DNA Dijelaskan dan Dijelajahi

Mengapa DNA begitu penting? Sederhananya, DNA berisi instruksi yang diperlukan untuk kehidupan.

Kode di dalam DNA kita memberikan petunjuk tentang cara membuat protein yang penting untuk pertumbuhan, perkembangan, dan kesehatan kita secara keseluruhan.

Tentang DNA

DNA adalah singkatan dari asam deoksiribonukleat. Itu terdiri dari unit blok bangunan biologis yang disebut nukleotida.

DNA adalah molekul yang sangat penting tidak hanya untuk manusia, tetapi juga untuk sebagian besar organisme lain. DNA mengandung materi keturunan dan gen kita - itulah yang membuat kita unik.

Tapi apa sebenarnya DNA itu melakukan? Teruskan membaca untuk menemukan lebih banyak tentang struktur DNA, apa fungsinya, dan mengapa itu sangat penting.

DNA dalam kesehatan, penyakit, dan penuaan

Genom ekspansif Anda

Kumpulan lengkap DNA Anda disebut genom Anda. Ini berisi 3 miliar basa, 20.000 gen, dan 23 pasang kromosom!

Anda mewarisi setengah dari DNA Anda dari ayah Anda dan setengah dari ibu Anda. DNA ini masing-masing berasal dari sperma dan sel telur.

Gen sebenarnya sangat sedikit membentuk genom Anda - hanya 1 persen. 99 persen lainnya membantu mengatur hal-hal seperti kapan, bagaimana, dan dalam jumlah berapa protein diproduksi.

Ilmuwan masih mempelajari lebih banyak tentang DNA "non-coding" ini.

Kerusakan dan mutasi DNA

Kode DNA rentan terhadap kerusakan. Faktanya, diperkirakan puluhan ribu peristiwa kerusakan DNA terjadi setiap hari di setiap sel kita. Kerusakan dapat terjadi karena hal-hal seperti kesalahan replikasi DNA, radikal bebas, dan paparan radiasi UV.

Tapi jangan pernah takut! Sel Anda memiliki protein khusus yang mampu mendeteksi dan memperbaiki banyak kasus kerusakan DNA. Faktanya, setidaknya ada lima jalur utama perbaikan DNA.

Mutasi adalah perubahan urutan DNA. Terkadang mereka bisa menjadi buruk. Ini karena perubahan dalam kode DNA dapat berdampak hilir pada cara pembuatan protein.

Jika protein tidak bekerja dengan baik, penyakit dapat terjadi. Beberapa contoh penyakit yang terjadi akibat mutasi pada satu gen antara lain adalah fibrosis kistik dan anemia sel sabit.

Mutasi juga dapat menyebabkan perkembangan kanker. Misalnya, jika gen yang mengkode protein yang terlibat dalam pertumbuhan sel bermutasi, sel dapat tumbuh dan membelah di luar kendali. Beberapa mutasi penyebab kanker dapat diwariskan sementara yang lain dapat diperoleh melalui paparan karsinogen seperti radiasi UV, bahan kimia, atau asap rokok.

Tetapi tidak semua mutasi itu buruk. Kami memperolehnya sepanjang waktu. Beberapa tidak berbahaya sementara yang lain berkontribusi pada keanekaragaman kita sebagai spesies.

Perubahan yang terjadi pada lebih dari 1 persen populasi disebut polimorfisme. Contoh beberapa polimorfisme adalah warna rambut dan mata.

DNA dan penuaan

Dipercaya bahwa kerusakan DNA yang tidak diperbaiki dapat terakumulasi seiring bertambahnya usia, membantu mendorong proses penuaan. Faktor apa yang dapat mempengaruhi ini?

Sesuatu yang mungkin berperan besar dalam kerusakan DNA yang terkait dengan penuaan adalah kerusakan akibat radikal bebas. Namun, mekanisme kerusakan yang satu ini mungkin tidak cukup untuk menjelaskan proses penuaan. Beberapa faktor juga mungkin terlibat.

Satu teori tentang mengapa kerusakan DNA terakumulasi seiring bertambahnya usia didasarkan pada evolusi. Kerusakan DNA diperkirakan akan diperbaiki dengan lebih akurat saat kita berada dalam usia reproduksi dan memiliki anak. Setelah kami melewati tahun-tahun reproduksi puncak kami, proses perbaikan secara alami menurun.

Bagian lain dari DNA yang mungkin terlibat dalam penuaan adalah telomere. Telomer adalah rangkaian urutan DNA berulang yang ditemukan di ujung kromosom Anda. Mereka membantu melindungi DNA dari kerusakan, tetapi mereka juga memendek dengan setiap putaran replikasi DNA.

Pemendekan telomer telah dikaitkan dengan proses penuaan. Juga ditemukan bahwa beberapa faktor gaya hidup seperti obesitas, paparan asap rokok, dan stres psikologis dapat menyebabkan pemendekan telomer.

Mungkin membuat pilihan gaya hidup sehat seperti menjaga berat badan yang sehat, mengelola stres, dan tidak merokok dapat memperlambat pemendekan telomer? Pertanyaan ini terus menjadi minat besar para peneliti.

Terbuat dari apakah DNA?

Molekul DNA terdiri dari nukleotida. Setiap nukleotida mengandung tiga komponen berbeda - gula, gugus fosfat, dan basa nitrogen.

