Replikasi DNA, Inisiasi, Sintesis Primer, Leading Strand, Ligasi dan Cara Kerja
Replikasi DNA
a. Inisiasi
Replikasi DNA dimulai pada lokasi spesifik disebut sebagai asal replikasi, yang memiliki urutan tertentu yang bisa dikenali oleh protein yang disebut inisiator DnaA. Mereka mengikat molekul DNA di tempat asal, sehingga mengendur untuk docking protein lain dan enzim penting untuk replikasi DNA. Sebuah enzim yang disebut helikase direkrut ke lokasi untuk unwinding (proses penguraian) heliks dalam alur tunggal.
Helikase melepaskan ikatan hidrogen antara pasangan basa, dengan cara yang tergantung energi. Titik ini atau wilayah DNA yang sekarang dikenal sebagai garpu replikasi (Garpu replikasi atau cabang replikasi adalah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi). Setelah heliks yang unwound, protein yang disebut untai tunggal mengikat protein (SSB) mengikat daerah unwound, dan mencegah mereka untuk annealing (penempelan). Proses replikasi sehingga dimulai, dan garpu replikasi dilanjutkan dalam dua arah yang berlawanan sepanjang molekul DNA.
b. Sintesis Primer
Sintesis baru, untai komplementer DNA menggunakan untai yang ada sebagai template yang dibawa oleh enzim yang dikenal sebagai DNA polimerase. Selain replikasi mereka juga memainkan peran penting dalam perbaikan DNA dan rekombinasi.
Baca juga : Perbedaan Kepribadian Antisosial dan Kepribadian Introvert
Namun, DNA polimerase tidak dapat memulai sintesis DNA secara independen, dan membutuhkan 3′ gugus hidroksil untuk memulai penambahan nukleotida komplementer. Ini disediakan oleh enzim yang disebut DNA primase yang merupakan jenis DNA dependent-RNA polimerase. Ini mensintesis bentangan pendek RNA ke untai DNA yang ada. Ini segmen pendek disebut primer, dan terdiri dari 9-12 nukleotida. Hal ini memberikan DNA polimerase platform yang diperlukan untuk mulai menyalin sebuah untai DNA. Setelah primer terbentuk pada kedua untai, DNA polimerase dapat memperpanjang primer ini menjadi untai DNA baru.
Unwinding DNA dapat menyebabkan supercoiling (bentukan seperti spiral yang mengganggu) di wilayah berikut garpu. Ini superkoil DNA Unwinding oleh enzim khusus yang disebut topoisomerase yang mengikat ke bentangan DNA depan garpu replikasi. Ini menciptakan nick di untai DNA dalam rangka untuk meringankan supercoil tersebut.
c. Sintesis leading strand
DNA polimerase dapat menambahkan nukleotida baru hanya untuk ujung 3 ‘dari untai yang ada, dan karenanya dapat mensintesis DNA dalam arah 5′ → 3 ‘saja. Tapi untai DNA berjalan di arah yang berlawanan, dan karenanya sintesis DNA pada satu untai dapat terjadi terus menerus. Hal ini dikenal sebagai untaian pengawal (leading strand).
Di sini, DNA polimerase III (DNA pol III) mengenali 3 ‘OH akhir primer RNA, dan menambahkan nukleotida komplementer baru. Seperti garpu replikasi berlangsung, nukleotida baru ditambahkan secara terus menerus, sehingga menghasilkan untai baru.
d. Sintesis lagging Strand (untai tertinggal)
Pada untai berlawanan, DNA disintesis secara terputus dengan menghasilkan serangkaian fragmen kecil dari DNA baru dalam arah 5 ‘→ 3′. Fragmen ini disebut fragmen Okazaki, yang kemudian bergabung untuk membentuk sebuah rantai terus menerus nukleotida. Untai ini dikenal sebagai lagging Strand (untai tertinggal) sejak proses sintesis DNA pada untai ini hasil pada tingkat yang lebih rendah.
Di sini, primase menambahkan primer di beberapa tempat sepanjang untai unwound. DNA pol III memperpanjang primer dengan menambahkan nukleotida baru, dan jatuh ketika bertemu fragmen yang terbentuk sebelumnya. Dengan demikian, perlu untuk melepaskan untai DNA, lalu geser lebih lanjut up-stream untuk memulai perluasan primer RNA lain. Sebuah penjepit geser memegang DNA di tempatnya ketika bergerak melalui proses replikasi.
