Wahyu P.P. Apakah DNA?

Wahyu P.P.

Apakah DNA?

Hak cipta dilindungi oleh undang-undang. Dilarang mengutip atau memperbanyak sebagian atau seluruh isi buku ini tanpa izin tertulis dari penerbit. Ketentuan pidana pasal 72 UU No. 19 tahun 2002 1.

2.

Barangsiapa dengan sengaja dan tanpa hak mengumumkan atau memperbanyak suatu ciptaan atau memberikan izin untuk itu, dipidana dengan pidana penjara paling singkat 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp 1.000.000, 00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 5.000.000.000, 00 (lima miliar rupiah). Barangsiapa dengan sengaja menyerahkan, menyiarkan, memamerkan mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu Ciptaan atau barang hasil pelanggaran Hak Cipta atau Hak Terkait sebagaimana dimaksud pada ayat (1), dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp 500.000.000, 00 (lima ratus juta rupiah).

APAKAH DNA? Penyusun Editor Design Sampul Lay Out Cetakan Pertama Cetakan Kedua

: : : : : :

Wahyu P.P. Edi Warsidi & Reissa Y. Andri Sheva Rahmat Deedat Tahun 2009 Tahun 2013

Penerbit: PT. PURI DELCO Jl. Terusan Martanegara No. 12 Bandung 40275 - INDONESIA Telp. 022-7321271 / 7301277 Fax. 022-7321271 E-mail: [email protected]

Perpustakaan Nasional: Katalog Dalam Terbitan (KDT) P.P., Wahyu Apakah DNA? / Wahyu P.P. Cet. 2 - Bandung: Puri Delco, 2013. iv + 72 hlm.; ilus; 21 cm Bibliografi: hlm. 74 ISBN 978-602-8713-20-7 1. Apakah DNA?

I. Judul

Kata Pengantar Tahukah kamu, di dalam setiap inti dari sel-sel pembentuk tubuh manusia yang keseluruhannya berjumlah trilyunan, terdapat kumpulan data yang cukup besar untuk mengisi sebuah ensiklopedi yang terdiri dari 900 jilid? Itulah DNA. DNA memuat tidak hanya rancangan sebuah sel, tetapi juga rancangan utuh tubuh makhluk hidup. Struktur organ dalam tubuh kita, atau bentuk sayap burung, singkatnya segala sesuatunya, terkodekan dalam DNA hingga bagian-bagiannya yang terkecil. Setiap informasi yang ada berasal dari suatu sumber kecerdasan yang menjadikannya ada. Informasi menakjubkan dalam DNA adalah bukti adanya ilmu pengetahuan dan hikmah luar biasa, serta kekuasaan penciptaan oleh Tuhan. Dalam buku ini, kamu akan mengenal lebih jauh mengenai DNA. Selamat membaca dan menambah wawasan. Salam, Penulis

iii

Daftar Isi Kata Pengantar .................................................... iii Daftar Isi ............................................................. iv Bab 1 Pendahuluan ............................................... 5 A. Genetika Manusia ............................................... 5 B. Kromosom ......................................................... 6 C. Gen ................................................................ 20 D. Alel dan Alel Ganda .......................................... 24 Bab 2 Mengenal DNA ........................................... 27 A. Apakah Itu DNA? .............................................. 28 B. Sejarah DNA .................................................... 33 Bab 3 Mengenal Struktur dan Fungsi Biologis DNA ............................ 37 A. Struktur DNA ................................................... 37 B. Fungsi DNA ...................................................... 41 C. Replikasi DNA .................................................. 41 Bab 4 RNA ........................................................... 49 A. Struktur RNA ................................................... 49 B. Sintesa Protein ................................................. 53 C. Kode Genetik ................................................... 58 Bab 5 DNA dan Teknologi Masa Kini ................... 61 A. DNA dalam Forensik ......................................... 61 B. DNA dalam Komputasi ...................................... 62 C. Tes DNA .......................................................... 64 Glosarium ........................................................... 71 Indeks ................................................................ 73 Daftar Pustaka .................................................... 74 Riwayat Penulis .................................................. 76

iv

Bab 1 Pendahuluan

A. Genetika Manusia 1. Genetika Manusia Cobalah kamu cermati sifat maupun ciri tubuh yang terdapat dalam keluarga kamu! Adakah persamaan ciri tubuh di antara anggota keluarga kamu? Dalam hal apa sajakah persamaan-persamaan yang ada itu?

Sumber: www. extension.umd.edu

5

Biasanya dalam satu keluarga terdapat kemiripan atau ciri-ciri yang hampir sama. Kesamaan tersebut dapat terlihat misalnya pada bentuk rambut (keriting, lurus), warna kulit (kuning, cokelat), dan sebagainya. Materi genetika berupa gen, DNA, dan kromosom. Materi genetika tersebut terdapat di berbagai sel di seluruh tubuh, misalnya pada selsel darah, sel tulang, sel gamet dan lain-lain, tepatnya materi genetika tersebut berada di dalam nukleus. Peranan materi genetika tersebut adalah untuk

mengatur

pewarisan

sifat

kepada

keturunannya, misalnya mengatur bentuk rambut, warna kulit, susunan darah, dan lain-lain seperti yang telah dijelaskanpada fakta di depan.

B. Kromosom Kromosom merupakan struktur makromolekul besar yang memuat DNA yang membawa informasi genetik dalam sel. DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom. Sebuah kromosom (dalam bahasa Yunani chroma = warna dan soma= badan) adalah seberkas DNA yang sangat panjang dan berkelanjutan, yang

6

terdapat banyak gen unsur regulator dan sekuens nukleotida lainnya. Dalam kromosom eukariota, DNA yang tidak terkondensasi berada dalam struktur order-quasi dalam nukleus, dimana ia membungkus histon (protein struktural, Gambar 1), dan di mana material komposit ini disebut chromatin. Selama mitosis (pembelahan sel), kromosom terkondensasi dan disebut kromosom metafase. Hal ini menyebabkan masing-masing kromosom dapat diamati melalui mikroskop optik. Setiap kromosom memiliki dua lengan, yang pendek disebut lengan p (dari bahasa Perancis petit yang berarti kecil) dan lengan yang panjang lengan q (q mengikuti p dalam alfabet). Prokariota tidak memiliki histon atau nukleus. Dalam keadaan santainya, DNA dapat diakses untuk transkripsi, regulasi, dan replikasi. Kromosom pertama kali diamati oleh Karl Wilhelm von Nägeli pada 1842 dan ciri-cirinya dijelaskan dengan detil oleh Walther Flemming pada 1882. Pada 1910, Thomas Hunt Morgan membuktikan bahwa kromosom merupakan pembawa gen.

