Pengertian Replikasi DNA (Bioteknologi)

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Pengertian Replikasi DNA

Replikasi DNA adalah proses di mana sebuah molekul DNA asli menghasilkan dua salinan identik DNA

Teori replikasi DNA

1. Replikasi konservatif. Satu molekul DNA langsung membentuk molekul DNA baru tanpa pemisahan pita-pita.

2. Replikasi semikonservatif, masing-masing pita DNA bertindak sebagai templat, sehingga terbentuk pita tunggal baru yang komplementer / saling melengkapi dengan pita tunggal DNA lama, yang pada akhirnya menjadi dua DNA baru yang identik dengan DNA lama

3. Replikasi dispersiv, pita DNA lama terputus-putus dan membentuk pita DNA baru, selanjutnya potongan-potongan pita DNA lama bergabung dengan potongan-potongan pita DNA baru yang disintesisnya.

Enzim – enzim yang terlibat

• Enzim helikase berfungsi membukanya pita double helixs DNA

• Enzim nuklease berfungsi menghidrolisis rantai polinukletida menjadi rantai mononukleotida

• Enzim polimerase yang memacu terbentuknyarantai mononukleotida baru sebagai pasangan mononukleotida lama

• Enzim ligase yang berfungsi mengikat semua rantai mononukleotida menjadi rantai polinukleotida double helixs DNA.

Langkah-langkah dalam Replikasi DNA

Meselson dan Franklin Stahl membuktikan bahwa replikasi DNA secara semi konservatif Keterangan :

(1) Lagging strand

(2) Leading strand

(3) DNA polimerase

(4) Enzim DNA ligase

(5) Primer

(6) Primase

(7) Fragmen Okazaki

(8) Molekul DNA polymerase

(9) Enzim helikase

(10) Protein pengikat untaian tunggal

(11) Topoisomerase

1. Heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase dengan bantuan topoisomerase yang mengurangi tegangan untai DNA.

2. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali.

3. Primase membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer

4. Molekul DNA polimerase melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand dan lagging strand .

5. DNA polimerase yang membentuk lagging strand mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki ).

6. Enzim DNA ligase kemudian menyambungkan potongan-potongan lagging strand.