TUGAS
MATEMATIKA DAN ILMU ALAMIAH DASAR
“SENYAWA
TERBARU YANG BERGUNA BAGI KEHIDUPAN MANUSIA”

Disusun oleh:
Muhammad Farhansyah
Ibrahim (14519154)
Kelas: 1PA10
FAKULTAS PSIKOLOGI
UNIVERSITAS GUNADARMA
2020
Asam
deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid dalam bahasa Inggris) atau yang biasa
disebut dengan DNA, adalah bahan penyusun
utama dari setiap organisme hidup, didalamnya terdapat Gen yang bertugas untuk
membuat ribuan jenis protein bekerja sesuai fungsinya. Karena gen yang dimiliki
adalah unik dan berbeda, masa respon terhadap asupan nutrisi yang masuk pun
beragam. Tidak hanya itu, Genetik yang berbeda pada setiap orang, mengakibatkan
kemampuan setiap orang menghadapi stress juga berbeda-beda.
Secara
garis besar, peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetic, yang artinya
DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. DNA
mengandung perintah-perintah yang menginstruksikan bagaimana sel harus
bertindak. DNA juga menentukan bagaimana sifat organisme
diturunkan dari suatu generasi ke generasi berikutnya.
Pendahuluan
DNA
DNA
adalah suatu asam nukleat yang menyimpan segala informasi biologis yang
terdapat dalam sel semua makhluk hidup. Setiap makhluk hidup mulai dari bakteri
sampai manusia memiliki DNA. DNA dapat mereplikasi yaitu membentuk
salinan dirinya sendiri. Setiap untaian DNA berisi sekuens basis tertentu.
Setiap basis juga dihubungkan oleh molekul gula dan fosfat. Bila basis
membentuk anak tangga (horizontal), maka molekul gula dan fosfat membentuk
bagian vertikal dari tangga tersebut.
Molekul-molekul
DNA di tubuh kita tersusun dalam paket-paket yang disebut kromosom. Setiap
manusia memiliki 23 pasang kromosom. Satu dari 23 pasang kromosom itu, yang
disebut kromosom seks, berbeda pada pria dan wanita. Wanita memiliki dua
kromosom X, laki-laki memiliki kromosom X dan Y. Setiap organisme memiliki
jumlah kromosom yang berbeda. Misalnya, simpanze memiliki 24 pasang, pisang 11
pasang, dan lalat hanya 4 pasang.
Selanjutnya,
kromosom tersusun dalam segmen-segmen pendek DNA yang disebut gen. Bila DNA
adalah buku resep, maka setiap gen adalah resepnya. Resep ini memberitahu
sel-sel bagaimana menjalankan fungsi dan mengekspresikan sifat tertentu.
Manusia memiliki sekitar 25.000 gen. Gen inilah yang menentukan warna rambut,
jenis rambut, warna kulit, warna mata, dll. Misalnya, seseorang memiliki rambut
hitam keriting karena gen-gen yang diwarisi dari orangtuanya menginstruksikan
sel-sel folikel rambut untuk membentuk rambut hitam dan keriting.
Struktur atau Komponen
DNA
DNA
merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu:
1.
Gugus fosfat
2.
Gula deoksiribosa
3.
Basa nitrogen, yang
terdiri dari:
a.
Adenin (A)
b.
Guanin (G)
c.
Sitosin (C)
d.
Timin (T)
Sebuah
unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan
nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.
Rantai
DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å.
Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida
yang terangkai seperti rantai.
Rangka
utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula
pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus
gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon
ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya.
DNA
terdiri atas dua untai benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk
struktur heliks ganda. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas
rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas:
1.
Gugusan gula deoksiribosa
2.
Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom
C nomor 5 dari gula
3.
Gugusan basa nitrogen yang terikat pada
atom C nomor 1 dari gula
Ketiga
gugus tersebut saling terkait dan membentuk “tulang punggung” yang sangat
panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana
ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa
nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada
nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.
