Mengenal Apa Saja Struktur Materi Genetik dan Perbedaan Antara RNA dan DNA

Pengertian Genetika

Genetika adalah cabang biologi yang mempelajari tentang cara mewariskan atau berbagai aspek yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme. Genetika sering disebut sebagai ilmu tentang gen dan segala aspeknya.

Apa apa saja yang mencakup bidang ilmu genetika ?

Secara luas, bidang ilmu genetika mencakup hal-hal sebagai berikut

1. Struktur materi genetik, mencakup
   • Gen
   • Kromosom
   • DNA
   • NA
   • Plasmid
   • Episom
   • Elemen Tranposable
2. Reproduksi materi genetik, mencakup
   1. Reproduksi Sel
   2. Replikasi DNA
   3. Dan masih banyak lagi
3. Kerja materi genetik, mencakup
   • Ruang lingkup materi genetik
   • Transkripsi
   • Kode Genetik
   • Dan masih banyak lagi

Pengertian Materi Genetik

Materi genetik adalah substansi dalam sel yang berperan sebagai membawa informasi genetik yang dapat diturunkan, dan sifatnya penting untuk fungsi sel.

Berbicara tentang materi genetik tidak lepas dari yang namanya gen. Gen merupakan satuan unit terkecil dari materi genetik yang mengendalikan sifat-sifat hereditas suatu organisme.

Gen terdiri dari DNA yang terpintal oleh protein histon yang tersusun secara deret linear dan beraturan dalam lokus-lokus kromosom.

Gen merupakan satuan unit terkecil berbahan sifat keturunan atau substansi hereditas yang berukuran berkisar 4 milikmikro hingga 10 milimikro.

Kromosom

Kromosom adalah molekul DNA panjang yang menyimpan sebagian atau seluruh materi genetik yang dimiliki oleh suatu organisme.

Pada eukariota, sebagian besar kromosomnya memiliki protein pengemas yang disebut histon.

Kromosom juga dikenal sebagai struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab atas sifat keturunan atau hereditas.

Struktur kromosom dapat kita liat seperti gambar di bawah ini.

Bagian-bagian Kromosom

Dan untuk bagian-bagian genetika dapat dilihat di bawah ini.

Kromonema

Kromonema atau kromatid adalah bagian panjang dari kromosom yang menyerupai benang melingkar(spiral) dan berada dalam matriks kromosom.

Dilansir dari Microbe Notes, kromonema tersusun dari 8 mikrofibril heliks ganda DNA.

Kromatid terdiri dari dua lengan yaitu lengan p dan lengan q.

Kromomer

Kromomer adalah bagian pada kromonema yang penebalan dan menjadi pembeda antara satu kromosom dengan kromosom lainnya.

Kromomer memiliki bentuk menyerupai manik-manik yang kecil dan padat yang berfungsi membawa gen selama pewarisan.

Sentromer

Sentromer adalah bagian dari untaian DNA yang bertanggung jawab dalam pergerakan kromosom yang telah tereplikasi. Sentromer sering disebut sebagai bagian kepala kromosom.

Pada dasarnya setiap kromosom memiliki satu buah sentromer.

Interkromomer

Interkromomer adalah pilinan kromonema yang tersusun atas pilinan benang tidak tipis yang disebut kromomer. Di bagian tengah pilinan benang yang tidak tipis inilah yang disebut sebagai interkromomer.

Interkromomer sering juga disebut sebagai kromonema yang tidak memiliki gen.

Jenis-jenis Kromosom

Berdasarkan kedudukan sentromernya, kromosom dapat dibagi menjadi beberapa jenis, yaitu

1. Telosentrik
   Telosentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak di ujung lengan kromosom
2. Akrosentrik
   Akrosentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak hampir di ujung lengan kromosom
3. Submetasentrik
   Submetasentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak hampir di tengah lengan kromosom
4. Metasentrik
   Metasentrik adalah kromosom yang sentromernya terletak di tengah lengan kromosom

Kromosom Pada Manusia

Pada manusia, jumlah kromosom dalam setiap selnya adalah 23 pasang atau 46 buah. Dimana 1 pasang di antaranya adalah kromosom seks yang menentukan jenis kelamin manusia.

Jika kita sederhanakan, maka jumlah kromosom manusia adalah 46, yaitu

• ♀ = 44 autosom + XX
• ♂ = 44 autosom + XY

DNA (Deoxyribo Nucleat ACID)

DNA merupakan kepanjangan dari Deoxyribose Nucleic Acid. DNA adalah satuan terkecil gen makhluk hidup.