7

Thomas Hunt Morgan Sumber: www.nobelprize.org

Di dalam tubuh makhluk hidup di mana letak kromosom itu? Kromosom terdapat di dalam inti sel. Kromosom pada makhluk hidup berukuran panjang 0,2–50 mikron dan diameter 0,2–20 mikron. Pada manusia ukuran kromosom kurang lebih 6 mikron. Kromosom berfungsi membawa sifat

8

individu dan membawa informasi genetika, karena di dalam kromosom mengandung gen. Gen-gen pada kromosom terdapat pada tempatnya yang disebut dengan lokus. Gen merupakan bagian dari molekul DNA.

Sumber: www.mbbnet.umn.edu

9

Kromosom dapat diamati dengan menggunakan alat bantu mikroskop pada waktu sel membelah, yaitu berupa kromatin. Pada saat sel membelah kromatin dapat menebal dan memendek.

1. Susunan Kromosom Kromosom pada organisme prokariotik ada yang berupa RNA saja. Ini dapat dijumpai pada virus mozaik (tembakau). Kromosom dapat pula berupa DNA saja misalnya pada virus T dan dapat pula mengandung keduanya yaitu DNA dan RNA seperti pada bakteri Escherichia coli. Kromosom pada organisme eukariotik tersusun dari bagian-bagian berikut. a. DNA DNA menyusun kromosom sekitar 35% dari keseluruhan kromosom.

10

Sumber: www.scq.ubc.ca

b. RNA RNA menyusun kromosom sekitar 5% dari keseluruhan kromosom.

11

Sumber: www.tigger.uic.edu

c. Protein Protein ini terdiri atas histon yang bersifat basa dan nonhiston yang bersifat asam. Kedua macam protein ini berfungsi untuk menggulung benang kromosom sehingga menjadi pudar dan berperan sebagai enzim pengganda DNA dan pengkopi DNA.

12

Sumber: www.oblktirupifabiounsoed.files.wordpress.com

2. Struktur Kromosom Kromosom memiliki struktur sebagai berikut. a. Sentromer Sentromer merupakan bagian kepala kromosom berbentuk bulat yang merupakan pusat kromosom dan membagi kromosom menjadi dua lengan.

13

Bagian ini merupakan daerah penyempitan pertama pada kromosom yang khusus dan tetap. Daerah ini disebut juga kinetokor atau tempat melekatnya benang-benang gelendong (spindle fober). Elemen-elemen ini berfungsi untuk menggerakkan kromosom selama mitosis atau sebagian dari mitosis. Pembelahan sentromer ini akan memulai gerakan kromatid pada masa anafase.

Sumber: www.gurungeblog.files.wordpress.com

14

b. Lengan Bagian lengan ini merupakan bagian badan utama kromosom yang mengandung kromosom dan gen. Umumnya jumlah lengan pada kromosom dua, tetapi ada juga beberapa yang hanya berjumlah satu. Lengan dibungkus oleh selaput tipis dan di dalamnya terdapat matriks yang berisi cairan bening yang mengisi seluruh bagian lengan. Cairan ini mengandung benang-benang halus berpilin yang disebut kromonema.

Sumber: www.gurungeblog.files.wordpress.com

15

Bagian kromonema yang mengalami pembelahan disebut kromomer yang berfungsi untuk membawa sifat keturunan sehingga disebut sebagai lokus gen. Pada bagian ujung kromosom terdapat suatu tambahan yang disebut satelit.

3. Pembagian Kromosom Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibagi menjadi empat, yaitu sebagai berikut. a. Telosentrik Telosentrik ini memiliki ciri-ciri yaitu memiliki lengan hanya satu, memiliki bentuk seperti batang, dan letak sentromernya berada di ujung. b. Metasentrik Metasentrik ini memiliki ciri-ciri yaitu mempunyai dua lengan yang sama panjang, dan letak sentromer berada di tengah memiliki bentuk seperti huruf V. c. Akrosentrik Akrosentrik memiliki ciri-ciri yaitu mempunyai dua lengan yang tidak sama panjang, letak sentromernya dekat ujung, dan memiliki bentuk seperti huruf J.

16

d. Submetasentrik Kedua lengan hampir sama panjang, letak sentromer hampir di tengah, memiliki bentuk seperti huruf L.

Sumber: www. img523.imageshack.us

4. Tipe Kromosom Berdasarkan tipenya, kromosom dibagi menjadi dua. a. Autosom (Kromosom Tubuh) Autosom adalah kromosom tubuh dan tidak menentukan jenis kelamin. Autosom ini mempunyai bentuk pasangan antara jantan dan betina, dan memiliki jumlah n – 1 atau 2n – 2 dengan sifatnya diploid. Autosom biasanya disimbolkan dengan A.

17

b. Gonosom (Kromosom Seks) Gonosom adalah kromosom seks yang dapat menentukan jenis kelamin. Gonosom ini mempunyai bentuk pasangan tidak sama antara jantan dan betina, berjumlah satu pasang dan bersifat haploid.

Sumber: www.mun.ca

4. Ukuran dan Jumlah Kromosom Ukuran dan jumlah kromosom sangat bervariasi dari berbagai spesies. Sel tubuh kromosom selalu berada dalam keadaan berpasang-pasangan.

18

Kromosom yang berpasangan dengan memiliki bentuk, ukuran dan komposisi sama disebut kromosom homolog. Hal ini dapat dijumpai pada sel tubuh lalat buah yang memiliki 4 macam kromosom

homolog,

sedangkan

manusia

mempunyai 23 macam kromosom homolog. Perangkat kromosom disebut genom, pada sel tubuh terdapat sepasang kromosom yang disebut diploid (2n), sedangkan pada sel gamet hanya terdapat satu pasang kromosom saja yang disebut dengan haploid (n). Seseorang yang mengalami penyakit kanker maka set kromosomnya lebih dari dua, kemungkinan terjadi triploid, tetraploid, dan poliploid.

19

Sumber: www.3.bp.blogspot.com

C. Gen Pada tahun 1902, Boveri dan W. S. Sutton membuktikan bahwa gen adalah bagian dari kromosom yang terletak berderet-deret secara teratur pada kromosom. Gen terletak di dalam kromosom, yaitu di suatu tempat yang disebut dengan lokus. Lokus-lokus ini digambarkan sebagai

20

garis-garis pendek yang horizontal di sepanjang kromosom yang digambarkan sebagai garis panjang vertikal.

Sumber: www.biotektanaman.files.wordpress.com

Jika kamu perhatikan, masing-masing lokus ditempati oleh jajaran huruf atau abjad. Huruf-huruf tersebut merupakan simbol dari gen. Gen-gen tersebut terlihat berjajar dari atas ke bawah

21

sepanjang garis vertikal, yang merupakan simbol dari kromosom. Huruf abjad ada yang ditulis dengan huruf besar dan kecil. Huruf besar menunjukkan sifat yang dominan dari gen, sedangkan huruf kecil menunjukkan sifat yang resesif dari gen.

