Catatan Kuliah: Replikasi DNA

Pengertian Replikasi DNA

• Proses penggandaan DNA sebagai materi genetik makhluk hidup.
• Penting dalam perkembang biakan atau pembelahan sel (fase S dalam siklus sel).
• Materi DNA yang diganda dibagi ke anakan sel.

Struktur DNA

• Bentuk: double helix (dua rantai untayan polimer DNA).
• Pasangan basa:
  • Adenin berpasangan dengan timin.
  • Guanin berpasangan dengan sitosin.
• Pasangan basa dibentuk oleh ikatan hidrogen.

Proses Replikasi DNA

1. Penguraian Double Helix

   • Memisahkan rantai DNA.
   • Protein yang berperan:
     • DNA Helikase: Menghidrolisis ATP untuk memisahkan rantai ganda.
     • Single Strand DNA Binding Protein (SSB): Menstabilkan struktur single strand DNA.

2. Proses Replikasi

   • Tidak perlu menunggu pembukaan seluruh double helix.
   • Replikasi dimulai saat sebagian DNA terbuka.
   • Orientasi untai DNA:
     • Satu untai 3' ke 5'.
     • Satu untai 5' ke 3'.
   • Kompleks multi protein dan enzim terlibat di titik replikasi.

3. Pembentukan Primer

   • Enzim Primase: Membentuk RNA primer (segmen RNA pendek).
   • RNA primer penting untuk menandai tempat replikasi agar lebih akurat.

4. Peran DNA Polimerase

   • Merangkai mononukleotida untuk membentuk DNA baru.
   • Proses polimerisasi dimulai dari deoksinukleosida trifosfat yang sesuai dengan pasangan basa.
   • Helai DNA 3' ke 5' diproses secara kontinu (leading strand).
   • Helai 5' ke 3' membutuhkan pembentukan potongan-potongan pendek (lagging strand) yang disebut fragment Okazaki.

5. Fragment Okazaki

   • Setiap fragment Okazaki dimulai dengan RNA primer baru.
   • Fragment selesai saat ujung 5' bertemu dengan ujung 3' dari RNA primer sebelumnya.
   • Lagging strand terdiri dari RNA primer dan fragment Okazaki.

6. Penyelesaian Replikasi

   • Penghilangan RNA primer oleh exonuklease.
   • Pembentukan DNA baru oleh DNA polimerase.
   • Penyambungan fragment oleh enzim ligase menjadi satu strand DNA utuh.

Kesimpulan

• Proses replikasi DNA kompleks namun terorganisir dengan baik, melibatkan berbagai enzim dan protein untuk memastikan akurasi dan efektivitas dalam pembentukan DNA baru.