lain, dan ikatan hidrogen antara bagian basa nukleotida menahan kedua
rantai bersama-sama (Gambar 4–3). Seperti yang kita lihat di Bab 2 (Panel 2–6, hlm. 100–
101), nukleotida terdiri dari gula lima karbon yang diikatkan satu atau
lebih banyak gugus fosfat dan basa yang mengandung nitrogen. Dalam kasus nukleotida dalam DNA, gulanya adalah deoksiribosa yang terikat pada gugus fosfat tunggal
(maka dinamakan asam deoksiribonukleat), dan basanya dapat berupa adenin (A), sitosin (C), guanin (G), atau timin (T). Nukleotida terikat secara kovalen
bersama-sama dalam rantai melalui gula dan fosfat, yang kemudian membentuk “tulang punggung”
pergantian gula-fosfat-gula-fosfat. Karena hanya pangkalannya saja
berbeda di masing-masing dari empat jenis subunit nukleotida, masing-masing rantai polinukleotida
dalam DNA dianalogikan dengan kalung gula-fosfat (tulang punggung), yang darinya gantung keempat jenis manik-manik (alas A, C, G, dan T). Simbol yang sama (A,
C, G, dan T) biasanya digunakan untuk menunjukkan empat basis atau empat keseluruhan nukleotida—yaitu basa dengan gugus gula dan fosfat yang melekat.
Cara nukleotida dihubungkan bersama menghasilkan untai DNA a
polaritas kimia. Jika kita menganggap setiap gula sebagai balok dengan kenop yang menonjol (the
5ʹ fosfat) di satu sisi dan lubang (3ʹ hidroksil) di sisi lain (lihat Gambar
4–3), setiap rantai lengkap, yang dibentuk oleh kenop berlubang yang saling bertautan, akan memiliki
semua subunitnya berbaris dalam orientasi yang sama. Apalagi kedua ujung tersebut rantai akan mudah dibedakan, karena ada lubang (hidroksil 3ʹ) dan
lainnya sebuah kenop (5ʹ fosfat) di ujungnya. Polaritas dalam rantai DNA ini adalah ditunjukkan dengan mengacu pada salah satu ujung sebagai ujung 3ʹ dan ujung lainnya sebagai ujung 5ʹ, nama
berasal dari orientasi gula deoksiribosa. Sehubungan dengan DNA
