Struktur DNA dan RNA Sebagai Materi Genetik
DNA sebagai materi genetik berdasarkan percobaan Harshey & Chase
Resume ke-1
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Genetika yang dibimbing oleh Prof. Dr. Siti Zubaidah, M. Pd dan Deny Setiawan, M. Pd
Oleh:
Offering D / Kelompok 2
Arofah Cahya Ningrum M. S. (220341610732)
Dzurotun Nabila (220341610732)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
Februari 2024
Resume
DNA merupakan polimer linear atau polinukleotida yang tersusun dari monomer nukleotida. Nukleotida tersusun dari tiga molekul yaitu gula pentosa (deoksiribosa pada DNA dan ribose pada RNA), basa nitrogen, dan gugus fosfat (Effendi, 2020). Basa nitrogen yang ditemukan pada nukleotida adalah basa purin (A: Adenin dan G: Guanin) dan basa pirimidin (T: Tymin, C: Cytosin dan U: Urasil). Informasi genetik ini disimpan didalam DNA yang sangat panjang dan masing masing dapat mengandung ribuan gen (Primandini dan Santoso, 2020). Menurut Effendi (2020) materi genetik memiliki beberapa karakteristik yaitu
1. Dapat direplikasi atau digandakan 2. Dapat menyimpan informasi didalamnya 3. Dapat mengekspresikan informasi
4. Bersifat stabil namun dapat bervariasi melalui proses mutasi
Sebagian besar organisme memiliki materi genetik berupa DNA, sedangkan RNA berfungsi dalam sintesis protein dan merupakan materi genetik pada sebagian virus (Primandini dan Santoso, 2020). Para ilmuan sudah melakukan eksperimen untuk membuktikan bahwa DNA merupakan materi genetik. Eksperimen yang membuktikan bahwa DNA merupakan materi genetik antara lain
1. Eksperimen transformasi Griffth
2. Eksperimen Avery, McCloud, dan McCarty 3. Eksperimen Harshey dan Chase
Eksperimen Harshey dan Chase
Eksperimen ini merupakan salah satu dari eksperimen yang membuktikan bahwa DNA adalah materi genetik. Eksperimen tersebut menggunakan virus bacteriophage T2.
Virus tersebut mentransfer materi genetik berupa DNA saat proses infeksi pada bakteri E.
coli. Virus adalah organisme hidup terkecil dan reprodukdinya dikendalikan oleh materi genetik yang disimpan dalam asam nukleat. Namun virus merupakan organisme parasite aselular yang hanya dapat berkembang biak di dalam sel inang yang sesuai. Reproduksi virus bergantung pada organel sel inang seperti ribosom. Bakteriophage T2 memiliki komposisi kimia yang sederhana yaitu 50% DNA dan 50% protein. Pada eksperimen sebelumnya sudah ditemukan bahwa reproduksi virus bacteriophage T2 terjadi di dalam sel bakteri E. coli. Lalu eksperimen Harshey menunjukkan bahwa DNA yang masuk kedalam sel bakteri E. coli, sedangkan protein virus teradsorbsi keluar. Eksperimen Harshey menggunakan isotop yang berbeda yaitu isotop radioaktif fosfat dan sulfur untuk menandai DNA dan protein. Menurut teori, protein mengandung sulfur, sedangkan DNA mengandung fosfat sehingga material protein yang mengandung isotop sulfur dan DNA yang mengandung isotop fosfat dapat dipantau lokasinya pada virus atau bakteri E. coli pada saat infeksi atau virus T2 berkembang biak.
Ekperimen ini dibuat dengan mendesain virus T2 dengan hanya mengandung isotop sulfur (35 S) atau isotop fosfat (32 P) saja. Pertama, virus T2 ditumbuhkan dengan E. coli pada media sulfur radioaktif (35 S), karena protein mengandung sulfur maka radioaktif tersebut hanya masuk kedalam protein virus T2 tersebut. Sama halnya dengan virus T2 yang ditumbuhkan dengan E. coli pada media fosfat radioaktif (32 P), karena DNA mengandung fosfat maka radioaktif tersebut hanya masuk kedalam DNA virus T2. Kemudian kedua kultur yang mengandung virus T2 yang sudah berlabel radioaktif dibiakkan secara terpisah dengan kultur bakteri E. coli yang tidak berlabel (non radioaktif). Setelah terjadi infeksi, kultur
tersebut diblender untuk memisahkan bagian virus T2 yang terdapat diluas sel bakteri. Hasil blender tersebut kemudian di putar menggunakan sentrifus, sehingga ada bagian sel yang mengendap membentuk pelet di dasar sentrifus dan bagian yang lainnya berada diatas (supernatant), sehingga membentuk 2 lapisan. Dari hasil radioaktif pelet dan supernatant dapat dibuktikan bahwa bakteri yang terinfeksi virus T2 yang berlabel pada proteinnya, Sebagian radioaktif ditemukan didalam supernatant yang mengandung partikel virus. Hasil ini membuktikan bahwa protein virus T2 tidak memasuki sel inang. Pada bakteri yang terinfeksi oleh virus T2 yang DNA nya diberi label fosfor radioaktif, pelet yang dihasilkan yaitu bahan bakteri Sebagian besar mengandung unsur radioaktif tersebut. Ketika bakteri tersebut dikembalikan kedalam kultur, infeksi terus berlanjut, dan melepaskan virus virus yang mengandung fosfor radioaktif. Setelah eksperimen ini disimpulkan bahwa DNA bertanggung jawab atas produksi virus T2 yang baru selama proses infeksi dan buka protein.
Harshey dan Chase menyimpulkan bahwa DNA masuk kedalam sel inang, sementara protein tetap berada diluar. Masuknya DNA ini menyebabkan sel sel memproduksi DNA dan protein virus baru.
Pertanyaan dan Jawaban Arofah Cahya
1. … 2. … Dzurotun Nabila
1. Mengapa pada eksperimen Harshey menggunakan DNA virus dan bukan DNA organisme yang lain, dan apa kelebihan dari menggunakan DNA virus?
Jawab: Karena virus memiliki komponen kimia yang sederhana yaitu terdiri dari 50% protein dan 50% DNA (Effendi, 2020). Kemudian peroses reproduksi virus sangat cepat dan lebih mudah untuk diindentifikasi. Dari komponen kimia yang sederhana itu dapat dibedakan dengan mudah komponen mana yang merupakan materi genetik. Pada virus T2 juga merupakan virus yang menyerang bakteri untuk melakukan proses reproduksinya. Kemudian dengan eksperimen Harshey dibuktikan bahwa DNA merupakan materi genetik yang mengkode suatu informasi
2. Bagaimana dampak setelah eksperimen ini sudah terpublikasi bagi perkembangan ilmu genetika?
Jawab: Setelah eksperimen ini dipublikasikan semakin intensif dan banyak para ahli yang melakukan eksperimen yang bertujuan untuk membuktikan bahwa DNA merupakan materi genetik. Sampai Watson dan Crick merangkum semua data data penemuan tersebut dan menyimpulkan teori doble helix DNA (Effendi, 2020)
Daftar Rujukan
Effendi, Y. (2020). Buku Ajar Genetika Dasar. Magelang: Pustaka Rumah Cinta.
Primandini, P. R., & Santoso, A. M. (2020). GENETIKA Prinsip Dasar Berbasis Penelitian di Perguruan Tinggi. Kediri: Kepel Press.