Gula dalam DNA disebut 2'-deoksiribosa. Molekul gula ini bergantian dengan gugus fosfat, membentuk "tulang punggung" untai DNA.

Setiap gula dalam nukleotida memiliki basa nitrogen yang melekat padanya. Ada empat jenis basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA. Mereka termasuk:

• adenin (A)
• sitosin (C)
• guanine (G)
• timin (T)

Seperti apa DNA itu?

Dua untai DNA membentuk struktur 3-D yang disebut heliks ganda. Jika diilustrasikan, tampak seperti tangga yang dipelintir menjadi spiral dengan pasangan basa adalah anak tangga dan tulang punggung gula fosfat adalah kaki.

Selain itu, perlu dicatat bahwa DNA dalam inti sel eukariotik adalah linier, artinya ujung setiap untai bebas. Dalam sel prokariotik, DNA membentuk struktur melingkar.

Apa yang dilakukan DNA?

DNA membantu tubuh Anda tumbuh

DNA berisi instruksi yang diperlukan organisme - Anda, burung, atau tumbuhan misalnya - untuk tumbuh, berkembang, dan bereproduksi. Instruksi ini disimpan dalam urutan pasangan basa nukleotida.

Sel Anda membaca kode ini tiga basa sekaligus untuk menghasilkan protein yang penting untuk pertumbuhan dan kelangsungan hidup. Urutan DNA yang menampung informasi untuk membuat protein disebut gen.

Setiap kelompok yang terdiri dari tiga basa berhubungan dengan asam amino spesifik, yang merupakan bahan penyusun protein. Misalnya, pasangan basa T-G-G menentukan asam amino triptofan sedangkan pasangan basa G-G-C menentukan asam amino glisin.

Beberapa kombinasi, seperti T-A-A, T-A-G, dan T-G-A, juga menunjukkan akhir dari urutan protein. Ini memberitahu sel untuk tidak menambahkan asam amino lagi ke protein.

Protein terdiri dari kombinasi asam amino yang berbeda. Ketika ditempatkan bersama dalam urutan yang benar, setiap protein memiliki struktur dan fungsi yang unik di dalam tubuh Anda.

Bagaimana Anda beralih dari kode DNA ke protein?

Sejauh ini, kami telah mempelajari bahwa DNA mengandung kode yang memberikan informasi kepada sel tentang cara membuat protein. Tapi apa yang terjadi di antara keduanya? Sederhananya, ini terjadi melalui proses dua langkah:

Pertama, dua untai DNA terpecah. Kemudian, protein khusus di dalam inti membaca pasangan basa pada untai DNA untuk membuat molekul perantara.

Proses ini disebut transkripsi dan molekul yang dibuat disebut messenger RNA (mRNA). mRNA adalah jenis asam nukleat lain dan ia melakukan persis seperti yang disiratkan namanya. Ini berjalan di luar nukleus, berfungsi sebagai pesan ke mesin seluler yang membangun protein.

Pada langkah kedua, komponen khusus sel membaca pesan mRNA tiga pasang basa sekaligus dan bekerja untuk merakit protein, asam amino dengan asam amino. Proses ini disebut terjemahan.

Dimana DNA ditemukan?

Jawaban atas pertanyaan ini dapat bergantung pada jenis organisme yang Anda bicarakan. Ada dua jenis sel - eukariotik dan prokariotik.

Bagi manusia, ada DNA di setiap sel kita.

Sel eukariotik

Manusia dan banyak organisme lain memiliki sel eukariotik. Ini berarti bahwa sel mereka memiliki inti yang terikat membran dan beberapa struktur terikat membran lainnya yang disebut organel.

Dalam sel eukariotik, DNA ada di dalam nukleus. Sejumlah kecil DNA juga ditemukan di organel yang disebut mitokondria, yang merupakan pembangkit tenaga sel.

Karena jumlah ruang di dalam nukleus terbatas, DNA harus dikemas dengan rapat. Ada beberapa tahap pengemasan yang berbeda, namun produk akhirnya adalah struktur yang kita sebut kromosom.

Sel prokariotik

Organisme seperti bakteri adalah sel prokariotik. Sel-sel ini tidak memiliki inti atau organel. Dalam sel prokariotik, DNA ditemukan melingkar rapat di tengah sel.

Apa yang terjadi saat sel Anda membelah?

Sel-sel tubuh Anda membelah sebagai bagian normal dari pertumbuhan dan perkembangan. Jika ini terjadi, setiap sel baru harus memiliki salinan DNA yang lengkap.

Untuk mencapai ini, DNA Anda harus menjalani proses yang disebut replikasi. Ketika ini terjadi, dua untai DNA terpecah. Kemudian, protein seluler khusus menggunakan setiap untai sebagai templat untuk membuat untai DNA baru.

Saat replikasi selesai, ada dua molekul DNA beruntai ganda. Satu set akan masuk ke setiap sel baru saat pembelahan selesai.

Bawa pulang

DNA sangat penting untuk pertumbuhan, reproduksi, dan kesehatan kita. Ini berisi instruksi yang diperlukan sel Anda untuk menghasilkan protein yang memengaruhi banyak proses dan fungsi berbeda di tubuh Anda.

Karena DNA sangat penting, kerusakan atau mutasi terkadang dapat berkontribusi pada perkembangan penyakit. Namun, penting juga untuk diingat bahwa mutasi dapat bermanfaat dan juga berkontribusi pada keragaman kita.