Biologi Cell: Replikasi DNA
Selang beberapa saat setelah publikasi Crick
dan Watson mengenai struktur rantai ganda DNA, mereka kemudian mengemukakan
implikasi struktur rantai ganda ini kepada mekanisme cetak-kopi informasi. Baik
penelitian E. Chargaff dan Herbert Taylor membuktikan bahwa DNA bereplikasi
semikoservatif. Artinya bahwa dalam sintesis DNA, dengan bahan awal DNA yang
mampu memperbanyak diri, replicon, seperti plasmids dan kromosom, setiap rantai
tunggal DNA berfungsi sebagai cetakan bagi sintesis rantai DNA baru
pasangannya.
Pertanyaannya ialah, “bagaimana mekanisme
biosintesis DNA sesungguhnya terjadi di dalam sel?” Arthur Kornberg
menjawab pertanyaan ini dengan mendekatinya melalui pendekatan ensimatik. Ia
berpendapat: "replikasi rantai nukleotida pasti dikatalisis oleh suatu
enzim". Atas dasar pandangan tersebut, ia berusaha mengisolasi enzim yang
bertanggungjawab pada biosintesis DNA dan mempelajari mekanisme aksi ensimnya.
Ia membuat ekstrak protein dari bakteri E. coli dan menambahkannya ke dalam suatu campuran
reaksi dengan sejumlah komponen berikut: deoksinukleosida trifosfat dimana atom
P dan C-nya menggunakan 32P atau 14C dan deoksinukleosidanya mengandung keempat
basa nitrogen A, T, G, C; Mg++, serta DNA sebagai cetakan.
Dengan campuran ini dalam tabung reaksi, diharapkan akan terbentuk
polinukleotida dengan berat molekul yang lebih tinggi.
Usahanya berhasil, dan bukti-bukti
menunjukkan bahwa bahwa polimerisasi dimaksud menunjuk kepada biosintesis DNA.
Ia mendemonstrasikan bahwa polimerisasi DNA hanya dapat berhasil jika keempat
deoksinukleosida trifosfat dan cetakan ada dalam komponen reaksi. Selanjutnya,
dengan adanya alat uji (bioassay) aktifitas enzim yang mensintesis DNA,
memungkinkan diisolasinya enzim yang bertanggung-jawab pada reaksi tersebut.
Kornberg menamai enzim tersebut DNA polimerase.
Reaksi kimia yang dipercepat oleh DNA
polimerase adalah mensintesis polinukleotida sambil melepaskan satu molekul
pirofosfat (P-P) untuk setiap penambahan satu nukleosida trifosfat ke dalam
rantai baru. Bukti yang paling kuat mendukung bahwa reaksi in vitro dipercepat oleh DNA polimerase bukan sekedar
polimerisasi acak nukleotida, tetapi terlibat dalam replikasi DNA, adalah bahwa
DNA cetakan yang ditambahkan ke dalam campuran reaksi tidak hanya diperlukan
agar polimerisasi berlangsung, tetapi juga sebenarnya menentukan ciri dari
polinukleotida yang di bentuk.
Melalui analisis komposisi basa nukleotida
yang terbentuk setelah reaksi enzimatis dari berbagai macam DNA cetakan, Arthur
Kornberg berhasil menunjukan bahwa DNA yang disintesis mengikuti ciri komposisi
basa cetakan DNA-nya. Penelitian lanjut membuktikan bahwa DNA cetakan
mengarahkan tidak hanya komposisi keseluruhan basa yang terbentuk, tetapi frekuensi
relatif dari basa-basa yang terbentuk.
Berdasarkan studi sintesis DNA secara in vitro, dapat dikatakan bahwa DNA bertindak
langsung sebagai cetakan dalam proses kopolimerisasi teratur replika-replika
yang terbentuk tanpa membutuhkan sintesis senyawa antara bukan DNA. Dalam
perkembangan studi biokimia, kemudian dapat dirancang bangunan yang lebih detil
replikasi DNA, serta berbagai enzim yang terlibat.
Download File Replikasi DNA. PDF
0 comments:
Post a Comment