Sumber: www.free.vlsm.org

Gen-gen yang menampakkan senyawa kimia sebagai substansi hereditas mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. 1. Sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom. 2. Mengandung informasi genetik. 3. Dapat menduplikasi diri saat terjadi pembelahan sel. 4. Mempunyai tugas khusus sesuai fungsinya. 5. Kerjanya ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogennya.

22

Gen merupakan substansi hereditas yang memiliki fungsi seperti berikut. 1. Menyampaikan informasi genetika dari generasi ke generasi. 2. Mengontrol dan mengatur metabolisme dan perkembangan tubuh. Proses reaksi kimia dalam tubuh dapat terjadi secara berurutan. Pada setiap tahap reaksinya diperlukan enzim. Pembentukan dan pengontrolan kerja enzim tersebut dilakukan oleh gen. Pada proses perkembangan yang memerlukan hormon juga diatur oleh gen. 3. Menentukan sifat-sifat pada keturunannya. Seperti dicontohkan pada fakta di depan. Sifatsifat tersebut dapat berupa warna kulit, bentuk rambut, bentuk badan, dan lain-lain. Dalam penampakan luarnya, gen bekerja dengan dipengaruhi oleh faktor-faktor berikut.

1. Gen yang Dipengaruhi Jenis Kelamin Gen ini disebut dengan Sex Influenced Gene, merupakan gen dominan yang biasanya memperlihatkan pengaruh sama pada semua jenis, tetapi ada gen-gen tertentu yang dipengaruhi oleh jenis kelamin.

23

2. Gen yang Pengaruhnya Terbatas Pada Jenis Kelamin Tertentu Gen ini disebut Sex Limited Gene, merupakan gen yang hanya tampak pada jenis kelamin tertentu saja. Misalnya: a. Gen pengatur pertumbuhan payudara. Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin wanita. b. Gen pengatur ukuran dan bentuk penis. Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin pria. c. Gen pengatur sifat kelamin sekunder. Hal ini hanya tampak pada jenis kelamin tertentu. Sifat kelamin sekunder pada pria, antara lain adanya kumis, jakun, suara besar. Sedangkan sifat kelamin sekunder pada wanita antara lain kulit halus, pinggul besar, dan suara tinggi.

D. Alel dan Alel Ganda Gen dalam tubuh yang terletak pada kromosom tidak hanya satu, tetapi banyak. Alel adalah gengen yang menempati atau terletak pada lokus yang

24

sama pada kromosom homolognya yang mempunyai tugas berlawanan untuk suatu sifat tertentu. Alel sebagai anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan. Misalnya gen B memiliki peran untuk menumbuhkan karakter pigmentasi kulit secara normal. Gen B dapat membentuk melanin karena diekspresikan sepenuhnya pada penampakan fisik organisme. Dalam hal ini gen B menimbulkan karakter yang dominan. Apabila gen B bermutasi maka akan berubah menjadi b, sehingga pigmentasi kulit secara normal, tidak dapat dilakukan. Gen b menimbulkan karakter yang berbeda, yaitu resesif. Karakter resesif ini menumbuhkan karakter albinisme (tidak terbentuk melanin). Contoh yang lainnya, misalnya: 1. K alelnya k, untuk rambut keriting dan lurus. 2. H alelnya h, untuk kulit hitam dan putih dan sebagainya. Sedangkan alel ganda (multiple alelo murphi) adalah beberapa alel lebih dari satu gen yang menempati lokus sama pada kromosom homolognya.

25

Pengaruh lainnya, misalnya pada warna mata. Perhatikanlah kemungkinanya.

Sumber: www.hnz11.files.wordpress.com

26

Bab 2 Mengenal DNA

Apabila kita ibaratkan suatu tubuh, maka DNA diibaratkan sebagai otak yang dapat mengatur segala proses di dalam tubuh. Di samping itu, DNA juga mempunyai peran penting dalam pewarisan sifat. DNA merupakan suatu senyawa kimia yang penting pada makhluk hidup. Tugas utamanya membawa materi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya. DNA juga merupakan senyawa polinukleotida yang membawa sifat-sifat keturunan yang khas pada kromosom. DNA pertama kali ditemukan oleh F. Miescher (1869) dari sel spermatozoa dan sel eritrosit burung, selanjutnya dinamakan sebagai nuklein. Penemuan lain dilakukan oleh Fischer (1880), yaitu tentang adanya zat pirimidin (yang berupa Sitosin dan Timin) dan dua purin (Adenin dan guanin). Setelah penemuan

27

tersebut, dilengkapi pula dengan penemuan Levine (1910) tentang gula 5 karbon ribosa, gula deoksiribosa, dan asam fosfat dalam inti. Keberadaan DNA tersebut sebagian besar di dalam nukleus (inti sel). Tetapi ada juga yang terdapat pada mitokondria.

A. Apakah Itu DNA? Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA (bahasa Inggris: deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap organisme. Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel. Secara garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik. Artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku umum bagi setiap organisme. Di antara perkecualian yang menonjol adalah beberapa jenis virus (dan virus tidak termasuk organisme) seperti HIV (Human Immunodeficiency Virus). DNA adalah sebuah molekul raksasa yang tersembunyi di dalam inti setiap sel hidup. Semua ciri fisik makhluk hidup dikodekan dalam molekul

28

berbentuk rantai heliks ini. Semua informasi tentang tubuh kita, dari warna mata hingga struktur organorgan dalam, juga bentuk serta fungsi sel-sel kita, terkodekan dalam bagian yang disebut gen dalam DNA.

Sumber: www.ghr.nlm.nih.gov

Kode DNA tersusun atas urutan empat basa yang berbeda. Jika kita anggap setiap basa ini sebagai

29

satu huruf, maka DNA dapat disamakan dengan sebuah bank data yang tersusun atas abjad beranggotakan empat huruf. Semua informasi tentang makhluk hidup tersimpan dalam bank data ini. Jika kita meletakkan satu sel bakteri dalam lingkungan yang sesuai, dalam beberapa jam kita akan mengetahui bahwa ia telah menghasilkan ratusan salinan bakteri yang sama. Setiap sel hidup memiliki kemampuan untuk “menggandakan dirinya sendiri.”