Namun, DNA polimerase tidak dapat memulai sintesis DNA secara independen, dan membutuhkan 3′ gugus hidroksil untuk memulai penambahan nukleotida komplementer. Ini disediakan oleh enzim yang disebut DNA primase yang merupakan jenis DNA dependent-RNA polimerase. Ini mensintesis bentangan pendek RNA ke untai DNA yang ada. Ini segmen pendek disebut primer, dan terdiri dari 9-12 nukleotida. Hal ini memberikan DNA polimerase platform yang diperlukan untuk mulai menyalin sebuah untai DNA. Setelah primer terbentuk pada kedua untai, DNA polimerase dapat memperpanjang primer ini menjadi untai DNA baru.
Unwinding DNA dapat menyebabkan supercoiling (bentukan seperti spiral yang mengganggu) di wilayah berikut garpu. Ini superkoil DNA Unwinding oleh enzim khusus yang disebut topoisomerase yang mengikat ke bentangan DNA depan garpu replikasi. Ini menciptakan nick di untai DNA dalam rangka untuk meringankan supercoil tersebut.
c. Sintesis leading strand
DNA polimerase dapat menambahkan nukleotida baru hanya untuk ujung 3 ‘dari untai yang ada, dan karenanya dapat mensintesis DNA dalam arah 5′ → 3 ‘saja. Tapi untai DNA berjalan di arah yang berlawanan, dan karenanya sintesis DNA pada satu untai dapat terjadi terus menerus. Hal ini dikenal sebagai untaian pengawal (leading strand).
Di sini, DNA polimerase III (DNA pol III) mengenali 3 ‘OH akhir primer RNA, dan menambahkan nukleotida komplementer baru. Seperti garpu replikasi berlangsung, nukleotida baru ditambahkan secara terus menerus, sehingga menghasilkan untai baru.
d. Sintesis lagging Strand (untai tertinggal)
Pada untai berlawanan, DNA disintesis secara terputus dengan menghasilkan serangkaian fragmen kecil dari DNA baru dalam arah 5 ‘→ 3′. Fragmen ini disebut fragmen Okazaki, yang kemudian bergabung untuk membentuk sebuah rantai terus menerus nukleotida. Untai ini dikenal sebagai lagging Strand (untai tertinggal) sejak proses sintesis DNA pada untai ini hasil pada tingkat yang lebih rendah.
Di sini, primase menambahkan primer di beberapa tempat sepanjang untai unwound. DNA pol III memperpanjang primer dengan menambahkan nukleotida baru, dan jatuh ketika bertemu fragmen yang terbentuk sebelumnya. Dengan demikian, perlu untuk melepaskan untai DNA, lalu geser lebih lanjut up-stream untuk memulai perluasan primer RNA lain. Sebuah penjepit geser memegang DNA di tempatnya ketika bergerak melalui proses replikasi.
Baca juga : Tips Mendidik Anak Agar Punya Kepercayaan Diri yang Tinggi
e. Penghapusan Primer
Meskipun untai DNA baru telah disintesis primer RNA hadir pada untai baru terbentuk harus digantikan oleh DNA. Kegiatan ini dilakukan oleh enzim DNA polimerase I (DNA pol I). Ini khusus menghilangkan primer RNA melalui ‘5→ 3′ aktivitas eksonuklease nya, dan menggantikan mereka dengan deoksiribonukleotida baru oleh 5 ‘→ 3′ aktivitas polimerase DNA.
f. Ligasi
Setelah penghapusan primer selesai untai tertinggal masih mengandung celah atau nick antara fragmen Okazaki berdekatan. Enzim ligase mengidentifikasi dan segel nick tersebut dengan menciptakan ikatan fosfodiester antara 5 ‘fosfat dan 3′ gugus hidroksil fragmen yang berdekatan.
e. Penghapusan Primer
Meskipun untai DNA baru telah disintesis primer RNA hadir pada untai baru terbentuk harus digantikan oleh DNA. Kegiatan ini dilakukan oleh enzim DNA polimerase I (DNA pol I). Ini khusus menghilangkan primer RNA melalui ‘5→ 3′ aktivitas eksonuklease nya, dan menggantikan mereka dengan deoksiribonukleotida baru oleh 5 ‘→ 3′ aktivitas polimerase DNA.
