Replikasi DNA Semikonservatif – Definisi, Komponen, Model, – AAcial

Replikasi DNA Semikonservatif – Definisi, Komponen, Model, Dispersi, Pakar: Replikasi merupakan peristiwa dalam sintesis DNA (autokatalisis) karena DNA dapat mensintesis dirinya sendiri.

---

Definisi Replikasi

Replikasi merupakan peristiwa dalam sintesis DNA (autocatalysis) karena DNA dapat mensintesis dirinya sendiri. Replikasi DNA dapat dilakukan dengan sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama melalui proses penggunaan pasangan basa komplementer untuk menghasilkan molekul DNA baru yang sama dengan molekul DNA lama, proses tersebut dipengaruhi oleh enzim helikase, polimerase. . enzim, dan ligase (Necel, 2009).

---

replikasi DNA adalah semikonservatif, di mana dua untai tunggal DNA berfungsi sebagai cetakan untuk pembuatan untaian DNA baru; Semua pola untai tunggal dipertahankan dan untai baru terbuat dari nukleotida (Necel, 2009).

---

Baca Juga Artikel Terkait: Penjelasan Bioteknologi dan Teknologi Plasmid

---

Elemen penting Ddomain Replikasi

Replikasi materi genetik ditentukan oleh beberapa faktor utama yaitu (Amir, et al2010):

---

1. model DNAyaitu, molekul DNA atau RNA harus direplikasi.
2. Molekul deoksiribonukleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP, dan dGTP. Deoksi ribonukleotida terdiri dari tiga komponen, yaitu basa purin atau pirimidin, gula 5 karbon (deoksiribosa) dan gugus fosfat.
   

   ---

3. enzim DNA polimerase, yang merupakan enzim utama yang mengkatalisis polimerisasi nukleotida pada untaian DNA. Enzim DNA polimerase memiliki fungsi lain yaitu mengoreksi DNA yang baru terbentuk, mengoreksi kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang rusak. Adanya fungsi ini menjadikan urutan nukleotida DNA sangat stabil dan jarang terjadi mutasi (Desy, 2010).
   

   ---

4. Enzim primaseyang merupakan enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi DNA.
5. Untai induk dibuka oleh enzim, yaitu enzim helikase Dan enzim girase.
   

   ---

6. Molekul protein yang menstabilkan bagian DNA yang sudah terurai, yaitu protein SSB (protein pengikat satu bagian).
7. enzim ligase DNAyaitu enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmen DNA
   

   ---

Replikasi Model

Ada 3 cara replikasi DNA pada sel eukariotik, yaitu (Desy, 2010):

1. Model konservatif
   

   ini berarti bahwa dua untai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua untai DNA yang baru. Replikasi ini menyimpan molekul DNA lama dan membuat molekul DNA baru (Desy, 2010).

   ---

   Dalam replikasi konservatif semua tangga spiral DNA asli dipertahankan dan akan mengarah pada pembentukan tangga spiral baru. Dalam replikasi semi-konservatif, tangga spiral terbuka terlebih dahulu sehingga kedua untai polinukleotida terpisah satu sama lain. Namun, masing-masing bagian ini dipertahankan dan akan bertindak sebagai model (model) untuk pembentukan untaian polinukleotida baru.

   ---

   Baca juga Artikel Terkait: 11 Fungsi Asam Nukleat Pada Tubuh Makhluk Hidup.

   ---

   Sedangkan pada replikasi dispersif, kedua untaian polinukleotida mengalami fragmentasi pada beberapa lokasi. Kemudian fragmen polinukleotida yang terbentuk akan menjadi cetakan bagi fragmen nukleotida baru sehingga fragmen lama dan baru akan ditemukan secara bergantian pada tangga spiral yang baru (Susanto, 2008).

   ---

2. Model semikonservatif
   

   yaitu, dua utas DNA lama dipisahkan dan utas baru disintesis dengan prinsip komplementer dari masing-masing utas DNA lama. Akhirnya, dua untai DNA baru diproduksi, yang masing-masing berisi untai cetakan dari molekul DNA lama dan untai baru yang disintesis (Desy, 2010).

   ---

3. Model Dispersi
   

   Ini berarti bahwa beberapa bagian dari kedua untai DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis untaian DNA baru. Oleh karena itu, hasil akhirnya adalah untaian DNA lama dan baru tersebar di atas untai DNA lama dan baru. Replikasi ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan satu DNA baru yang bergantian pada setiap untai (Desy, 2010).

---

Hipotesis Watson-Crick mengusulkan bahwa setiap untai ganda DNA digunakan sebagai cetakan untuk replikasi DNA putri atau putri komplementer. Dengan cara ini, dua keturunan dupleks dari molekul DNA yang sama dengan DNA induk terbentuk, masing-masing dengan satu untai DNA induk yang utuh. Hipotesis ini dibuktikan dalam eksperimen cermat yang dilakukan oleh Matthew Meselson dan Franklin Stahl pada tahun 1957.

---

Mereka membutuhkan sel E.coli selama beberapa generasi dalam medium dengan amonium klorida (NH₄Cl) digunakan sebagai satu-satunya sumber nitrogen ¹⁵N, isotop nitrogen “berat”, bukan atom N biasa, adalah isotop yang paling umum. ¹⁴N. Jadi, semua unsur nitrogen sel yang tumbuh pada media ini, termasuk bom dalam DNA mereka, diperkaya oleh ¹⁵N.