Secara umum, struktur DNA berbentuk heliks ganda atau double helix yang tersusun atas basa nitrogen(Adenin, Guanin, Timin dan Sitosin). DNA juga merupakan polimer dari monomer nukleotida.

Monomer nukleotida terdiri dari

1. Fosfat
2. Deoksiribosa (Gula DNA)
3. Basa nitrogen (Adenin, Guanin, Timin dan Sitosin)

Teori Replikasi DNA

Proses perbanyakan DNA atau repliksai DNA, memerlukan sebuah enzim yang disebut enzim polimerase.

Terdapat 3 teori dalam replikasi DNA, yaitu sebagai berikut.

Teori Semikonservatif

Replikasi semikonservatif artinya jika ulir DNA yang beruntai ganda direplikasi, maka setiap dari kedua ulir DNA yang beruntai ganda tersebut akan terdiri dari satu untai yang berasal dari ulir awal, dan satu untai lagi yang berasal dari sintesis baru.

Teori Konservatif

Teori konservatif artinya jika DNA bereplikasi dengan menggunakan DNA lama sebagai cetakan untuk DNA baru.

Disini, DNA lama akan disalin untuk membuat DNA baru yang sama persis tanpa mengubah DNA lama. Tujuan teori konservatif ini adalah untuk membuat DNA lama tetap bertahan pada replikasi pertama, kedua, dan seterusnya.

Teori Disfersif

Teori dispersif adalah proses mereplikasi DNA dengan cara memutus rantai DNA asli dan menggabungkannya secara acak dengan DNA yang baru.

Meski potongan DNA lama disebar secara acak, informasi DNA baru akan tetap sama persis dengan DNA lamanya.

RNA (Deoxyribo Nucleat ACID)

RNA adalah suatu jenis asam nukleat yang memiliki kemampuan pewarisan sifat. RNA atau asam deoksiribonukleat berada di dalam nukleoprotein yang membentuk inti sel.

RNA termasuk makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan serta penyalur informasi genetik. RNA juga berperan sebagai penyimpan informasi genetik, seperti materi genetik virus, khususnya golongan retrovirus.

Berdasarkan fungsinya, RNA dapat dibagi ke dalam tiga jenis, yaitu sebagai berikut

RNA messenger (mRNA)

RNA messenger atau mRNA dibentuk oleh DNA di nukleus. mRNA berperan sebagai pembawa kode genetika dari DNA.

mRNA adalah RNA dari hasil transkripsi DNA. mRNA menjadi perantara pembawa urutan protein dalam proses transkripsi.

RNA ribosom (rRNA)

RNA ribosomal adalah RNA yang membungkus ribosom. rRNA banyak terdapat di ribosom.

rRNA dan protein bersama-bersama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri dari subunit kecil dan subunit besar yang nantinya akan bergabung dan membentuk ribosom fungsional ketika dua subunit terikat pada mRNA saat translasi.

RNA transfer (tRNA)

Transfer RNA atau asam ribonukleat transfer adalah molekul perinterpretasi dari pesan genetik seperti serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA melalui transfer asam-asam amino ke ribosom dalam proses translasi.

tRNA dibentuk oleh DNA, letaknya di dalam sitoplasma dan berperan untuk mengikat asam amino.

Perbedaan DNA dan RNA

Jika kita melihat dari segi strukturnya, maka DNA terdiri dari basa nitrogen guanine yang berpasangan dengan sitosin, dan adenine yang berpasangan dengan timin.

Sedangkan pada RNA terdiri dari basa nitrogen guanine yang berpasangan dengan sitosin, tapi tidak sama dengan DNA, adenine RNA berpasangan dengan urasil.

DNA memiliki bentuk seperti double heliks, letaknya di nukleus, menggunakan gula deoxyribosa, dan basa nitrogen yang berperan di dalamnya adalah

• Purin
  • Adenin (A)
  • Guanin (G)
• Pirimidin
  • Urasil (U)
  • Sitosin (C)

Fungsi DNA adalah sebagai penentu akan protein yang akan disintesis.

RNA memiliki bentuk tunggal, selain itu letak RNA adalah pada sitoplasma dan nukleus. RNA menggunakan gula berupa ribosa, dan basa nitrogen yang berperan di dalamnya adalah

• Purin
  • Adenin (A)
  • Guanin (G)
• Pirimidin
  • Timin (T)
  • Sitosin (C)

Fungsi RNA adalah untuk menyintesis protein.