Pembelahan Sel dan Replikasi DNA

 

        Informasi genetik dapat diuraikan dengan dua cara yaitu informasi genetik dapat ditransfer ke generasi selanjutnya melalui replikasi dan informasi genetik juga digunakan untuk menghasilkan protein-protein yang diperlukan melalui proses transkripsi dan translasi. Pembelahan sel merupakan proses yang diperluka bagi makhluk hidup untuk dapat tumbuh tanpa berubahnya karakteristik kromosom yang ada di dalamnya. Pembelahan sel ada tiga tipe, yaitu diantaranya:

sumber: Modul Biologi, Universitas Esa Unggul 2018

• Pembelahan sel secara mitosis, yang terjadi pada hampir seluruh bagian sel tubuh organisme multiseluler kecuali sel kelamin atau gamet.
• Pembelahan sel secara meiosis, yang hanya terjadi pada sel gamet saja yaitu pada testis dan ovari.
• Pembelahan sel secara amitosis, yaitu pembelahan secara langsung tanpa melalui tahapan pembelahan sel yang biasanya terjadi pada bakteri.

sumber: Modul Biologi, Universitas Esa Unggul 2018

Pembelahan sel biasanya dapat terjadi saat sel melakukan pertumbuhan serta saat sel melakukan regenerasi jaringan ketika luka. Namun, pada sel dewasa yang tidak lagi tumbuh maka pembelahan sel tidak lagi terjadi. Sel pada organ yang tidak mengalami pertumbuhan masuk ke dalam fase diam sel.

        Replikasi DNA adalah suatu proses dimana sebuah molekul DNA asli menghasilkan dua salinan DNA yang identik (replika). Proses replikasi satu sel induk menjadi dua sela nak yang identic ini menjadi proses yang sangat penting dalam pertumbuhan, perkembangan serta perbaikan sel rusak pada suatu individu. Pada proses ini, semua organel sel berduplikasi menjadi dua bagian yang sama. Hal tersebut dibutuhkan agar sel pembelahan memiliki sifat yang identic dengan sel tetuanya.

        Proses replikasi DNA dimulai dari peregangan ikatan hydrogen pada DNA double helix, yang masing-masing untai DNA terpisah dari untai DNA komplemennya. Masing-masing untai DNA tersebut bisa menjadi cetakan (template) bagi terbentuknya untai DNA baru, sehingga akan terbentuk dua buah DNA double helix yang identic. Replikasi DNA bisa terjadi pada semua organisme hidup, yang mana replikasi DNA ini merupakan dasar untuk pewarisan sifat. Replikasi DNA berlangsung melalui tiga cara yaitu:

• Model konservatif. Model ini dimana molekul dari DNA yang lama tetap atau tidak mengalami pembukaan, kemudian di samping setiap molekul DNA lama terbentuk molekul DNA yang baru.
• Model semikonservatif. Model yang mana pita double helix molekul DNA lama akan membuka dengan bantuan enzim. Kemudian di masing-masing pita DNA lama terbentuk pita DNA yang baru.
• Model dispersif. Dimana molekul DNA terputus menjadi beberapa bagian, lalu di setiap potongan tersebut dibentuk DNA baru/setiap rantai dari kedua molekul anak terdiri dari campuran antara bagian rantai lama dan bagian rantai yang baru disintesis.

        Enzim utama yang berperan dalam replikasi adalah DNA polymerase. DNA ini mensitesa DNA baru dengan arah 5’→3’. DNA ini tidak dapat memluai pembuatan untaian DNA baru, enzim ini hanya dapat menambahkan nukleotida pada 3’-OH yang sudah ada. Sehingga, untuk memulai untai yang baru perlu ada primer RNA dimana DNA polymerase dapat menempelkan nukleotida yang pertama. Replikasi DNA bukan salah satu proses yang sempurna dimana DNA polymerase sering melakukan beberapa kesalahan atau mutase seperti penambahan, pengurangan atau salah menginkorporasikan nukleotida-nukleotida. Laju kesalahan dalam proses replikasi ialah 1 per 10⁹. Kesalahan ini dapat dihindari jika pada proses replikasi dilakukan secara in vivo dikarenakan DNA polymerase yang ada di dalam sel memiliki kemampuan dalam memeriksa serta mengganti nukleotida-nukleotida yang menyimpang.

Referensi 

Azomi, Y. R., Ahda, Y., Yogica, R., Putri, D. H., Syamsurizal. 2022. Needs Analiysis of Android-Based Media about DNA Replication Materials at Universities. Atrium Pendidikan Biologi, Vol. 7: 15-20.

Djajanegara, Ira. 2010. Primer-primer Baru Untuk Mengamplifikasi Gen Pengkode Protein Amplop Virus Dengue Strain CH53489¹. Berita Biologi, 10(2): 167-172.

Lucianus, Johan. 2003. Introduksi Genetika Molekular Virus. JKM, Bagian Mikrobiologi, Fakultas Kedokteran, UK. Maranatha, Bandung, 3(1): 1-5.

Novianti, Titta. 2018. Pembelahan Sel (Mitosis dan Meiosis). Modul Biologi (KES 102, SESI KJ 010), Universitas Esa Unggul. 

Sumantri, C., dan Eryk, Andreas. Biologi Dasar Pewarisan Sifat. Modul 1. Diakses pada 18 Feburari 2024.

Nama : Dwike Julia Ajeng Ayuningtyas

NPM : 21025010122