Biologi Kelas 12 | Materi Genetik (DNA & RNA) - Dewanto, S.Pd.

Konten [Tampil]

Materi genetik adalah substansi genetik pada makhluk hidup yang berperan dalam pewarisan sifat-sifat dari indukan (parental) ke generasi penerusnya (filial). Materi genetik pada makhluk hidup terdiri dari 2 macam yaitu DNA dan RNA. Peranan dari materi genetik inilah yang menjadi salah satu penanda adanya proses kehidupan. Hal ini dikarenakan materi genetik membawa pesan-pesan yang dapat mengatur proses-proses yang terjadi pada suatu makhluk hidup, misalnya pembelahan sel, sintesis protein, pertumbuhan dan perkembangan, dan lainnya.

Perbedaan Gula Deoksiribosa dan Ribosa [sumber: Starr, 2018]

A. DNA (Deoksiribonucleic Acid)

DNA atau Deoksiribonucleic Acid merupakan suatu polimer yang terdiri atas nukleotida-nukleotida dengan jumlah ratusan hingga ribuan. DNA ditemukan pertama kali oleh Friedrich Miescher tahun 1869. Struktur DNA yang dikenal sekarang merupakan pemodelan tiga dimensi yang diperkenalkan oleh James watson dan Francis Crick tahun 1953. DNA diperkenalkan berupa untaian panjang heliks ganda atau double helix.

DNA memiliki sifat yaitu heterokatalitik daan autokatalitik. DNA bersifat sebagai heterokatalitik artinya DNA dapat membentuk RNA melalui proses sintesis protein. DNA bersifat sebagai autokatalitik artinya DNA dapat melakukan replikasi sehingga menghasilkan DNA baru. DNA tersusun atas kumpulan polinukleotida. Satu nukleotida tersusun atas 3 komponen utama, yang terdiri atas:

Pentosa deoksiribosa (monosakarida)
Gugus fosfat ( PO₄̄ )
Basa nitrogen yang terdiri atas basa purin (guanin/G dan adenin/A) serta basa pirimidin (sitosin/C dan timin/T). Basa-basa nitrogen tersebut memiliki pasangan tetap dengan guanin (G) = sitosin (C) serta adenin (A) = timin (T).

Basa Nitrogen DNA [sumber: Starr, 2018]

B. RNA (Ribonucleic Acid)

RNA atau Ribonucleic Acid merupakan kumpulan polinukleotida yang memiliki bentuk untaian tunggal. Satu nukleotida tersusun atas 3 komponen utama, yang terdiri atas:

Pentosa ribosa (monosakarida)
Gugus fosfat ( PO₄̄ )
Basa nitrogen yang terdiri atas basa purin (guanin/G dan adenin/A) serta basa pirimidin (sitosin/C dan urasil/U). Basa-basa nitrogen tersebut memiliki pasangan tetap dengan guanin (G) = sitosin (C) serta adenin (A) = urasil (U).

Basa Nitrogen RNA [sumber: Starr, 2018]

m-RNA (messenger RNA)
mRNA atau disebut juga RNAd (RNA duta) memiliki bentuk untaian panjang. RNA jenis ini terbentuk saat tahap transkripsi di dalam inti sel. Pesan-pesan yang dibawa oleh m-RNA diwakili dalam kodon. Kodon adalah kode genetik yang dibawa m-RNA yang tersusun atas triplet-triplet yang dapat menentukan asam amino. Dari ketiga jenis RNA, m-RNA saja yang dapat melakukan
r-RNA (ribosomal RNA)
r-RNA terdapat di ribosom dengan jumlah lebih dari 50% dari massa total ribosom. r-RNA adalah jenis RNA yang paling banyak di antara m-RNA dan t-RNA karena di dalam sel dapat kita temukan ribosom baik yang terikat dengan retikulum endoplasma ataupun bebas di sitoplasma. r-RNA memiliki peranan dalam sintesis protein sebagai penyelaras (adaptor) atau mesin perakit polipeptida yang bergerak ke satu arah sepanjang m-RNA selama proses berlangsung.
t-RNA (transfer RNA)
t-RNA berfungsi membawa asam amino yang tepat sesuai dengan kode-kode pesan genetik dari m-RNA ke ribosom. Molekul t-RNA terdiri atas untaian tunggal yang pendek tersusun sekitar 80 nukleotida. t-RNA memiliki ujung tempat perlekatan asam amino dan ujung lainnya mengandung antikodon. Antikodon adalah triplet basa nitrogen yang terikat dengan kodon m-RNA secara spesifik.

Baik DNA maupun RNA merupakan kumpulan dari polinukleotida sehingga 1 nukleotida tersusun atas 1 gula (deoksiribosa/ribosa), 1 gugus fosfat dan 1 basa nitrogen. Selain itu, adapun suatu struktur dari nukleotida yang tidak memiliki gugus fosfat disebut nukleosida. 1 nukleosida hanya terdiri dari 1 gula (deoksiribosa/ribosa) dan 1 basa nitrogen. Nukleosida berperan sebagai prekursor dalam biosintesis protein.

Nukleotida dan Nukleosida

C. Perbedaan DNA & RNA

Adapun perbedaan antara DNA dan RNA sebagai berikut:

Bentuk struktur: DNA merupakan untaian ganda (double helix) yang panjang sedangkan RNA merupakan untaian tunggal yang pendek.
Letak: DNA terletak di dalam dapat dijumpai pada kromosom (intisel), mitokondria, plastida, kloroplas dan sentriol; sedangkan RNA dapat dijumpai di sitoplasma, inti sel (setelah sintesis mRNA) dan ribosom.
Jenis gula (monosakarida): DNA dengan gula deoksiribosa sedangkan RNA dengan gula ribosa. Deoksiribosa adalah gula ribosa yang kehilangan atom O pada urutan C no 2.
Basa nitrogen: DNA dan RNA memiliki basa nitrogen yang sama untuk basa purin dan berbeda pada basa pirimidin dengan DNA yang memiliki timin (T) dan sitosin (C) sedangkan RNA dengan urasil (U) dan sitosin (C).
Fungsi: DNA sebagai bahan baku sintesis protein sedangkan RNA sebagai alat dalam sintesis protein.
Kadar Jumlah: DNA memiliki jumlah yang tetap yang tidak dipengaruhi oleh sintesis protein, sedangkan sintesis protein memiliki jumlah yang tidak tetap karena dipengaruhi oleh sintesis protein.
Kebeberadaan: DNA bersifat permanen sedangkan RNA memiliki periode yng pendek karena mudah teruraikan.
Jenis: DNA hanya terdiri satu jenis saja sedangkan RNA terdiri atas mRNA, tRNA dan rRNA.

Latihan Mandiri

Referensi:

Poedjiadi, Anna & F. M. T. Supriyanti (2009). Dasar-Dasar Biokimia. Edisi Revisi. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Irnaningtyas (2015). Biologi untuk SMA/MA Kelas XII. Jakarta: Erlangga.