Sumber: www.whyfiles.org

30

Hingga pada saat DNA ditemukan, pertanyaan tentang bagaimana proses ajaib ini terjadi belumlah diketahui. Dengan penemuan DNA, terungkap bahwa setiap sel hidup memiliki sebuah “bank data” yang menyimpan seluruh informasi mengenai dirinya sendiri. Penemuan ini memperlihatkan keajaiban penciptaan. Jika kita mencoba menuliskan informasi dalam DNA, maka ini akan menghabiskan sekitar satu juta halaman buku. Ini setara dengan sebuah ensiklopedi bervolume empat puluh kali lebih besar dari The Encyclopaedia Britannica, yang merupakan salah satu kumpulan informasi terbesar yang pernah dibuat manusia. Informasi raksasa ini tersimpan dalam inti yang sangat kecil dalam sel kita yang berukuran sekitar seperseribu milimeter.

31

Sumber: www.news.bbc.co.uk

Molekul DNA terdiri dari jutaan pasang basa yang tersusun dalam bentuk heliks. Jika sebuah molekul DNA dalam satu sel kita dibentangkan, panjangnya dapat mencapai satu meter. Rantai DNA ini terpadatkan dalam inti sel dengan sistem

32

“pengemasan” yang luar biasa, sehingga ukurannya mengecil hingga seperseratus ribu milimeter saja. Struktur DNA ditemukan oleh dua ilmuwan bernama Francis Crick dan James Watson. Meskipun seorang evolusionis, Crick mengatakan bahwa DNA tidak mungkin pernah muncul secera kebetulan.

B. Sejarah DNA DNA pertama kali berhasil dimurnikan pada tahun 1868 oleh ilmuwan Swiss Friedrich Miescher di Tubingen, Jerman, yang menamainya nuclein berdasarkan lokasinya di dalam inti sel. Namun demikian, penelitian terhadap peranan DNA di dalam sel baru dimulai pada awal abad 20, bersamaan dengan ditemukannya postulat genetika Mendel. DNA dan protein dianggap dua molekul yang paling memungkinkan sebagai pembawa sifat genetis berdasarkan teori tersebut.

33

Friedrich Miescher Sumber: www.upload.wikimedia.org

Dua

eksperimen

pada

dekade

40-an

membuktikan fungsi DNA sebagai materi genetik. Dalam penelitian oleh Avery dan rekan-rekannya, ekstrak dari sel bakteri yang satu gagal mentransform sel bakteri lainnya kecuali jika DNA dalam ekstrak dibiarkan utuh. Eksperimen yang dilakukan Hershey dan Chase membuktikan hal yang sama dengan menggunakan pencari jejak radioaktif (radioactive tracers).

34

Sumber: www.oni.escuelas.edu.a Misteri yang belum terpecahkan ketika itu adalah: bagaimanakah struktur DNA sehingga ia mampu bertugas sebagai materi genetik? Persoalan ini dijawab oleh Francis Crick dan koleganya James Watson berdasarkan hasil difraksi sinar-x DNA oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin. Crick, Watson, dan Wilkins mendapatkan hadiah Nobel Kedokteran pada

35

1962 atas penemuan ini. Franklin, karena sudah wafat pada waktu itu, tidak dapat dianugerahi hadiah ini. Konfirmasi akhir mekanisme replikasi DNA dilakukan lewat percobaan Meselson-Stahl yang dilakukan tahun 1958.

36

Bab 3 Mengenal Struktur dan Fungsi Biologis DNA A. Struktur DNA Molekul DNA memiliki susunan kimia yang sangat kompleks dan rantai nukleotida yang panjang. DNA merupakan rangkaian nukleotida dan setiap nukleotida tersusun dari substansi dasar seperti berikut.

1. Senyawa Fosfat Senyawa fosfat berfungsi untuk mengikat molekul gula satu dengan gula yang lain.

2. Gula Pentosa (deoksiribosa) Gula pentosa membentuk rangkaian gula fosfat yang merupakan tulang punggung atau kekuatan dari struktur double helix DNA.

3. Basa nitrogen Basa nitrogen ini terikat pada setiap molekul gula. Basa nitrogen dibedakan menjadi dua.

37

a) Basa Purin Basa purin dengan struktur cincin gkamu yaitu Adenin (A) dan Guanin (G) b) Basa pirimidin Basa pirimidin dengan struktur cincin tunggal yaitu Timin (T) dan Sitosin (S)

Sumber: www.evolution.berkeley.edu

38

Basa nitrogen yang terdiri atas purin (Adenin dan Guanin) dan pirimidin (Sitosin dan Timin) akan membentuk rangkaian senyawa kimia dengan gula pentosa, membentuk nukleosida. Nukleosida bersenyawa dengan gugus fosfat membentuk nukleotida, yang mempunyai bentuk rantai panjang. Nukleotida inilah yang akan menyusun molekul DNA. Satu molekul DNA terdiri atas ratusan atau ribuan nukleotida. Nukleotida-nukleotida tersebut membentuk

rantai

panjang

yang

disebut

polinukleotida. Antara rantai polinukleotida satu dengan yang lainnya saling berhubungan pada bagian basa nitrogen. Molekul DNA yang mikroskopis selalu membawa ribuan nukleotida. Hal ini merupakan struktur yang sangat rumit sekali. Jika diamati, bentuk struktur dari molekul DNA tersebut, sebenarnya merupakan struktur DNA double helix (tangga tali berpilin). Model struktur DNA tersebut ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953. Model struktur DNA ini kemudian disebut dengan model DNA Watson-Crick.

39

Sumber: www. cmgm.stanford.edu

Bagian ibu tangga tersusun dari deretan gugusan gula pentosa dan asam fosfat, sedangkan bagian anak tangga tersusun dari dua basa nitrogen yang berpasangan antara purin dengan pirimidin, dengan pasangan yang mungkin terjadi yaitu Adenin dengan Timin, sedangkan Guanin dengan Sitosin. Antara dua basa nitrogen yang berpasangan yaitu antara Adenin dengan Timin, antara Guanin dengan Sitosin dihubungkan oleh ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen merupakan jenis ikatan yang lemah, tetapi karena hal inilah justru akan membantu dalam proses pembelahan dan sintesis protein.

40

B. Fungsi DNA Dari materi yang sudah disampaikan dapat diketahui bahwa DNA merupakan struktur yang sangat kompleks yang tersusun dari polinukleotida. Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa materi genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks pula, antara lain: 1. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya. 2. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung. 3. Melakukan sintesis protein. 4. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggkamukan diri (replikasi). 5. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis senyawa lain.

C. Replikasi DNA Replikasi adalah kemampuan DNA untuk dapat menggandakan diri.

41

Proses-proses yang terjadi saat terjadinya replikasi adalah sebagai berikut. 1. Ikatan hidrogen membuka sehingga kedua pita akan memisah. 2. Pita saling memisah. Basa nitrogen pada masingmasing pita berfungsi sebagai cetakan yang mengatur pengikatan basa komplementer (basa pelengkap) pada pita baru yang dibentuk. 3. Masing-masing pita lama membentuk pita baru, sehingga menghasilkan dua pita double helix.

