Kami menjelaskan apa itu struktur DNA, jenis apa yang ada dan bagaimana ia ditemukan. Juga, struktur RNA.
Seperti apa struktur DNA?
Struktur molekul dari DNA (atau hanya struktur DNA) adalah cara penyusunannya secara biokimia, yaitu, bentuk spesifik organisasi dari DNA. protein kamu biomolekul yang membentuk molekul DNA.
Untuk memulai, mari kita ingat bahwa DNA adalah singkatan dari DeoxyriboNucleic Acid. DNA adalah biopolimer nukleotida, yaitu, struktur molekul panjang yang terdiri dari segmen (nukleotida) yang tersusun dari gula (ribosa) dan basa nitrogen.
Basa nitrogen DNA dapat terdiri dari empat jenis: adenin (A), sitosin (C), timin (T) atau guanin (G), bersama dengan gugus fosfat. Dalam urutan senyawa ini, semua informasi genetik a makhluk hidup, penting untuk sintesis protein dan pewarisan reproduksi, yaitu, tanpa DNA tidak akan ada transmisi karakter genetik.
Pada makhluk hidup prokariota, DNA biasanya linier dan melingkar. Tapi di eukariota, struktur DNA berbentuk double helix. Dalam kedua kasus, itu adalah biomolekul beruntai ganda, yaitu, terdiri dari dua rantai panjang yang disusun secara antiparalel (menunjuk ke arah yang berlawanan): basa nitrogennya saling berhadapan.
Di antara dua rantai ini ada ikatan hidrogen yang menyatukannya dan dalam bentuk heliks ganda. Secara tradisional, ada tiga tingkatan struktur ini:
- Struktur primer. Ini terdiri dari urutan nukleotida berantai, yang urutan spesifik dan tepat waktu mengkodekan: Informasi genetik dari setiap individu yang ada.
- Struktur sekunder. Heliks ganda rantai komplementer yang disebutkan di atas, di mana basa nitrogen bergabung mengikuti urutan yang ketat: adenin dengan timin, dan sitosin dengan guanin. Struktur ini bervariasi tergantung pada jenis DNA.
- Struktur tersier. Ini mengacu pada cara DNA disimpan dalam struktur yang disebut kromosom, di dalam sel. Molekul-molekul ini harus dilipat dan diatur dalam ruang yang terbatas, sehingga dalam kasus organisme prokariotik mereka biasanya melakukannya dalam bentuk superhelix, sedangkan dalam kasus eukariota pemadatan yang lebih kompleks dilakukan, mengingat ukuran yang lebih besar dari DNA, yang membutuhkan intervensi protein lain.
- Struktur Kuarter. Ini mengacu pada kromatin yang ada dalam inti sel eukariotik, dari mana kromosom terbentuk selama pembelahan sel.
Ini dapat melayani Anda:Mikrobiologi
Penemuan struktur DNA
James Watson (kiri) dan Francis Crick (kanan)
Bentuk molekul spesifik DNA ditemukan pada tahun 1950, meskipun keberadaan senyawa biologis jenis ini telah diketahui sejak tahun 1869. Penemuannya terutama dikaitkan dengan ilmuwan James Watson, dari Amerika Serikat, dan Francis Crick, dari Inggris, yang mengusulkan model heliks ganda dari struktur DNA.
Namun, mereka bukan satu-satunya yang menyelidiki topik ini. Karyanya, pada kenyataannya, didasarkan pada informasi yang diperoleh sebelumnya oleh Rosalind Franklin dari Inggris, seorang ahli kristalografi sinar-X untuk menentukan struktur molekul.
Berkat gambar yang sangat tajam yang diperoleh Franklin menggunakan ini teknik ("Foto 51") yang terkenal, Watson dan Crick mampu menyimpulkan dan merumuskan model tiga dimensi untuk DNA.
tipe DNA
Dengan mempelajari strukturnya, yaitu konformasi tiga dimensinya yang spesifik, dimungkinkan untuk mengidentifikasi tiga jenis DNA yang diamati pada makhluk hidup, yaitu:
- DNA-B. Ini adalah jenis DNA yang paling melimpah di makhluk hidup dan satu-satunya yang mengikuti model heliks ganda yang diusulkan oleh Watson dan Crick. Strukturnya teratur, karena setiap pasangan basa memiliki ukuran yang sama, meskipun meninggalkan alur (berturut-turut lebih besar dan lebih kecil) dengan variasi 35 ° sehubungan dengan yang sebelumnya, untuk memungkinkan akses ke basa nitrogen dari luar.
- DNA-A. Jenis DNA ini muncul dalam kondisi langka kelembaban dan kurang suhu, seperti yang ada di banyak laboratorium. Ini menyajikan, seperti B, alur berulang meskipun dengan proporsi yang berbeda (lebih lebar dan lebih dangkal untuk alur kecil), di samping struktur yang lebih terbuka, dengan basa nitrogen lebih jauh dari sumbu heliks ganda, lebih cenderung terhadap horizontal dan lebih simetris di tengah.
- Z-DNA. Ini berbeda dari yang sebelumnya dalam hal itu adalah heliks ganda dengan belokan kiri (kidal) dalam kerangka zigzag, dan itu adalah umum dalam urutan DNA yang bergantian purin dan pirimidin (GCGCGC), sehingga membutuhkan konsentrasi kation lebih besar dari B-DNA. Ini adalah heliks ganda yang lebih sempit dan lebih panjang dari yang sebelumnya.
struktur RNA
Tidak seperti DNA, RNA (Ribonucleic Acid) biasanya tidak muncul sebagai heliks ganda. Sebaliknya, struktur RNA adalah urutan nukleotida beruntai tunggal. Basa nitrogennya identik dengan DNA, kecuali dalam kasus timin (T), diganti dalam RNA oleh urasil (U).
Nukleotida-nukleotida ini dihubungkan satu sama lain oleh link fosfodiester. Kadang-kadang mereka dapat menghasilkan lipatan dalam rantai RNA ketika mereka menarik satu sama lain, sehingga membentuk beberapa jenis loop, heliks atau jepit rambut selama daerah pendek.