Proses Atau Mekanisme Replikasi DNA – Suatu tahapan yang dapat dikatakan sangat penting dalam suatu proses pertumbuhan yaitu proses perbanyakan materi genetik yang sering dikenal dengan proses replikasi. Replikasi sendiri yaitu suatu proses pelipatgandaan DNA. Pada sel, proses replikasi DNA akan terjadi sebelum terjadinya pembelahan sel.
Penggandaan dalam replikasi DNA menggunakan DNA polymerase yang dapat membantu pembentukan ikatan nukleotida penyususun polimer DNA.
Sesuai dengan pengamatan para ahli, hipotesis terjadinya replikasi DNA dapat terjadi secara semikonservatif, secara konservatif, dan secara dispersif.
Baca juga: Materi rekayasa genetika
Mekanisme Terjadinya Replikasi DNA
1. Secara Semikonservatif, yaitu pita doble helik molekul DNA lama akan membuka dengan bantuan enzim. Lalu pada masing-masing pita DNA lama terbentuklah pita DNA yang baru.
2. Secara Konservatif, yaitu molekul dari DNA yang lama tetap atau tidak membuka, lalu di samping setiap molekul DNA lama dibentuklah molekul DNA yang baru.
3. Secara Dispersif, yaitu molekul DNA terputus menjadi beberapa bagian, kemudian pada seiap potongan tersebut dibentuk DNA baru.
Baca juga: Tahapan proses rekayasa genetika
Proses Replikasi DNA Semikonservatif secara Rinci
- Inisiasi
Pada tahap inisiasi, enzim yang berperan dalam proses replikasi DNA menandai dengan tepat dalam waktu yang sesuai melalui siklus sel yang terjadi. Pengenalan awal replikasi yang dilakukan oleh protein DNA polymerase dihasilkan dari gen DNA.
- Terbentuknya Garpu Replikasi
Garpu replikasi atau cabang merupakan struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi karena enzim helikase. Untai ganda DNA terbuka menjadi untai tunggal. Masing-masing akan menjadi cetakan untuk untai DNA yang baru dengan bantuan enzim DNA polimerase.
- Pemanjangan Untai DNA
Dalam hal ini DNA polimerase membentuk untai DNA baru dengan menambahkan nukleotida, deoksiribonukleotida ke ujung 3’ hidroksil bebas nukleotida DNA yang sedang tumbuh. Sedangkan DNA polimerase bergerak ke DNA induk dengan arah 3’ ke 5’.
Sementara untai DNA yang lain berorientasi 5’ ke 3’, helikasi membuka untai ganda DNA dengan arah 5’ ke 3’. Oleh sebab itu replikasi harus terjadi pada arah yang berlawanan.
- Pembentukan Leading Strand
Pada replikasi DNA akan terbentuk leading strand atau untai pengawal, yaitu urutan DNA yang di sintesis dari arah 5’ ke 3’. DNA polimerase pada untai ini dapat membentuk DNA menggunakan ujung 3’-OH bebas RNA primer serta sinesa DNA terjadi secara berkesinambungan, dan terjadi searah dengan pergerakan garpu replikasi.
- Pembentukan Lagging Strand
Lagging strand yaitu untaian DNA yang berada pada sisi yang berseberangan dengan leading strand. Untai lagging strand ini di sintesis dalam segmen yang disebut dengan fragmen okazaki yang panjangnya mencapai 2.000 nukleotides panjang pada sel bacterial serta sekitar 200 panjang nukleotides pada sel eukaryotic.
Dalam untai ini, enzim primase akan membentuk RNA primer. Dengan demikian DNA polimerase bisa menggunakan gugus OH 3’ yang bebas pada RNA primer untuk mensintesis DNA dengan arah 5’ ke 3’.
Kemudian fragmen RNA disingkirkan dan DNA baru ditambahkan untuk mengisi celah yang awalnya diisi oleh RNA. Kemudian DNA ligase menyambung fragmen okazaki sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.
- Modifikasi Post-Replikasi DNA
Setelah DNA selesai direplikasi, dua helai yang tersintesis dipasangkan kembali yang melibatkan penambahan molekul tertentu guna mengkhususkan rantai ganda. Modifikasi post-replikasi DNA mungkin akan memengaruhi cara pengikatan molekul.
Baca juga: Efek positif dan negatif rekayasa genetika
DNA sebagai faktor utama modifikasi penambahan dalam kelompok methyl pada beberapa adenin serta residu cytosine. DNA methylase menambahkan grup methyl setelah nukleotida digabungkan dengan DNA polimerase.
Nah, apabila terdapat pertanyaan terkait Proses Atau Mekanisme Replikasi DNA bisa ditulis di bawah ini.
Daftar Pustaka:
Suharsono dan Egi Nuryadin. (2018). Biologi Sel. Tasikmalaya: LPPM Universitas Siliwangi.
Suryo. (2008). Genetika Manusia. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