Sumber: www.coolschool.ca

42

Proses yang terjadi tersebut dipengaruhi oleh enzim helikase, enzim polimerase, dan ligase. Replikasi DNA dapat terjadi melalui tiga kemungkinan:

1. Konservatif Replikasi konservatif ini melalui cara, yaitu pita double heliks DNA induk tetap tidak berubah, kemudian digunakan untuk mencetak dua pita double heliks DNA yang baru.

2. Semikonservatif Replikasi semikonservatif ini melalui cara, yaitu pita double heliks DNA induk terpisah, kemudian mensintesis pita DNA yang baru dengan cara melengkapi (komplementasi) pada masing-masing pita DNA induk tersebut.

3. Dispersif Dispersif ini melalui cara, yaitu kedua pita double heliks induk terputusmembentuk segmen-segmen pita DNA yang baru, kemudian segmen pita DNA induk akan disambung dengan segmen pita DNA baru. Sehingga pada peristiwa ini hasil akhirnya adalah segmen pita DNA induk dengan segmen pita

43

DNA yang baru yang tersebar pada pita double heliks DNA yang terbentuk.

Sumber: www.coolschool.ca

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan basa nitrogen. Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.

44

Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å. Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai. Misalnya, kromosom terbesar pada manusia terdiri atas 220 juta nukleotida. Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah ribosa. DNA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks gkamu. Pada struktur heliks gkamu, orientasi rantai nukleotida pada satu untai berlawanan dengan orientasi nukleotida untai lainnya. Hal ini disebut sebagai antiparalel. Masingmasing untai terdiri dari rangka utama, sebagai struktur utama, dan basa nitrogen, yang berinteraksi dengan untai DNA satunya pada heliks. Kedua untai

45

pada heliks ganda DNA disatukan oleh ikatan hidrogen antara basa-basa yang terdapat pada kedua untai tersebut. Empat basa yang ditemukan pada DNA adalah adenin (dilambangkan A), sitosin (C, dari cytosine), guanin (G), dan timin (T). Adenin berikatan hidrogen dengan timin, sedangkan guanin berikatan dengan sitosin Replikasi merupakan proses pelipatgkamuan DNA. Proses replikasi ini diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel, kecuali sel gamet, pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama. Pada dasarnya, proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari dua rantai dan rantai yang satu merupakan “konjugat” dari rantai pasangannya. Dengan kata lain, dengan mengetahui susunan satu rantai, maka susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk. Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana proses replikasi DNA ini terjadi. Salah satu teori yang paling populer menyatakan bahwa pada masing-masing DNA baru yang diperoleh pada

46

akhir proses replikasi; satu rantai tunggal merupakan rantai DNA dari rantai DNA sebelumnya, sedangkan rantai pasangannya merupakan rantai yang baru disintesis. Rantai tunggal yang diperoleh dari DNA sebelumnya tersebut bertindak sebagai “cetakan” untuk membuat rantai pasangannya. Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian gkamu DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh beberapa jenis protein yang dapat mengenali titiktitik tersebut, dan juga protein yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut.

47

Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai gkamu. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah. Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal. Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.

48

Bab 4 RNA

Bahan genetik, selain DNA adalah RNA. Di dalam inti sel makhluk hidup, baik sel prokariotik maupun sel eukariotik terdapat asam nukleat yang berupa DNA dan RNA. Tetapi beberapa virus tidak memiliki DNA, sehingga hanya memiliki RNA saja, maka dalam hal ini fungsi RNA menjadi sama dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA.

A. Struktur RNA Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA memiliki bentu pita tunggal dan tidak berpilin.

49

Susunan RNA terdiri atas: -

gugus fosfat,

-

gula pentosa (gula ribosa),

-

basa nitrogen. Basa nitrogen dibedakan menjadi dua jenis.

a) Basa purin yang tersusun dari Adenin (A) dan Guanin (G). b) Basa pirimidin yang tersusun dari Sitosin (S) dan Urasil (U).

Sumber: www.data.gate2biotech.com

50

1. RNA duta (RNAd) RNA duta disebut juga messenger RNA (mRNA). RNA duta merupakan RNA yang urutan basanya berpasangan dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNA duta dibentuk oleh DNA di dalam inti sel, fungsi dari RNA duta adalah menyampaikan informasi genetik dalam bentuk kode-kode genetik dalam inti ke ribosom dan sebagai pola cetakan dalam membentuk polipeptida. RNA duta ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma.

Sumber: www.4.bp.blogspot.com

51

2. RNA ribosom (rRNA) RNA ribosom dibentuk oleh DNA dan terdapat di dalam ribosom. Fungsi dari RNA ribosom adalah sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang RNA duta. Di dalam ribosom molekul rRNA ini mencapai 30-46%.

Sumber: www.upload.wikimedia.org

52

3. RNA transfer (tRNA) RNA transfer dibentuk oleh DNA dan terletak di dalam sitoplasma. RNA transfer berfungsi mengangkut asam-asam amino ke ribosom sesuai dengan kode yang terdapat dalam RNA duta, serta menerjemahkan kode-kode yang dibawa oleh RNA duta.

Sumber: www.upload.wikimedia.org

B. Sintesa Protein Gambaran tentang sintesis protein dapat diibaratkan seperti saat kita memasak makanan. Protein kita ibaratkan sebagai makanan. Agar dapat

53

diperoleh makanan dengan cita rasa yang lezat maka diperlukan bahan dan proses yang tepat. Demikian juga dalam sintesis protein, bahan dan rangkaian prosesnya tertentu dan urut.

Sumber:. www.harunyahya.com

Kamu sudah mempelajari tentang DNA dan RNA. Maka di sini akan dibahas bagaimana DNA dan RNA tersebut melaksanakan proses dalam pewarisan sifat kepada keturunannya dengan melakukan sintesis protein, yaitu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengaturan sintesis protein dilakukan oleh gen (DNA) di dalam inti.

54

Gen, dalam hal ini DNA ketika menjalankan fungsinya, yaitu menyusun protein sangat dipengaruhi oleh susunan sel serta gen-gen lain dalam lingkungannya. Kegiatan sel diatur oleh berbagai enzim, yaitu senyawa protein yang bekerjanya sangat spesifik. Senyawa-senyawa sebagai bahan dan pelaksana sintesis protein antara lain DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan enzim RNA – polimerase, energi yang digunakan di dalam melakukan sintesis protein adalah berupa ATP. Secara garis besar, tahapan proses sintesis protein antara lain seperti berikut.

