DNA dan Kromosom
DNA merupakan
merupakan bahan genetik pada sem
ua organis a kecuali pada virus tertentu
yang mengandung RNA sebagai bahan
genetiknya. Seperti yang telah diuraikan diatas, DNA (Deoxyribonucleic Acid)
merupakan bahan yang diwariskan dan merupakan unsur pokok yang disebut nuklein. DNA terdapat hampir di seluruh kromosom
organisma tingkat tinggi.
Bersamaan pembuktian bahwa
DNA sebagai sumber bahan genetik, penelitian tentang
struktur asam nukleat sangat intensif dilakukan.
Pengetahuan ini diharapkan dapat menjelaskan struktur dan
fungsi bahan genetik seperti replikasi, penyimpanan informasi serta ekspresi
gen. Dalam satu sel manusia mengandung
sekitar 2 m eter DNA yang di bungkus kedalam
46 kromosom. Sekitar tiga
juta basa dari genom manusia tidak
semuanya menyambung dan berada dalam
satu strand DNA. Genom manusia dibagi menjadi 23 bagian dari DNA yang disebut
kromosom. Kromosom merupakan strand dari DNA yang terdiri dari
protein. Manusia memliki 22
pasang kromosom (yang disebut Autosom) dan
1 pasang gonosom (kromosom
kelamin X dan Y). Sehingga total
kromosom pada manusia sebanyak 46 kromosom.
Penyusunan DNA di dalam
organisma Eukariot berbeda dengan
penyusunan di dalam
organisma Prokariot . Di
dalam organisma Eukariot DNA terdapat di dalam inti sel dan
diluar inti sel sehingga DNA tersebut sering disebut DNA inti
dan DNA sitoplasm a, pada sito plas ma terdapat dua organel yaitu mitokondria
dan kloroplast. Di dalam inti eukariot terdapat sejumlah kromosom yang
berukuran besar bila dibandingkan dengan kromosom bakteri. Berdasarkan tingkat ploidi pada eukariot gen
dibagi menjadi haploid, diploid,
triploid dan seterusnya. Gen-gen tersebut
berada di dalam kromosom yang mengandung gen yang
berbeda-beda. Dalam sel d ploid
terdapat dua ploid, ploid yang satu merupakan salinan dari ploid yang
lain. Maka, setiap kromosom akan
memiliki pasangan kromosom homolog yang mengandung gen yang sama.
Kromosom yang tampak saat pembelahan sel merupakan gulungan
atau kondensasi serat halus yang disebut kromatin. Kromatin merupakan asosiasi satu molekul
DNA yang berukuran sangat panjang dengan
protein dan RNA. Massa protein yang
terdapat pada kromosom kira-kira dua
kali lebih banyak dari DNA. Terdapat
dua enis protein pada kromosom yaitu protein Histon dan N on histon Protein.
Histon merupakan protein yang kaya akan asam
amino lisin dan arginin yang bers ifat basa dan bermuatan positif seperti Lisin dan Arginin.
Histon aka n berasosiasi deng an DNA
melalui interaksi antara protein yang
bermuatan positif dengan fosfodiester D
NA yang bermuatan ne gatif. Asosiasi
antara satu histon dengan segmen DNA disebut Nukleosom .
Asosiasi nukleosom
ini merupakan tahap awal pengemasan
DNA ke dalam bentuk yang
kompak. Protein non histon merupakan
jenis protein kedua yang terdapat di dalam kromosom yang terdiri dari
protein struktur dan enzym, salah
satunya adalah protein matriks
yang mengikat pelipatan krom atin. Berbeda dengan histon, asosiasi DNA dengan protein non histon tidak selalu
permanen dan dapat muncul pada saat-saat
tertentu. Asosiasi pertama DNA dengan
protein berlangsung dengan histon
membentuk struktur nukleosom. Empat
subunit histon selain H1 akan
membentuk satu butiran protein oktamer
dalam dua rangkap. DNA kemudian akan meliliti butiran oktamer tersebut, pada tiap lilitan
terbentuk dua ilitan DN A dengan panjang 146 pasang basa .
Antara satu nukleosom dengan
yang lainnya dihubungkan oleh DNA
penghubung yang memiliki panjang sekitar 34 Pb. Sehingga untuk setiap nukleosom berasosiasi
200 Pb. Pembentukan nukleosom ini akan m enyebabkan pe m endekan ukuran utas
DNA m enjadi 7 kali dari helix ganda be
bas, sehingga terlihat seperti rangkaian manik-manik yang diikat oleh serat halus. Rangkaian ini terbentuk karena adanya
pemilinan yang terbentuk oleh ikatan ion
yang terdapat diantara protein H1 dalam butiran nukleosom , sehingga
nukleosom tersebut akan menempel
membentuk silinder dengan H1 berada di
teng h yang disebut sebagai selenoid.