---

DNA yang diisolasi dari sel menunjukkan kepadatan sekitar 1% lebih besar dari (¹⁴N) DNA normal. Meskipun ini hanya perbedaan kecil, campuran DNA (¹⁵N) berat dan (¹⁴N) ringan Dalam larutan cesium klorida pekat dapat dipisahkan dengan sentrifugasi. Cesium klorida digunakan karena larutan molekul ini menunjukkan berat jenis yang mendekati berat jenis DNA.

---

Ketika larutan CsCl disentrifugasi dalam waktu lama dengan kecepatan tinggi, larutan mencapai kesetimbangan dan CsCl membentuk gradien densitas kontinu. Karena gaya sedimentasi, konsentrasi CsCl di bagian bawah tabung lebih tinggi, sehingga larutan lebih pekat daripada di bagian atas.

---

Sampel DNA yang dilarutkan dalam CsCl akan mencapai posisi kesetimbangan dalam tabung dimana densitasnya akan setara dengan larutan CsCl. Karena (¹⁵N) DNA sedikit lebih pekat daripada (¹⁴N) DNA, (¹⁵N) DNA akan mencapai posisi kesetimbangan yang lebih rendah pada gradien CsCl daripada (¹⁴N) DNA (Lehninger, et.al., 2005).

---

Baca Juga Artikel Terkait: Pemahaman Komprehensif tentang Jenis dan Fungsi Protein

---

Meselson dan Stahl memindahkan sel E.coli berkembang di media ¹⁵N, di mana semua untai DNA menjadi “berat”, dalam media segar dengan NH₄Cl yang mengandung isotop ¹⁴N normal.

---

Media segar menunjukkan sel-sel ini tumbuh di media ¹⁴Dan itu terjadi dua kali. DNA kemudian diisolasi dari sel dan densitasnya dianalisis dengan prosedur pengendapan yang disebutkan di atas. DNA hanya membentuk satu pita dalam gradien CsCl dengan kepadatan di tengah-tengah antara DNA “ringan” normal yang dimilikinya. ¹⁴N dan DNA “berbobot” dalam pertumbuhan sel – sel terutama pada ¹⁵N.

---

Ini adalah hasil pasti yang diharapkan ketika untaian DNA dalam sel progeni hanya mengandung satu ¹⁴N baru dengan satu untai ¹⁵N tua dalam DNA induk, yang dapat dilihat secara skematis pada Gambar 2 (Lehninger, et.al., 2005).

---

Jika sel dibiarkan bertambah lagi dua kali jumlah media ¹⁴N, DNA yang diisolasi menunjukkan dua pita, satu menunjukkan kepadatan yang setara dengan DNA cahaya normal dan yang lainnya menunjukkan kepadatan DNA baru yang muncul setelah sel pertama berlipat ganda jumlahnya, Meselson dan Stahl sampai pada kesimpulan bahwa masing-masing DNA . dupleks secara turun-temurun dalam dua generasi sel yang mengandung untai induk tunggal dan untai yang baru diproduksi, sesuai dengan pernyataan hipotesis Watson-Crick.

---

Jenis replikasi ini disebut semikonservatif, karena hanya satu untai induk yang dipertahankan dalam DNA setiap keturunannya. Pengamatan jelas mengecualikan replikasi konservatif, sehingga dupleks DNA herediter mengandung dua untai baru. Ini juga menghilangkan mekanisme penyebaran dimana setiap cabang DNA keturunan memiliki potongan pendek dari kedua orang tua dan DNA baru secara acak (Lehninger, et.al., 2005).

---

Baca juga artikel terkait: Pengertian, Klasifikasi dan 4 Fungsi Karbohidrat Beserta Sumbernya Secara Lengkap

---

Pendapat ahli Untuk Replikasi DNA

Karya Meselson dan Stahl sekitar tahun 1950-an membantu kita untuk memahami apa yang terjadi dengan replikasi DNA dalam model semi-konservatif, tetapi tidak menjelaskan semua gerakan molekul kompleks yang diperlukan untuk mencapai kompleksitas tersebut. Ingatlah bahwa banyak ilmuwan pada awalnya tidak setuju dengan model semi-konservatif. Faktanya, mereka sama sekali tidak setuju dengan model DNA watson and crick karena sangat rumit.

---

Mereka berargumen bahwa bahkan jika molekul seperti ini ada di tubuh kita, tidak akan ada cara untuk menduplikasi dirinya sendiri. Begitu mereka menemukan kebenaran tentang model semi-konservatif, mereka merasa lebih sulit untuk menjawab pertanyaan mereka. Pertanyaan terbesarnya adalah, bagaimana mungkin memutar molekul kompleks seperti DNA untuk membuka diri untuk replikasi semi-konservatif.

---

Ingat, model semi-konservatif menyatakan bahwa hanya satu untai DNA induk yang dilestarikan di setiap molekul DNA anak baru. Untai induk, yang merupakan untai DNA asli, bertindak sebagai cetakan untuk untai anak atau untai nukleotida yang baru disintesis. Agar hal ini terjadi, DNA harus dibelah dua sehingga semua basa nitrogen terbuka. Setelah basa dibiarkan terbuka, maka nukleotida baru dapat ditambahkan ke dalamnya.

---

Ingat bahwa ada aturan tentang pasangan nukleotida yang mana, kita menyebutnya aturan pasangan basa komplementer. Jadi adenin dan timin akan selalu berpasangan dan sitosin dan guanin akan selalu berpasangan. Ini berarti bahwa ketika nukleotida baru ditambahkan untuk membentuk untaian anak, mereka hanya dapat ditambahkan jika sesuai dengan basa komplementer.

---

Baca juga Artikel Terkait: Pengertian DNA Beserta Fungsi, Struktur dan Kegunaan Teknologinya