1. Transkripsi Transkripsi adalah pencetakan mRNA (kode) oleh DNA

(DNA

template/DNA

sense)

dengan

menggunakan enzim RNA polimerase. Adanya enzim RNA polimerase ini akan menyebabkan rangkaian double helix sebagian akan membuka, akibatnya basa-basa pasangannya menyusun Adenin (A) pada mRNA dan seterusnya. Hasil penyusunan mRNA yang sudah jadi akan meninggalkan inti untuk melekat pada ribosom, yang merupakan organela pelaksana sintesis protein.

55

Sumber:www. hnz11.files.wordpress.com

2. Translasi Kode pada mRNA akan terbaca oleh ribosom dengan dibantu oleh tRNA yang terdapat di dalam sitoplasma. tRNA akan datang untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa mRNA tersebut. Kemudian tRNA akan bergabung dengan mRNA yang sesuai dengan kode pasangan basa.

56

Bagian pada tRNA yang terlibat ini disebut antikodon, yang berhubungan dengan tiga basa pada pita mRNA yang disebut dengan kodon. Asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kodenya. Dari hal ini akan terbentuk protein yang berfungsi sebagai enzim, dalam mengatur metabolisme sel dan reproduksi.

Sumber:www.scienceblogs.com

57

C. Kode Genetik DNA merupakan bahan genetika yang memberi informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. Informasi yang terdapat dalam molekul DNA, yaitu berupa kode-kode yang terjadi dari dua deretan rantai basa nitrogen yang berpilin. Apabila pilinan tersebut membuka, maka rantai yang membentuk mRNA disebut rantai bermakna (DNA sense) sedangkan apabila rantai tersebut tidak membentuk mRNA disebut rantai tak bermakna (DNA antisense). Macam-macam basa nitrogen yang menjadi kode-kode ada empat, yaitu Sitosin (S), Timin (T), Adenin (A), dan Guanin (G). Jenis kode yang digunakan untuk kode asam-asam amino yang berjumlah 20 adalah sebagai berikut.

1. Kemungkinan Kode Singlet Kemungkinan kode singlet terjadi apabila suatu nukleotida memberi kode satu asam amino, atau 41 = 4 kodon, untuk sampai berjumlah 20, maka kode ini masih kurang 16, sehingga kode ini tidak memenuhi syarat, karena hanya mengkode 4 asam amino saja.

58

2. Kemungkinan Kode Duplet Kemungkinan kode duplet terjadi apabila dua nukleotida memberi kode satu asam amino, atau 42 = 16 kodon. Kode ini pun hanya membentuk 16 kodon sehingga kode ini masih kurang 4.

3. Kemungkinan Kode Triplet Kemungkinan kode triplet terjadi apabila tiga nukleotida memberi kode satu asam amino, 43 = 64 kodon. Kode ini akan memiliki kelebihan yaitu 64 – 20 = 44 kodon, tapi ini tidak menjadi masalah. Kode ini cukup walaupun satu asam amino harus mempunyai 64 : 20 = ± 3 macam kode basa nitrogen. Penelitian tentang kode genetika ini dikemukakan oleh M. Nirenberg (1961) dan H. Mathei (1961) dan kemudian diperkuat oleh G.H. Khorama (1964). Kode genetika adalah kode yang dibawa oleh mRNA untuk disampaikan ke tRNA. Kode genetika yang merupakan urutan tiga basa nitrogen yang membentuk suatu triplet disebut kodon. Di sana terdapat kodon AUG, kodon ini disebut juga kodon start karena untuk memulai sintesis polipeptida, sedangkan UAG, UGA, dan UAA disebut

59

kode tak bermakna atau stop untuk mengakhiri dari suatu protein. Kodon-kodon ini bukan merupakan kode untuk semua asam amino. Walaupun RNA telah bekerja dengan teliti dalam proses sintesis protein, tetapi kesalahan dalam menerjemahkan mungkin dapat juga terjadi sehingga

jika

terjadi

kesalahan

dalam

menerjemahkan kode-kode tersebut, maka asamasam amino yang tersusun akan berbeda dan tidak sesuai dengan yang diharapkan DNA.

60

Bab 5 DNA dan Teknologi Masa Kini A. DNA dalam Forensik Ilmuwan forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah, semen, kulit, liur atau rambut yang tersisa di tempat kejadian kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah proses yang disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling). Dalam pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti short tandem repeats dan minisatelit, dibandingkan. Pemrofilan DNA dikembangkan pada 1984 oleh genetikawan Inggris Alec Jeffreys dari Universitas Leicester, dan pertama kali digunakan untuk mendakwa Colin Pitchfork pada 1988 dalam kasus pembunuhan Enderby di Leicestershire, Inggris.

61

Banyak yurisdiksi membutuhkan terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan sebuah contoh DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar tidak diketahui dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat kejadian (terutama dalam kasus perkosaan antar orang tak dikenal). Metode ini adalah salah satu teknik paling terpercaya untuk mengidentifikasi seorang pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, misalnya bila tidak ada DNA yang dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak orang.

B. DNA dalam Komputasi DNA memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai masalah riset dan sebagai sebuah cara komputasi. Riset dalam algoritma pencarian string, yang menemukan kejadian dari urutan huruf di dalam urutan huruf yang lebih besar, dimotivasi sebagian oleh riset DNA, dimana algoritma ini digunakan untuk mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah urutan yang besar.

62

Sumber: www.olympus-global.com

Dalam aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma sederhana untuk maslah ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA menyebabkan algoritma-algoritma ini untuk menunjukkan sifat kasus-mendekati-terburuk dikarenakan jumlah kecil dari karakter yang berbeda. Teori database juga telah dipengaruhi oleh riset DvNA, yang memiliki masalah khusus untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA. Database yang dikhususkan untuk riset DNA disebut database genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan teknis yang unik yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira, pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian homologi.

63

C. Tes DNA Sekarang ini istilah tes DNA sudah sangat familiar di tengah masyarakat Indonesia. Dari berbagai kasus ini, terlihat bahwa terdapat kesulitan dalam mengidentifikasi identitas korban/mayat secara fisik ataupun biometri, yang disebabkan kondisi tubuh mayat yang telah rusak atau hancur. Untuk itu, identifikasi dengan metode tes DNA menjadi mencuat.

