Mengenal Proses Replikasi DNA

Kali ini Belajar Kimia akan mengajak teman-teman untuk bersama-sama melihat ulang bagaimana terjadinya proses Replikasi DNA.

Pada replikasi DNA 1 molekul DNA heliks ganda di konversi menjadi dua molekul pecahan yang identik. Karena basa pada kedua heliks ganda DNA saling komplementer, maka satu rantai sebagai cetakan dan satu rantai sebagai rantai baru hasil replikasi.

Pada struktur DNA diujung gugus hidroksil melekat pada Karbon 3' disebut dengan ujung DNA 3' untuk ujung phospat melekat pada ujung karbon 5' disebut dengan ujung DNA 5'. 

Seluruh proses replikasi, transkripsi maupun translasi, berlangsung dari ujung 5' ke ujung 3' ( 5'->3').

Proses replikasi semikonservatif DNA

Proses replikasi mula-mula berlangsung dengan bekerjanya enzim topoisomerase (girase) dengan mengendorkan lilitan DNA dupleks (rantai ganda). Enzim helikase selanjutnya bekerja dengan cara memotong ikatan hidrogen antara basa-basa penyusun DNA sehingga lilitan rantai ganda DNA menjadi terbuka. Enzim single strand binding (ssb) protein akan menstabilkan DNA untai tunggal yang terbentuk dengan menjaga agar basa-basa pada DNA untai tunggal tersebut tidak berpasangan lagi. Pada tahap ini terbentuk wujud serupa garpu (replication fork) pada lokasi awal replikasi, dan disebut dengan origin of replication (ori).

Pada tahap replikasi selanjutnya, enzim RNA primase menyintesis RNA primer berupa potongan pendek RNA untuk mengawali sintesis, karena enzim DNA polimerase III yang berperan dalam polimerisasi DNA hanya dapat menambahkan nukleotida baru pada ujung 3'. Enzim DNA polimerase III kemudian bekerja dengan menambahkan nukleotida dari nukleotida bebas yang terdapat di sitoplasma pada ujung 3'. Satu rantai DNA baru disebut dengan untai penuntun (leading strand) karena disintesis secara kontinu oleh DNA polimerase lII mengikuti arah maju garpu replikasi 3'->5'.  Satu rantai baru yang lain disebut dengan lagging strand (untai potongan) disintesis dalam bentuk fragmen-fragmen pendek yang dikenal dengan fragmen okizaki.

Tahapan replikasi DNA

Replikasi DNA berakhir saat enzim DNA polimerase I melepaskan RNA Primer. Enzim ini juga mengkatalis penyambungan antar fragmen baru. Penyambungan fragmen  dilakukan dengan cara pematrian dengan membentuk ikatan fosfodiester yang dikatalisis oleh enzim DNA ligase.