Materi Genetik

Materi genetik adalah informasi yang terdapat pada setiap sel makhluk hidup yang dapat diturunkan pada keturunan berikutnya. Materi genetik makhluk hidup disebut juga dengan istilah asam nukleat dan juga ada yang mengatakan faktor hereditas. Semua istilah tersebut memiliki pengertian yang sama dan menunjuk pada hal yang sama pula. Materi genetik tersusun atas DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid). DNA adalah informasi yang berisi sifat-sifat makhluk hidup, sedangkan RNA merupakan turunan dari DNA, yang terbentuk ketika informasi DNA akan diterjemahkan dalam bentuk nyata.

DNA (Deoxyribonucleic acid)

Pada eukariota, DNA dapat ditemukan dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas. DNA yang terdapat di nukleus disebut dengan DNA inti sedangkan yang berada di luar nukleus disebut DNA luar inti. Dalam keadaan sel yang tidak membelah, DNA nampak sebagai benang-benang yang melilit protein sehingga nampak seperti ronce-ronce. Pada saat sel sedang melakukan pembelahan barulah DNA akan membentuk struktur kromosom. Kromosom adalah molekul DNA akan melilit protein dan saling tumpuk-menumpuk dan mampat.

DNA tersusun atas dua rantai membentuk struktur double helix. Perhatikanlah gambar struktur DNA di bawah ini.

Struktur double helix DNA

Tiap rantai DNA merupakan suatu polinukleotida yang tersusun atas nukleotida yang saling sambung-menyambung. Sebuah nukleotida tersusun atas:

• Gula deoksiribosa, merupakan gula berkarbon 5 atau pentosa.
• Fosfat, terikat pada atom C nomor 5 dari gula deoksiribosa.
• Basa nitrogen, terikat pada atom C nomor 1 dari gula deoksiribosa.

Basa nitrogen penyusun DNA digolongkan menjadi 2 macam, yaitu basa purin dan basa pirimidin. Basa purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G), sedangkan basa pirimidin terdiri atas sitosin (S) dan timin (T).

Molekul nukleotida

Dalam DNA, basa adenin selalu berpasangan dengan basa timin, sedangkan guanin selalu berpasangan dengan sitosin. Pasangan antara adenin dengan timin terjadi dengan 2 ikatan hidrogen, sedangkan ikatan antara guanin dengan sitosin terjadi dengan 3 ikatan hidrogen. Hal ini menyebabkan ikatan antara basa G-S lebih kuat dibandigkan ikatan antara A-T.

Struktur double helix DNA ditemukan oleh James Watson dan Francis Crick menggunakan teknik refraksi sinar X pada tahun 1953. Penemuan yang menghebohkan dunia ini membuat mereka berdua memperoleh penghargaan nobel dalam bidang sains. DNA dapat dianalogikan sebagai tangga, dengan anak tangga berupa basa nitrogen dan tiang penyangganya berupa gula deoksiribosa dan fosfat.

Nukleotida menyusun DNA, lingkaran adalah fosfat, segilima adalah gula

RNA (Ribonucleic acid)

RNA merupakan materi genetik selain DNA yang terdapat pada makhluk hidup. Tidak seperti DNA yang berantai ganda dan double helix, RNA memiliki struktur rantai tunggal. RNA terbentuk dari DNA melalui proses transkripsi dalam nukleus. RNA dibentuk ketika informasi dalam DNA akan diterjemahkan dalam bentuk protein penentu sifat.

Perbedaan antara DNA dan RNA adalah sebagai berikut.

DNA	RNA
Terdapat dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas	Terdapat dalam nukleus, sitoplasma, dan ribosom
Berupa rantai ganda yang panjang	Berupa rantai tunggal yang pendek
Kadarnya dalam sel selalu tetap, tidak dipengaruhi kecepatan sintesis protein	Kadarnya dalam sel berubah-ubah, dipengaruhi kecepatan sintesis protein
Gula penyusunnya berupa deoksiribosa	Gula penyusunnya berupa ribosa
Basa nitrogennya berupa adenine (A), timin (T), guanine (G), dan sitosin (S)	Posisi timin (T) digantikan oleh urasil (U), sehingga dalam RNA adenine (A) akan berpasangan dengan urasil (U)

Dalam proses sintesis protein, DNA akan ditranskripsi menjadi RNA yang kemudian akan ditranslasi menjadi protein tertentu. Untuk lebih jelasnya silahkan baca posting berikut:

DNA, RNA, dan Sintesis Protein

Dalam tubuh makhluk hidup terdapat beberapa jenis RNA, yaitu:

RNA-m

RNA-m atau singkatan dari RNA messenger adalah RNA yang terbentuk dari hasil transkripsi DNA dalam nukleus. RNA-m akan dikeluarkan dari nukleus menuju sitoplasma, menempel pada ribosom untuk selanjutnya terjadi proses translasi. RNA-m disebut juga RNA duta (RNA d).

RNA-t

RNA-t atau singkatan dari RNA transfer adalah RNA yang terdapat pada sitoplasma. RNA-t memiliki basa nitrogen yang dapat berpasangan dengan basa nitrogen dalam RNA-m. RNA t mengikat asam amino yang nantinya akan menjadi bahan baku dalam sintesis protein.

RNA-r

RNA-r atau singkatan dari RNA ribosom merupakan RNA yang menyusun organel ribosom. RNA-r dibentuk dalam nukleolus (anak inti) dikeluarkan menuju sitoplasma, bergabung dengan protein tertentu untuk membentuk ribosom dan berperan dalam aktivitas sintesis protein.