Sumber: www.homednatestingkits.net

DNA atau DeoxyriboNucleic Acid merupakan asam nukleat yang menyimpan semua informasi tentang genetika. DNA inilah yang menentukan jenis rambut, warna kulit dan sifat-sifat khusus dari manusia. DNA ini akan menjadi cetak biru (blue print) ciri khas manusia yang dapat diturunkan kepada generasi selanjutnya. Sehingga dalam tubuh seorang anak komposisi DNA

64

nya sama dengan tipe DNA yang diturunkan dari orang tuanya. Sedangkan tes DNA adalah metode untuk mengidentifikasi fragmen-fragmen dari DNA itu sendiri. Atau secara sederhananya adalah metode untuk mengidentifikasi, menghimpun dan menginventarisir file-file khas karakter tubuh. Tes DNA umumnya digunakan untuk 2 tujuan yaitu (1) tujuan pribadi seperti penentuan perwalian anak atau penentuan orang tua dari anak dan (2) tujuan hukum, yang meliputi masalah forensik seperti identifikasi korban yang telah hancur, sehingga untuk mengenali identitasnya diperlukan pencocokan antara DNA korban dengan terduga keluarga korban ataupun untuk pembuktian kejahatan semisal dalam kasus pemerkosaan atau pembunuhan. Hampir semua sampel biologis tubuh dapat digunakan untuk sampel tes DNA, tetapi yang sering digunakan adalah darah, rambut, usapan mulut pada pipi bagian dalam (buccal swab), dan kuku. Untuk kasus-kasus forensik, sperma, daging, tulang, kulit, air liur atau sampel biologis apa saja yang ditemukan di tempat kejadian perkara (TKP) dapat dijadikan sampel tes DNA.

65

DNA yang biasa digunakan dalam tes ada dua yaitu DNA mitokondria dan DNA inti sel. Perbedaan kedua DNA ini hanyalah terletak pada lokasi DNA tersebut berada dalam sel, yang satu dalam inti sel sehingga disebut DNA inti sel, sedangkan yang satu terdapat di mitokondria dan disebut DNA mitokondria. Untuk tes DNA, sebenarnya sampel DNA yang paling akurat digunakan dalam tes adalah DNA inti sel karena inti sel tidak bisa berubah. DNA dalam mitokondria dapat berubah karena berasal dari garis keturunan ibu yang dapat berubah seiring dengan perkawinan keturunannya. Sebagai contoh untuk sampel sperma dan rambut. Yang paling penting diperiksa adalah kepala spermatozoanya karena didalamnya terdapat DNA inti, sedangkan untuk potongan rambut yang paling penting diperiksa adalah akar rambutnya. Tetapi karena keunikan dari pola pewarisan DNA mitokondria menyebabkan DNA mitokondria dapat dijadikan sebagai marka (penanda) untuk tes DNA dalam upaya mengidentifikasi hubungan kekerabatan secara maternal. Untuk akurasi kebenaran dari tes DNA hampir mencapai 100% akurat. Adanya kesalahan bahwa kemiripan pola DNA bisa terjadi secara random

66

(kebetulan) sangat kecil kemungkinannya, mungkin satu diantara satu juta. Jikapun terdapat kesalahan itu disebabkan oleh faktor human error terutama pada kesalahan interprestasi fragmen-fragmen DNA oleh operator (manusia). Tetapi dengan menerapkan standard of procedur yang tepat kesalahan human error dapat diminimalisir atau bahkan ditiadakan.

1. Metode Tes DNA Metode tes DNA yang umumnya digunakan di dunia ini masih menggunakan metode konvensional yaitu elektroforesis DNA. Sedangkan metode tes DNA yang terbaru adalah dengan menggunakan kemampuan partikel emas berukuran nano untuk berikatan dengan DNA. Metode ini ditemukan oleh dua orang ilmuwan Amerika Serikat yaitu Huixiang Li dan Lewis Rothberg. Prinsip metode ini adalah mempergunakan untai pendek DNA yang disebut Probe yang telah diberi zat pendar. Probe ini dirancang spesifik untuk gen sampel tertentu dan hanya akan menempel/berhibridisasi dengan DNA sampel tersebut. Partikel emas berukuran nano dalam metode ini berperan dalam mengikat Probe yang tidak terhibridasi. Pendeteksian dilakukan dengan penyinaran pada panjang gelombang tertentu.

67

Keberadaan DNA yang sesuai dengan DNA Probe dapat dilihat dari pendaran sampel tersebut. Jumlah DNA target tersebut kira-kira berbanding lurus terhadap intensitas pendaran sinar yang dihasilkan. Keunggulan metode ini dibandingkan dengan metode konvensional adalah pada kecepatan dan harganya yang jauh lebih cepat dan murah dibandingkan metode elektroforesis DNA. Tetapi karena metode ini masih tergolong baru, sehingga masih dalam pengembangan di Amerika Serikat, sehingga untuk penguna (user) di Indonesia, sekarang ini belum dapat memanfaatkan fasilitas tersebut, karena memang belum terdapat di Indonesia.

2. Tahapan Metode Tes DNA Di Indonesia, terdapat dua laboratorium yang dapat melayani user dalam tes DNA yaitu Laboratorium Pusdokkes Polri Jakarta Timur dan di Lembaga Bio Molekuler Eijkman Jakarta Pusat. Untuk di Lembaga Eijkman, biaya per paket tes DNA adalah berkisar Rp. 7,5 Juta dengan hasil tes yang dapat diperoleh dalam 12 hari kerja terhitung dari tanggal diterimanya sampel. Untuk metode tes DNA di Indonesia, masih memanfaatkan metode elektroforesis DNA. Dengan

68

intreprestasi hasil dengan cara menganalisa pola DNA menggunakan marka STR (short tandem repeats). STR adalah lokus DNA yang tersusun atas pengulangan 2-6 basa. Dalam genom manusia dapat ditemukan pengulangan basa yang bervariasi jumlah dan jenisnya. Dengan menganalisa STR ini, maka DNA tersebut dapat diprofilkan dan dibandingkan dengan sampel DNA terduga lainnya. Dari berbagai literatur yang penulis pelajari, pada dasarnya tahapan metode tes DNA dengan cara elektroforesis meliputi beberapa tahapan berikut yaitu pertama tahapan preparasi sampel yang meliputi pengambilan sampel DNA (isolasi) dan pemurnian DNA. Dalam tahap ini diperlukan kesterilan alat-alat yang digunakan. Untuk sampel darah, dalam isolasinya dapat digunakan bahan kimia phenolchloroform sedangkan untuk sampel rambut dapat digunakan bahan kimia Chilex. Selanjutnya DNA dimurnikan dari kotorankotoran seperti protein, sel debris, dan lain lain. Untuk metode pemurnian biasanya digunakan tehnik sentrifugasi dan metode filtrasi vakum.