Basa
nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin (A) dan guanin (G),
serta basa pirimidin yaitu sitosin atau cytosine (C) dan timin (T). Ikatan
antara gula pentosa dan basa nitrogen disebut nukleosida. Ada 4 macam basa
nukleosida yaitu:
1.
Ikatan A-gula disebut adenina atau adenosin
deoksiribonukleosida (deoksiadenosin)
2.
Ikatan G-gula disebut guanina atau guanosin
deoksiribonukleosida (deoksiguanosin)
3.
Ikatan C-gula disebut sitosina atau sitidin
deoksiribonukleosida (deoksisitidin)
4.
Ikatan T-gula disebut timina atau timidin
deoksiribonukleosida (deoksiribotimidin)
Ikatan
asam-gula-fosfat disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut
nukleotida. Ada 4 macam deoksiribonukleotida, yaitu adenosin
deoksiribonukleotida, timidin deoksiribonukleotida, sitidin
deoksiribonukleotida, timidin deoksiribonukleotida. Nukleotida-nukleotida itu
membentuk rangkaian yang disebut polinukleotida. DNA terbentuk dari dua utas
poinukleotida yang saling berpilin.
Basa-basa
nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-basa
nitrogen pada utas yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin
berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua
atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh
tiga atom hidrogen (C≡G). Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu DNA
saling komplemen.
Manfaat
DNA dalam Teknologi Di Hidup Manusia
DNA
sangat bermanfaat bagi hidup makhluk hidup, terutama dalam hal masalah
pengidentifikasi makhluk hidup. Seiring perkembangan teknologi, maka penggunaan
DNA juga semakin berkembang dan bermanfaat bagi kehidupan.
1.
DNA Dalam Forensik
Ilmuwan
forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah, sperma, kulit, liur
atau rambut (intinya seluruh bagian tubuh) yang tersisa di tempat kejadian
kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah proses yang
disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling). Dalam
pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti short
tandem repeats dan minisatelit.
Banyak
yurisdiksi membutuhkan terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan
sebuah contoh DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah
membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar tidak
diketahui dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat kejadian (terutama
dalam kasus perkosaan antar orang tak dikenal).
Jadi,
walaupun tubuh korban sudah hancur dan tidak bisa diidentifikasi lagi seperti
korban peledakan bom Bali dan kecelakaan pesawat. Kita masih bisa mengenalinya
dengan mengambil sampel DNA dari salah satu bagian tubuh korban. Kita juga bisa
mengetahui siapa keluarga korban, siapa yang membunuh atau siapa yang pertama
kali menganiaya korban bila tersangka lebih dari 1 orang.
Metode
ini adalah salah satu teknik paling tepercaya untuk mengidentifikasi seorang
pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, misalnya bila tidak ada DNA
yang dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari
banyak orang. Maka dari itu, TKP harus steril dan dipasangi garis polisi.
2.
DNA Dalam Komputasi
DNA
memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai masalah riset dan
sebagai sebuah cara komputasi. Riset dalam algoritma pencarian string,
yang menemukan kejadian dari urutan huruf di dalam urutan huruf yang lebih
besar, dimotivasi sebagian oleh riset DNA, dimana algoritma ini digunakan untuk
mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah urutan yang besar. Dalam
aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma sederhana untuk masalah
ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA menyebabkan algoritma-algoritma ini
untuk menunjukkan sifat kasus-mendekati-terburuk dikarenakan jumlah kecil dari
karakter yang berbeda.
Teori
database juga telah dipengaruhi oleh riset DNA, yang memiliki masalah khusus
untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA. Database yang dikhususkan untuk
riset DNA disebut database genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan
teknis yang unik yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira,
pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian homologi.
3.
