Pengertian DNA, Gen dan Kromosom

Definisi/ Pengertian DNA

DNA (atau asam deoksiribonukleat) adalah molekul yang membawa informasi genetik dalam semua bentuk kehidupan seluler dan beberapa virus. DNA yang disebut asam nukleat, yang merupakan polinukleotida, yaitu rantai panjang nukleotida.

Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen:

• basa nitrogen: sitosin (C), guanin (G), adenin (A) atau timin (T)
• molekul gula lima karbon (deoksiribosa dalam kasus DNA)
• molekul fosfat

Tulang punggung polinukleotida adalah rantai molekul gula dan fosfat. Masing-masing kelompok gula dalam tulang punggung gula-fosfat ini terkait dengan salah satu dari empat basa nitrogen.

Kemampuan DNA untuk menyimpan dan mentransmisikan informasi terletak pada fakta bahwa ia terdiri dari dua untaian polinukleotida yang saling berputar untuk membentuk heliks beruntai ganda. Basa-basa menghubungkan dua untaian dengan cara tertentu menggunakan ikatan hidrogen: cytosine (C) berpasangan dengan guanine (G), dan adenine (A) berpasangan dengan timin (T).

Heliks ganda dari molekul DNA lengkap menyerupai tangga spiral, dengan dua tulang punggung gula fosfat dan pasangan berpasangan di pusat heliks.Struktur ini menjelaskan dua sifat paling penting dari molekul. Pertama, dapat disalin atau 'direplikasi', karena setiap untai dapat bertindak sebagai templat untuk pembuatan untai komplementer. Kedua, dapat menyimpan informasi dalam urutan linear nukleotida di sepanjang setiap untai.

Ini adalah urutan basa di sepanjang untai tunggal yang merupakan kode genetik. Empat huruf 'alfabet' dari A, T, G dan C membentuk 'kata-kata' dari tiga huruf yang disebut kodon. Kode kodon individu untuk asam amino spesifik. Gen adalah sekuens nukleotida di sepanjang untai DNA - dengan kodon 'awal' dan 'stop' dan elemen pengatur lainnya - yang menentukan sekuens asam amino yang dihubungkan bersama untuk membentuk protein.

Jadi, misalnya, kode AGC kode untuk serin asam amino, dan kode ACC kode untuk asam amino treonin.

Ada dua hal yang perlu diperhatikan tentang kode genetik:

Semua kehidupan di Bumi menggunakan kode yang sama (dengan beberapa pengecualian kecil).

Setiap asam amino dapat dikodekan oleh lebih dari satu kodon. Misalnya, AGA dan AGG keduanya kode untuk asam amino arginin. 

Tabel kodon menetapkan bagaimana kode kodon triplet untuk asam amino spesifik.

Replikasi DNA

Enzim helicase memecah ikatan hidrogen yang mengikat kedua untai, dan kedua untai kemudian dapat bertindak sebagai templat untuk produksi untai yang berlawanan. Proses ini dikatalisis oleh enzim DNA polimerase, dan mencakup mekanisme proofreading.

Definisi/ Pengertian Gen

Gen adalah unit dasar fisik dan fungsional dari faktor keturunan. Ini terdiri dari urutan nukleotida tertentu pada posisi tertentu pada kromosom tertentu yang mengkode protein tertentu (atau, dalam beberapa kasus, molekul RNA).

Gen terdiri dari tiga jenis urutan nukleotida:

daerah pengkodean, disebut ekson, yang menentukan urutan asam amino

daerah non-coding, yang disebut intron, yang tidak menentukan asam amino

urutan pengaturan, yang berperan dalam menentukan kapan dan di mana protein dibuat (dan berapa banyak dibuat)

Manusia memiliki 20.000 hingga 25.000 gen yang terletak di 46 kromosom (23 pasang). Gen-gen ini dikenal, secara kolektif, sebagai genom manusia.

Definisi/Pengertian Kromosom

Kromosom eukariotik

Label eukariota diambil dari bahasa Yunani untuk 'nukleus sejati', dan eukariota (semua organisme kecuali virus, Eubacteria dan Archaea) didefinisikan oleh kepemilikan nukleus dan organel sel yang terikat membran lainnya.

Inti setiap sel dalam tubuh kita mengandung sekitar 1,8 meter dari total DNA, meskipun setiap untai kurang dari sepersejuta dari satu sentimeter tebal.DNA ini dikemas rapat ke dalam struktur yang disebut kromosom , yang terdiri dari rantai panjang DNA dan protein terkait. Pada eukariota, molekul-molekul DNA terikat erat di sekitar protein yang disebut protein histone yang memberikan dukungan struktural dan berperan dalam mengendalikan aktivitas gen. Sebuah untai 150 hingga 200 nukleotida panjang dililitkan dua kali di sekitar inti delapan protein histon untuk membentuk struktur yang disebut nukleosom. Octamer histon di tengah nukleosom terbentuk dari dua unit masing-masing histon H2A, H2B, H3, dan H4. Rantai histone digulung pada gilirannya untuk membentuk solenoid, yang distabilkan oleh histone H1. Penggulungan lebih lanjut dari solenoida membentuk struktur kromosom yang tepat.

Setiap kromosom memiliki lengan p dan lengan q .Lengan p (dari kata bahasa Perancis 'petit', yang berarti kecil) adalah lengan pendek, dan lengan q (huruf berikutnya dalam alfabet) adalah lengan panjang. Dalam bentuk replikasi, masing-masing kromosom terdiri dari dua kromatid .

Kromosom dan DNA yang dikandungnya  disalin sebagai bagian dari siklus sel, dan diteruskan ke sel anak melalui proses mitosis dan meiosis.

Manusia memiliki 46 kromosom, yang terdiri dari 22 pasang autosom dan sepasang kromosom seks : dua kromosom seks X untuk wanita (XX) dan kromosom seks X dan Y untuk pria (XY). Satu anggota dari setiap pasangan kromosom berasal dari ibu (melalui sel telur); satu anggota dari setiap pasangan berasal dari ayah (melalui sel sperma).

Foto kromosom dalam sel dikenal sebagai kariotipe .Autosom diberi nomor 1-22 dalam urutan ukuran menurun.

Kromosom prokariotik

Prokariota (bahasa Yunani untuk 'sebelum nukleus' - termasuk Eubacteria dan Archaea) tidak memiliki nukleus diskrit, dan kromosom sel prokariotik tidak tertutup oleh membran terpisah.

Kebanyakan bakteri mengandung satu, kromosom melingkar. (Ada pengecualian: beberapa bakteri - misalnya, genus Streptomyces - memiliki kromosom linier, dan Vibrio cholerae, agen penyebab kolera, memiliki dua kromosom melingkar.) Kromosom - bersama dengan ribosom dan protein yang terkait dengan ekspresi gen - terletak di wilayah sitoplasma sel yang dikenal sebagai nukleoid .

Genom prokariota kompak dibandingkan dengan eukariota, karena mereka tidak memiliki intron, dan gen cenderung diekspresikan dalam kelompok yang dikenal sebagai operon . Kromosom sirkuler dari bakteri Escherichia coli terdiri dari molekul DNA yang panjangnya sekitar 4,6 juta nukleotida.

Selain kromosom utama, bakteri juga ditandai oleh adanya elemen genetik ekstra-kromosom yang disebut plasmid . Molekul DNA sirkular yang relatif kecil ini biasanya mengandung gen yang tidak esensial untuk pertumbuhan atau reproduksi.