69

Tetapi berbagai ilmuwan telah banyak meninggalkan cara tersebut dan beralih ke produk-produk pemurnian yang telah dipasarkan seperti produk butir magnet dari Promega Corporation yang memanfaatkan silica-coated paramagnetic resin yang memungkinkan metode pemisahan DNA yang lebih sederhana dan cepat. Tahapan selanjutnya adalah memasukan sampel DNA yang telah dimurnikan kedalam mesin PCR (polymerase chain reaction) sebagai tahapan amplifikasi. Hasil akhir dari tahap amplifikasi ini adalah berupa kopi urutan DNA lengkap dari DNA sampel. Selanjutnya kopi urutan DNA ini akan dikarakterisasi dengan elektroforesis untuk melihat pola pitanya. Karena urutan DNA setiap orang berbeda maka jumlah dan lokasi pita DNA (pola elektroforesis) setiap individu juga berbeda. Pola pita inilah yang disebut DNA sidik jari (DNA finger print) yang akan dianalisa pola STR nya. Tahap terakhir adalah DNA berada dalam tahapan typing, proses ini dimaksudkan untuk memperoleh tipe DNA. Mesin PCR akan membaca datadata DNA dan menampilkannya dalam bentuk angkaangka dan gambar-gambar identfikasi DNA. Finishing dari tes DNA ini adalah mencocokan tipe-tipe DNA.

70

Glosarium

1. Basa (ba·sa) [n Kim] : Senyawa yang cenderung menyumbangkan sepasang elektron untuk digunakan bersama-sama dan cenderung menerima proton. 2. Enzim (énzim) [n] : Molekul protein yang kompleks dan dihasilkan oleh sel hidup, serta bekerja sebagai katalisator dalam berbagai proses kimia di dalam tubuh makhluk hidup. 3. Gamet (ga·met /gamét/) [n Bio] : Sel sperma atau telur, terutama yang matang dan sudah berfungsi dalam pembiakan secara seksual. 4. Gen (gen /gén/) [n Bio] : Bagian kromosom yang menjadi lokasi sifat-sifat keturunan; faktor keturunan-- dominan gen yang memperlihatkan bentuknya secara utuh tanpa dipengaruhi oleh modifikasi alelnya; -- terkait gen yang cenderung diwariskan bersama-sama karena terdapat dalam kromosom yang sama 5. Lokus (lo·kus) [n Bio] : Bagian atau tempat pada kromosom yang diduduki oleh gen; lokus gen. 6. Metabolisme (me·ta·bo·lis·me /métabolisme/) [n Kim] : Pertukaran zat pd organisme yang meliputi proses fisika dan kimia, pembentukan dan penguraian zat di dalam badan yang memungkinkan berlangsungnya hidup. 7. Mitosis (mi·to·sis) [n] : Proses pembelahan inti sel biasa, sehingga dari satu inti sel induk terjadi dua inti sel baru yang jumlah dan susunan kromosomnya sama benar (juga sama dengan kromosom induk-nya semula) 8. Molekul (mo·le·kul) [n Fis] : Bagian terkecil senyawa yang terbentuk dari kumpulan atom yang terikat secara kimia; bagian terkecil senyawa yang masih sanggup memperlihatkan sifat-sifat dari senyawa itu.

71

9. Plasma (plas·ma) [n] : Barang cair tidak berwarna yang menjadi bagian darah, dalam keadaan normal volumenya kira-kira 5% dari berat badan. 10. Polimer (po·li·mer /polimér/) [n] : Zat yang dihasilkan dengan cara polimerisasi dari molekul yang sangat banyak dengan satuan struktur berantai panjang, baik lurus, bercabang, maupun menyilang yg berulang, msl plastik, serat, karet, dan jaringan tubuh manusia. 11. Ribosom (ri·bo·som) [n Kim] : Butiran dalam setiap sel tempat sintesis protein. 12. Segmen (seg·men /ségmén/) [Bio] : Satuan rangkaian yang pada dasarnya mempunyai struktur yang sama; bagian ruas tubuh yang berbentuk cincin, seperti ruas tubuh cacing tanah. 13. Senyawa (se·nya·wa) [Kim n] : Zat murni dan homogen yang terdiri atas dua unsur atau lebih yang berbeda dengan perbandingan tertentu, biasanya sifatnya sangat berbeda dari sifat unsur-unsurnya; senyawaan. 14. Sintesis (sin·te·sis /sintésis/) [n] : Paduan (campuran) berbagai pengertian atau hal sehingga merupakan kesatuan yang selaras.

72

Indeks

A

M

Akrosentrik 16

Mitrokondria 66

Alel 25

Mitosis 14

Anafase 14

Molekul 32, 39, 49

B

P

Bakteri 30

Polimer 44

Basa 29, 45

Polipeptida 51

G

R

Gen 20

Replikasi 7, 48, 47

Guanin 46

Ribosom 55

K

S

Komputasi 62

Sentrifugasi 69

Kromosom 7, 8, 9

Senyawa 27, 41 Sintesis 48

L Lokus 9, 21

73

Daftar Pustaka

Albert Lehniger. 1982. Principles of Biochemistry. New York:Worth Publisher, Inc. Eijkman Institute For Molecular Biologi. 2008. Identifikasi DNA. Situs Web Eijkman Institute. Fessenden dan Fessenden. 1986. Kimia Organik Jilid 2 Edisi Ketiga. Diterjemahkan oleh Aloysius Hadyana Pudjaatmaka. Penerbit Erlangga. Jakarta. Freewebs.com.2006. Pengumpulan DNA, Ekstraksi DNA, dan Kuantifikasi DNA. www.freewebs.com/ pengumpulansampeldna/ekstraksifasepadat.htm H.M. Hawab. 2004. Pengantar Biokimia. Bayumedia Publishing. Jawa Timur. Robert. K. Murray. 1999. Harper’s Biochemistry (Edisi Terjemahan). Jakarta.

74

Net-encyclo.com. 2008. DNA. http://www.netencyclo.com/id/DNA. Sentausa. 2008. Tes DNA Murah Meriah. Situs Blog Sentausa. Sinly Evan Putra. 2006. DNA fingerprint, Metode Analisis Kejahatan pada Forensik. Situs Web Kimia Indonesia (www.chem-is-try.org) Supangat. 2007. Pemurnian DNA di Dapur Rumah Kita, Mungkinkah?. Situs Web Berita Iptek (www.beritaiptek.com). Tempo Interaktif. 2008. Keluarga “Korban Ryan” jalani Tes DNA. Situs Web Tempo Interaktif (www.tempointeraktif.com). M. Wahyu Rizal. 2005. Tes DNA: Mengendus Jejak Kejahatan. Majalah Natural Edisi 11/Th VII/ Agustus 2005. Bandar Lampung.

75

Riwayat Penulis

Wahyu P.P., lahir di Bandung. Pendidikan formalnya ditamatkan pada Fakultas Sastra Unpad. Selain menulis karya sastra, ia juga menulis tentang perkebunan sebab di rumahnya saat ini terkenal sebagai daerah penghasil sayur, Lembang. Pengetahuan

tentang

perkebunan

sayur

membuatnya tergerak untuk menulis buku Menanam Aneka Sayuran (diterbitkan oleh Sarana Purna Invest).

76