Pengertian dan Proses Replikasi DNA

Pengertian dan Proses Replikasi DNA – Jika mendengar kata replikasi, tentu saja telah terbayangkan proses penggandaan atau peniruan terhadap suatu produk.

Namun, replikasi yang terjadi pada DNA mengalami proses yang panjang. Untuk lebih jelasnya, proses tersebut dirangkum dalam pemahaman tentang pengertian replikasi DNA, perbedaan proses replikasi dan transkripsi DNA, dan beberapa proses replikasi DNA yaitu replikkasi origin, fork, dan chromosome end.

Memahami Pengertian Replikasi DNA

Pengertian replikasi DNA merupakan suatu proses duplikasi DNA terpercaya dan akurat. Proses replikasi tersebut didapat secara akurat melalui transmisi dimana terdapatnya upaya agar terjadinya penurunan informasi genetik terhadap sel anak.

Replikasi DNA hanya terjadi pada mamalia atau fase S dan berlangsung sebelum terjadinya pembelahan sel.

Namun, agar replikasi DNA berlangsung tanpa kegagalan, perlu diketahui beberapa faktor penyebab kesalahan replikasi DNA seperti kondisi lingkungan yang tidak mendukung yang akan mengakibatkan terjadinya mutasi, sehingga diperlukan adanya repair sebagai cara untuk mengatasi masalah tersebut. (Baca Juga : Pengertian Mutasi Gen)

Selain itu, penyebab kegagalan replikasi DNA lainnya yang perlu diperhatikan adalah ketidaktahanan DNA terhadap bahan kimia dan radiasi.

Proses semikonservatif pada replikasi DNA dapat terjadi pada DNA yang memiliki double helix dan hasil dari replikasi DNA double strand. Pada proses ini dibutuhkan template untuk keberlangsungan proses tersebut yang berasal dari DNA parental strand.

Apa yang Membedakan antara Replikasi DNA dan Transkripsi DNA?

Proses replikasi DNA dan transkripsi DNA merupakan suatu proses yang sangat berbeda. Perbedaan tersebut terletak pada enzim yang berperan pada prosesnya.

Proses transkripsi DNA akan melibatkan RNA polymerase dan berlangsung ketika terjadinya sintesis protein dengan menggunakan salah satu cetakan dari untaian DNA (3’-5’).

Sementara itu, proses replikasi DNA akan berlangsung sebelum fase S atau mitosis pada siklus sel dengan menggunakan dua cetakan yang berasal dari rantai induk.

Keterkaitan Enzim Polymerase Dalam Proses Replikasi DNA

Enzim polymerase atau DNA polymerase merupakan enzim sentral yang hanya dapat menempel pada gugus hidroksil (OH) dikarenakan keberadaan gugus OH tersebut hanya terdapat pada ujung 3’.

Sementara itu, pada ujung lainnya yaitu 5’ adalah ujung fosfat yang merupakan ciri utama dari DNA polymerase. Beberapa ciri-ciri lainnya dari DNA polymerase tersebut adalah:

DNA polymerase hanya melakukan sintesis pada pasangan primer.
Sintesis DNA polymerase hanya berlangsung dari arah 5’-3’.
Membutuhkan DNA primase untuk meletakkan RNA pada tempat yang tepat.

Proses Replikasi DNA

Proses replikasi DNA meliputi beberapa tahap yaitu replication origin, replication fork, replication factor C, dan chromosome end.

Replication Origin

Replication origin merupakan tahap awal pada proses replikasi DNA. Replication origin atau ORI yang berlangsung pada mamalia memiliki total 30.000 titik replication origin dimana titik tersebut akan mempercepat proses replikasi DNA.

Ketika proses replication origin berlangsung, maka akan terjadinya pembukan DNA helix dan sintesis RNA dengan bantuan enzim helikase. Enzim helikase tersebut akan membuka double helix DNA.

Hingga pada akhirnya replikasi berlangsung dengan terbukanya primary sehingga RNA merah, RNA biru, dan bubble semakin membesar dengan menghasilkan 1 ORI dan dua replication fork.

Replication Fork

Replication fork terjadi pada plasmid dimana terdapat dua parental strand yang memiliki sifat antiparalel.

Proses ini akan menimbulkan okazaki fragmen yaitu potongan kecil yang terdapat pada lagging strand sehingga membutuhkan keterlibatan protein hingga proses selesai.

Protein-protein tersebut adalah helikase yang berfungsi sebagai pembuka parental DNA, single-stranded DNA binding protein yang berfungsi untuk menjaga stabilitas pembuka parental DNA, dan topoisomerase yang berfungsi sebagai alat pemotong pada tempat tertentu.

Replication Factor C (RFC)

Proses replication factor C akan melibatkan brace protein dan sliding-clamps protein.

Brace protein berperan untuk menjaga stabilitas penempelan polimerase agar tidak terlepas dari template DNA. Sementara itu, sliding-clamps berfungsi untuk mempererat kedudukannya.

Proses sintesis protein pun akan terjadi pada tahap ini dengan bantuan DNA polimerase dan sliding-clamps, sehingga RNA tergantikan dengan DNA yang baru.

Chromosome End

Pada akhir proses replikasi DNA, ujung lagging strand dan RNA akan dihilangkan sehingga memberikan hasil akhir yang pendek. Hal tersebut terjadi karena penggunaan primer RNA dalam proses replikasi ini. Untuk mengatasi masalah tersebut, langkah senjutnya adalah mengadakan telomer.

Telomer atau bagian ujung yang bersifat non coding DNA akan dibantu oleh enzim polimerase yang bertujuan untuk mengantisipasi kegagalan pada proses ini.

Perlu diingat bahwa tahap ini selalu menghasilkan rantai yang pendek sehingga sangat mempengaruhi hasil dari proses replikasi DNA pada tahap chromosome end. Namun, pada proses stem sel berlaku kebalikannya dimana telomer hadir untuk mengantisipasi laju pembelahan sel jahat.

Pada stem sel, tahap pembelahan sel terjadi secara tidak terhingga jumlahnya seperti yang terjadi pada sel kanker. Itulah sebabnya kenapa sel kanker terus berkembang dan sulit untuk dihentikan pembelahan selnya.