f. Ligasi
Setelah penghapusan primer selesai untai tertinggal masih mengandung celah atau nick antara fragmen Okazaki berdekatan. Enzim ligase mengidentifikasi dan segel nick tersebut dengan menciptakan ikatan fosfodiester antara 5 ‘fosfat dan 3′ gugus hidroksil fragmen yang berdekatan.
g. Pemutusan
Replikasi mesin ini menghentikan di lokasi terminasi khusus yang terdiri dari urutan nukleotida yang unik. Urutan ini diidentifikasi oleh protein khusus yang disebut tus yang mengikat ke situs tersebut, sehingga secara fisik menghalangi jalur helikase. Ketika helikase bertemu protein tus itu jatuh bersama dengan terdekat untai tunggal protein pengikat.
Cara Kerja
DNA dan RNA adalah asam nukleat yang memainkan peran pelengkap dalam sel hidup. DNA mengandung informasi genetik dari suatu organisme, dan informasi ini menentukan bagaimana sel-sel tubuh akan membangun protein baru berdasarkan kode genetik organisme. Dalam struktur sel, DNA disusun dalam struktur yang disebut kromosom, yang digandakan selama pembelahan sel.
Kromosom ini kemudian akan melepaskan kode-kode genetik yang akan ditranskripsi dan dibawa oleh RNA (khususnya messenger RNA) ke ribosom. Proses transkripsi mentransfer informasi genetik sel antara DNA dan RNA. Ribosom kemudian akan mensintesis protein baru yang akan membantu tubuh tumbuh. Ini adalah bagaimana DNA dan RNA bekerja sama dalam tubuh.
Translasi adalah proses dimana sel menggunakan RNA untuk membuat protein penting dalam tubuh. Asam deoksiribonukleat (DNA) terdapat dalam inti sel. Salah satu jenis asam ribonukleat (RNA) merupakan bagian dari struktur ribosom, sedangkan dua jenis RNA hanya hadir dalam sel ketika mereka sedang digunakan untuk membuat protein baru.
Dalam transkripsi, enzim yang disebut RNA polimerase menggunakan gen dalam DNA sebagai template untuk membuat untai RNA (mRNA). RNA polimerase pada dasarnya membuka ritsleting bagian dari DNA yang akan disalin. Kemudian polimerase membaca molekul dasar DNA dan menciptakan untai mRNA menggunakan molekul basa komplementer.
Baca juga : Manfaat dan Kandungan Gizi Rumput sebagai Makanan Ternak
Translasi terjadi di ribosom sel, di mana ribosom RNA (rRNA) berada. Sel menggunakan mRNA dan RNA transfer (tRNA) untuk membuat asam amino, yang kemudian digunakan untuk membentuk protein. Ada 20 asam amino esensial, yang masing-masing diwakili oleh bagian 3-basa mRNA disebut kodon. Helai tRNA spesifik ada untuk sesuai dengan masing-masing kodon, dan setiap segmen tRNA membawa asam amino.
Sebuah ribosom, yang terdiri dari rRNA dan protein, menempel pada sebuah untai mRNA. Segmen dari tRNA yang sesuai dengan masing-masing kodon pada mRNA untai juga melampirkan untuk itu. Seperti ikatan tRNA dengan mRNA, asam amino yang dibawa oleh tRNA mengikat satu sama lain untuk mulai membentuk rantai asam amino baru.
Translasi terjadi di ribosom sel, di mana ribosom RNA (rRNA) berada. Sel menggunakan mRNA dan RNA transfer (tRNA) untuk membuat asam amino, yang kemudian digunakan untuk membentuk protein. Ada 20 asam amino esensial, yang masing-masing diwakili oleh bagian 3-basa mRNA disebut kodon. Helai tRNA spesifik ada untuk sesuai dengan masing-masing kodon, dan setiap segmen tRNA membawa asam amino.
Sebuah ribosom, yang terdiri dari rRNA dan protein, menempel pada sebuah untai mRNA. Segmen dari tRNA yang sesuai dengan masing-masing kodon pada mRNA untai juga melampirkan untuk itu. Seperti ikatan tRNA dengan mRNA, asam amino yang dibawa oleh tRNA mengikat satu sama lain untuk mulai membentuk rantai asam amino baru.
Posting Komentar untuk "Replikasi DNA, Inisiasi, Sintesis Primer, Leading Strand, Ligasi dan Cara Kerja"