Replikasi DNA adalah proses biologis di mana dua salinan identik DNA dihasilkan dari satu molekul DNA asli.
Langkah-langkah yang dilakukan dalam proses replikasi DNA adalah sebagai berikut:
- Langkah pertama dalam replikasi DNA adalah ‘membuka ritsleting’ struktur heliks ganda dari molekul DNA.
- Ini dilakukan oleh enzim yang disebut helicase yang memutus ikatan hidrogen yang menahan basa komplementer DNA bersama-sama (A dengan T, C dengan G).
- Pemisahan dua untai tunggal DNA menciptakan bentuk ‘Y’ yang disebut ‘garpu’ replikasi. Dua untai yang terpisah akan bertindak sebagai cetakan untuk membuat untaian DNA yang baru.
- Salah satu untai berorientasi pada arah 3 ‘sampai 5′ (menuju garpu replikasi), ini adalah untai utama. Untai lainnya berorientasi pada arah 5′ hingga 3’ (menjauh dari garpu replikasi), ini adalah untai tertinggal. Sebagai hasil dari orientasi yang berbeda, kedua untaian direplikasi secara berbeda.
- Sepotong pendek RNA yang disebut primer (diproduksi oleh enzim yang disebut primase) datang dan mengikat ke ujung untai utama. Primer bertindak sebagai titik awal untuk sintesis DNA. DNA polimerase mengikat untai utama dan kemudian ‘berjalan’ di sepanjang itu, menambahkan basa nukleotida komplementer baru (A, C, G dan T) ke untai DNA dalam arah 5′ ke 3′. Replikasi ini berlangsung terus menerus. Banyak primer RNA dibuat oleh enzim primase dan mengikat di berbagai titik di sepanjang untai tertinggal.
- Potongan DNA, yang disebut fragmen Okazaki, kemudian ditambahkan ke untai tertinggal juga dalam arah 5′ sampai 3′. Jenis replikasi ini disebut terputus-putus karena fragmen Okazaki digabungkan kemudian.
- Setelah semua basa dicocokkan (A dengan T, C dengan G), enzim yang disebut eksonuklease melepaskan primer.
- Untai baru dikoreksi untuk memastikan tidak ada kesalahan dalam urutan DNA baru.
- Akhirnya, enzim yang disebut DNA ligase menyegel urutan DNA menjadi dua untai ganda yang berkesinambungan.
- Hasil replikasi DNA adalah dua molekul DNA yang terdiri dari satu rantai nukleotida baru dan satu rantai lama. Inilah sebabnya mengapa replikasi DNA digambarkan sebagai semi-konservatif, setengah dari rantai adalah bagian dari molekul DNA asli, setengahnya baru.
- Setelah replikasi, DNA baru secara otomatis menjadi heliks ganda
(b) Replikasi DNA terjadi pada fase S dari siklus sel pada eukariota. Jika pembelahan sel tidak diikuti setelah replikasi DNA maka kromosom yang direplikasi (DNA) tidak akan didistribusikan ke inti anak. Replikasi DNA berulang tanpa pembelahan sel menghasilkan akumulasi DNA di dalam sel. Hal ini akan meningkatkan volume inti sel, sehingga menyebabkan ekspansi sel.
Soal: (a) Jelaskan proses replikasi DNA dengan bantuan diagram skematik. (b) Pada fase siklus sel manakah replikasi terjadi pada Eukariota? Apa yang akan terjadi jika pembelahan sel tidak diikuti setelah replikasi DNA.
.
.
.
.