Tes DNA
Tes
DNA adalah analisis terhadap pola DNA (profil genetik) seseorang. Untuk
keperluan tes DNA, sampel sel diambil dari jaringan tubuh (biasanya kulit). DNA
kemudian dimurnikan dari sel-sel tersebut dan pola variasinya dibaca dengan
mesin sekuensing DNA seperti pembacaan barcode. Hasil pembacaan barcode DNA ini
kemudian dianalisis.
DNA dari
tubuh seseorang akan 100% sama, dari mana pun Anda mengambil sampelnya. Setiap
orang memiliki pola DNA yang unik, seperti halnya sidik jari. Karena setengah
dari pola DNA diwariskan dari ibu dan setengah diwariskan dari ayah, setengah
dari garis-garis dalam barcode DNA anak akan berderet seperti pada DNA ayah,
setengah lainnya seperti pada DNA ibu. Bila tidak ada hubungan orangtua-anak,
tidak akan terdapat 50% kesamaan tersebut. DNA di antara saudara sekandung juga
memiliki beberapa kesamaan, namun tidak seperti pada orangtua-anak.
Dalam tes
DNA post-mortem seperti pada korban kecelakaan pesawat terbang, hasil tes
digunakan untuk mengidentifikasi pemilik tubuh korban dan menyatukan
bagian-bagian tubuhnya yang terpisah.
Sejarah Penemuan DNA
Pada tahun
1865, Gregor Mendel menduga bahwa suatu bagian dari sel bertanggungjawab atas
sifat yang diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya
DNA pertama
kali berhasil dimurnikan/diisolasi pada tahun 1868 oleh ilmuwan Swiss Friedrich
Miescher di Tubingen, Jerman, yang menamainya nuclein berdasarkan lokasinya di
dalam inti sel.
Pada tahun
1879, Albrecht Kossel menemukan asam nukleat. Dengan penelitian lebih lanjut,
diketahui bahwa asam nukleat tersusun atas nukleotida-nukleotida sehingga
merupakan polinukleotida.
Dua
eksperimen pada dekade 40-an membuktikan fungsi DNA sebagai materi genetik.
Dalam penelitian oleh Avery dan rekan-rekannya, ekstrak dari sel bakteri yang
satu gagal men-transform sel bakteri lainnya kecuali jika DNA dalam ekstrak dibiarkan
utuh. Eksperimen yang dilakukan Hershey dan Chase membuktikan hal yang sama
dengan menggunakan pencari jejak radioaktif.
Misteri yang
belum terpecahkan ketika itu adalah: "bagaimanakah struktur DNA sehingga
ia mampu bertugas sebagai materi genetik". Persoalan ini dijawab oleh
Francis Crick dan koleganya James Watson berdasarkan hasil difraksi sinar X
pada DNA oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin.
Pada tahun
1953, James Watson dan Francis Crick mendefinisikan DNA sebagai polimer yang
terdiri dari 4 basa dari asam nukleat, dua dari kelompok purina:adenina dan
guanina; dan dua lainnya dari kelompok pirimidina:sitosina dan timina. Keempat
nukleobasa tersebut terhubung dengan glukosa fosfat.
Maurice
Wilkins dan Rosalind Franklin menemukan bahwa molekul DNA berbentuk heliks yang
berputar setiap 3,4 nm, sedangkan jarak antar molekul nukleobasa adalah 0,34
nm, hingga dapat ditentukan bahwa terdapat 10 molekul nukleobasa pada setiap
putaran DNA. Setelah diketahui bahwa diameter heliks DNA sekitar 2 nm, baru
diketahui bahwa DNA terdiri bukan dari 1 rantai, melainkan 2 rantai heliks.
Crick,
Watson, dan Wilkins mendapatkan hadiah Nobel Kedokteran pada 1962 atas penemuan
ini. Franklin, karena sudah wafat pada waktu itu, tidak dapat dianugerahi
hadiah ini. Konfirmasi akhir mekanisme replikasi DNA dilakukan lewat percobaan
Meselson-Stahl yang dilakukan tahun 1958.
DAFTAR
PUSTAKA

