DNA dan RNA : Pengertian dan Struktur

DNA (Deoxyribonucleic acid) dan RNA (Ribonucleic acid) merupakan materi genetik yang terdapat dalam sel-sel makhluk hidup. DNA menyimpan informasi yang akan diturunkan kepada keturunan berikutnya. Informasi dalam DNA akan diterjemahkan menjadi proten-protein tertentu yang menentukan sifat makhluk hidup. Dalam proses penerjemahan itu, DNA akan digunakan untuk membentuk RNA sebelum bisa membentuk protein.

Jadi hubungan antara DNA, RNA, dan protein adalah : DNA merupakan pembawa informasi genetik yang menjadi sumber data pembentukan RNA. Dengan RNA yang terbentuk itulah kemudian dapat dilakukan proses sintesis protein yang mempengaruhi sifat individu.

DNA tersusun atas rantai ganda (double helix) sedangkan RNA hanya berupa rantai tunggal. Apakah yang dimaksud dengan rantai ganda (double helix) itu? Maksudnya adalah seperti gambar berikut ini.

Double helix DNA

DNA dapat ditemukan dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas. DNA sel eukariotik terbungkus dalam membran inti sehingga tercipta struktur nukleus, sedangkan DNA sel prokariotik tidak terbungkus membran inti sehingga TIDAK terdapat NUKLEUS, hanya terdapat bagian dimana DNA tersebut berkumpul yang disebut nukleosom.

Struktur DNA

DNA tersusun atas molekul nukleotida yang saling sambung-menyambung menjadi struktur yang sangat panjang. Bahkan bila rantai DNA dalam satu sel manusia direntangkan dapat sangat mencapai jarak antara bumi dan bulan. Nukleotida adalah molekul yang tersusun atas gula deoksiribosa, fosfat, dan basa nitrogen. Basa nitrogen akan terikat pada atom C nomor 1 gula deoksiribosa, sedanagkan fosfat akan terikat pada atom C nomor 5 pada gula tersebut. Struktur nukleotida adalah sebagai berikut.

Basa nitrogen penyusun DNA dapat digolongkan menjadi kelompok purin dan pirimidin. Basa nitrogen yang masuk golongan purin adalah adenin (A) dan guanin (G), sedangkan basa nitrogen yang masuk golongan pirimidin adalah sitosin (C) dan timin (T). Ketika membentuk DNA, adenin selalu berikatan dengan timin melalui tebentuknya 2 ikatan hidrogan. Sedangkan guanin akan berikatan dengan sitosin melalui terbentuknya 3 ikatan hidrogen.

Ikatan antar basa nitrogen

Oleh karena jumlah ikatan hidrogen yang berbeda inilah, proses pemisahkan A-T lebih mudah daripada pemisahkan G-C. Proses pemisahan DNA ini biasanya diaplikaikan dalam teknologi PCR (Polimerase Chain Reaction) yang akan saya jelaskan di lain kesempatan.

Karena tersusun atas banyak molekul nukleotida, DNA disebut sebagai polinukleotida. DNA makhluk hidup memiliki jumlah A-T dan G-C yang berbeda-beda.

Contoh soal:
Seekor ayam hutan hijau memiliki kandungan nukleotida A dalam selnya sebanyak 20%. Berapakah kandungan nukleotida lain di dalam sel ayam tersebut?

Jawab:
Yang paling penting diingat adalah bahwa kandungan DNA dalam sel adalah 100%. Jadi karena A selalu berpasangan dengan T, maka T juga sebanyak 20%.
A ditambah T maka menjadi 40%, sisanya adalah 60% yang tersusun atas G dan C. Sehingga kandungan G dalam sel adalah 30% demikian juga C 30%.

Struktur RNA

RNA memiliki struktur tunggal, tidak ganda seperti DNA. RNA terbentuk atas gula ribosa, fosfat, dan basa nitrogen. (ingat bahwa gula pembentuk DNA adalah deoksiribosa). Struktur dari molekul RNA adalah sebagai berikut.

Struktur RNA dan DNA

Basa nitrogen RNA juga digolongkan menjadi purin ydan pirimidin. Purin tersusun atas adenin (A) dan guanin (G), sedangkan pirimidin tersusun atas sitosin (C) dan urasil (U). Basa nitrogen timin pada DNA digandtikan oleh urasil pada RNA.

Terdapat beberapa jenis RNA dalam sel makhluk hidup. Jenis-jenis RNA adalah sebagai berikut.

RNA duta (RNA d) atau messenger RNA (RNA m)
RNA d dibentuk dalam nukleus dan akan dikeluarkan menuju sitolasma sebagai pembawa informasi dari DNA untuk membentuk protein tertentu. Dalam RNA d terdapat rangkaian 3 basa nitrogen yang disebut kodon, yang akan berpasangan dengan antikodon pada RNA t.

RNA transfer (RNA t)
RNA t terletak pada sitoplasma dan akan membawa asam amino khusus sebagai bahan pembentuk protein. Antikodon pada RNA t akan berpasangan dengan kodon pada RNA d. Setelah terbentuk ikatan kodon dan antikodon, asam amino akan dilepaskan sebagai bahan baku protein.

RNA ribosom (RNA r)
RNA r merupakan struktur yang membentuk organel ribosom tempat terjadinya pembentukan prtein. Ribosom terbentuk dari gabungan antara RNA r dengan protein-protein tertentu.

Perbedaan DNA dan RNA

Molekul DNA

• Terdapat dalam nukleus, mitokondria, dan kloroplas
• Berupa rantai ganda
• Kadarnya tidak dipengaruhi oleh kecepatan sintesis protein
• Basa nitrogennya adalah adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan timin (T)
• Gula penyusunnya adalah deoksiribosa, yaitu ribosa yang kekurangan satu atom oksigen.

Molekul RNA

• Terdapat dalam nukleus, sitoplasma, dan ribosom
• Strukturnya berupa rantai tunggal
• Kadarnya dipengaruhi kecepatan sintesis protein
• Basa nitrogennya adalah adenin (A), guanin (G), sitosin (C), dan urasil (U)
• Gula penyusunnya adalah ribosa.