Struktur DNA Double Helix : Komposisi dan Sifatnya

DNA singkatan dari deoxyribonucleic acid yang membentuk gen kemudian membentuk kromosom. DNA merupakan senyawa kimia penting pada makhluk hidup yang berfungsi untuk membawa materi genetik (sifat keturunan khas pada kromosom) ke generasi berikutnya. Seseorang mewarisi gen dari kedua orang tuanya masing masing setengah dari jumlah yang ada (jumlah total kromosom 46). Struktur DNA membentuk helix ganda yang dikenal dengan double helix.

Struktur DNA double helix banyak ditemukan di alam sekitar. Misalnya pada tumbuhan bersulur merambat bahkan ada yang percaya bahwa nebula di ruang angkasa yang difoto tahun 2006 yang memutar pada medan magnet membentuk double helix.

Bentuk double helix menyerupai gelombang yang tersusun dari pita yang dipilin dengan menggunakan warna merah dan biru di sekitar sumbu yang sama. Struktur bentuk DNA double helix terbentuk dari polinukleutida yang terhubung dengan phospodiester. Struktur ini terbentuk dari dua buah pita yang berukuran berbeda.

Baca juga: Jenis-Jenis Adaptasi, Unsur Lingkungan Biotik.

Struktur double helix ditemukan tahun 1953 oleh Francis Crick dan James D yang merupakan ahli biologi molekuler. Watson. Dari temuan tersebut tercetus beberapa teori yang berkaitan. Teori yang menjelaskan bagaimana bentuk DNA dan proses terbentuknya.

1. Molekul pada DNA

Molukel DNA membentuk spiral yang terdiri dari dua untai polinukleutida yang saling memilin di sepanjang sumbu.  Setiap polinukleutida tersusun berlawanan atau antiparalel yang tersusun dari ikatan yang dibentuk oleh basa nitrogen, gugus fosfat, dan gula.

2. Basa Nitrogen Penyusun DNA dan Pasangannya

Basa nitrogen penyusun DNA adalah Adenin (A), Timin (T), Guanin (G), Sitosin (C). Basa nitrogen tersebut saling berpasangan dengan pasangan tetap dan komplementer yaitu

• Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T). Pasangan ini terhubung oleh 2 atom hidrogen (H) atau ikatan rangkap 2.
• Guanin (G) berpasangan dengan Sitosin (C). Pasangan ini terhubung oleh ikatan rangkap 3 atau 3 atom H (Hidrogen). Molekul DNA akan stabil seiring dengan bertambahnya nisbah G-C.

3. Gugusan berupa Gula Pentosa dan Fosfat

Gugusan pentosa dan Fosfat berfungsi sebagai rantai utama. Letaknya diluar dengan isi didalamnya berupa basa-basa nitrogen saling berpasangan. Nukleosida merupakan ikatan antara gula pentosa dan basa nitrogen. Ada empat jenis basa nukleosida yaitu:

• Deoksiadenosin (adenosin deoksiribonukleosida) yaitu ikatan A dan Gula pentosa
• Deoksiguanosin (guanosin deoksiribonukleosida) yaitu ikatan G dan Gula pentosa
• Deoksisitidin (sitidin deoksiribonukleosida) yaitu ikatan C dan Gula pentosa
• Deoksitimidin (timidin deoksiribonukleosida) yaitu ikatan T dan Gula pentosa

Baca juga: Ekologi Lanskap, Sinekologi.

Sedangkan ikatan basa-gula-fosfat disebut Nukleotida atau disebut juga sebagai deoksiribonukleotida. Terdiri dari 4 macam:

• Adenosin deoksiribonukleotida yaitu ikatan A, gula pentosa dan fosfat
• Guanosin deoksiribonukleotida yaitu ikatan G, gula pentosa dan fosfat
• Sitidin deoksiribonukleotida yaitu ikatan C, gula pentosa dan fosfat
• Timidin deoksiribonukleotida yaitu ikatan T, gula pentosa dan fosfat.

4. Susunan Polinukleutida

Seuntai polinukleutida pada molekul DNA disusun oleh nukleutida-nukleutida yang dihubungkan oleh ikatan phosfodiester. Ikatan itu menghubungkan masing-masing gula deoksiribosa antara atom. Rangkaian Nukleutida tersusun dari:

• Gula deoksiribosa
• Gugusan fosfat yang terikat dengan Atom C no.5 dari gula pentosa. Sebutan gugusan ini ujung P atau ujung 5’
• Gugusan basa nitrogen yang saling terikat dengan atom C no. 1 dari gula pentosa.

5. Ikatan Kovalen pada DNA

Ujung rantai yang tidak terdapat ikatan phospodiester maka akan terjadi ikatan kovalen dan masing-masing nukleutida saling berikatan pada gugus fosfat dan gugus OH pada nukelutida lain. Gugus OH diikat oleh atom C no.3 dan fosfat oleh atom C no. 5.

6. Sifat Anti Paralel

Rantai polinukleutida membentuk double heliks yang sejajar secara anti-paralel berupa polaritas atau bidireksionalitas polinukleutida 3’———5’ dan 5’———3’. Polaritasnya berlawanan satu sama lain. Memiliki arah dari ujung 5 ke 3 dan lainnya sebaliknya. Jika digambarkan sebagai berikut:

• 5’-ATTGTCGAGG-3’
• 3-TAACAGSTCC-5

Demikian penjelasan mengenai struktur DNA double helix. Semoga dapat menambah khasanah pengetahuan bagi kita semua.