Denaturasi, Renaturasi dan Perbaikan DNA
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang dan Masalah Denaturasi adalah sebuah proses di mana protein atau asam nukleat kehilangan struktur tersier dan struktur sekunder dengan penerapan beberapa tekanan eksternal atau senyawa, seperti asam kuat atau basa, garam anorganik terkonsentrasi, sebuah misalnya pelarut organik (cth, alkohol atau kloroform), atau panas. Jika protein dalam sel hidup didenaturasi, ini menyebabkan gangguan terhadap aktivitas sel dan kemungkinan kematian sel. protein didenaturasi dapat menunjukkan berbagai karakteristik, dari hilangnya kelarutan untuk agregasi komunal. Denaturisasi dalam pengertian ini tidak digunakan dalam penyusunan bahan kimia industri alkohol didenaturasi. 1.2 Rumusan Masalah 1) Apa yang dimaksud dengan Denaturasi DNA ? 2) Apa aspek fisiologis denaturasi DNA? 3) Apa pengertian dari Renaturasi DNA? 4) Bagaimana tahapan dari Renaturasi DNA ? 5) Apa syarat dari Renaturasi DNA? 6) Apa pengertian dari Perbaikan DNA? 7) Bagaimana mekanisme dari Perbaikan DNA? 1.3. Tujuan Penulisan Tujuan peulisan makalah ini untuk memberikan informasi kepada pembaca tentangDenaturasi, Renaturasi dan Perbaikan DNA. 1.4. Manfaat penulisan Manfaat dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui tentang pengertian, fungsi dan proses Denaturasi, Renaturasi dan Perbaikan DNA didalam tubuh manusia.
BAB II PEMBAHASAN I.
DENATURASI DNA
A. A. Pengertian Denaturasi DNA Denaturasi adalah untai ganda molekul DNA yang dapat dipisahkan dengan perlakuan suhu maupun senyawa alkali sehingga konformasinya berubah dan dapat hampir menjadi acak. Tingkat denaturasi DNA tergantung pada tingginya suhu. Perubahan tingkat
denaturasi DNA dapat diikuti dengan memperlakukan DNA pada suhu yang bertingkat, kemudian diukur absorbansinya (A) pada panjang gelombang 260. Perlu diketahui bahwa basa asam nukleat menyerap dengan kuat cahaya pada panjang gelombang 260. Kurva hubungan antara peningkatan suhu dengan suhu dengan nilai A 260menunjukkan perubahan tingkat denaturasi DNA. Banyaknya cahaya dapat diserap oleh molekul DNA tergantung pada struktur molekulnya. Semakin teratur molekulnya maka semakin sedikit cahaya yang diserap. Oleh karena itu nukleotida bebas menyerap cahaya lebih besar daripada molekul DNA untai tunggal atau RNA. Nilai serapan cahaya oleh molekul DNA dengan struktur DNA tetapi dengan konsentrasi yang sama (50mg/ml) adalah sebagai berikut : DNA untai ganda A260 = 1,0 DNA untai tunggal A260 = 1,37 Nukleotida bebas A260 = 1,60 Beberapa hal penting dalam kurva diatas antar lain : 1. Nilai A260 tidak berubah sampai keadaan suhu yang umumnya dijumpai pada sel hidup dialam. 2. Peningkatan nilai A260 terjadi dalam kisar an 6 sampai 8˚C. 3. Nilai A260 maksimum sekitar 37% lebih besar dibandingkan dengan nilai awalnya. B. Aspek Fisiologis Denaturasi DNA Proses denaturasi DNA sebenarnya juga terjadi dalam kondisi fisiologis dan bahkan merupakan bagian dari proses fisiologis yang penting. DNA sebenarnya merupakan struktur yang dinamis. Bagian tertentu struktur gelembung untai tunggal. Fenomena ini disebut breathing. Dalam aktivitas fisiologis jasad hidup, keadaan semacam ini sangat penting artinya karena DNA dapat berinteraksi dengan banyak protein, misalnya dalam proses replikasi dan transkripsi. Fenomena breathing lebih banyak terjadi pada bagian yang kandungan A T nya lebih tinggi. Dengan adanya breathing maka protein yang terlibat dalam proses replikasi dan transkripsi dapat berinteraksi dengan molekul DNA. II.
RENATURASI DNA
A. Pengertian Renaturasi DNA Renaturasi adalah proses pembentukan kembali struktur untai ganda dari keadaan terdenaturasi. Renaturasi merupakan suatu proses yang dapat terjadi secara in vivo maupun in vitro. Renaturasi in vitro merupakan suatu fenomena yang sangat berguna untuk analisis molekuler, misalnya untuk mengetahui kesamaan atau kedekatan genetis antara suatu organisme dengan organisme lain, untuk mendeteksi macam RNA tertentu, untuk mengetahui apakah suatu urutan nukleutida tertentu ada lebih dari satu pada suatu jasad, serta untuk mengetahui lokasi
spesifik suatu urutan nukleutida pada genom . Dalam bagian ini merupakan proses renaturasi secara in vitro. B. Tahapan Renaturasi DNA Untai tunggal DNA (sense) bertemu dengan untai tunggal lainnya (antisense) secara acak Jika urutan Nukleotida kedua untai tunggal tersebut komplementer, maka akan terjadi ikatan hidrogen dan terbentuk struktur untai ganda pada suatu bagian. Pembentukan ikatan hidrogen kemudian akan dilanjutkan pada bagian yang lain secara cepat sehingga terbentuk struktur untai ganda yang lengkap Tahapan yang menentukan kecepatan renaturasi bukan proses pembentukan untai gandanya melainkan proses tumbukan antara molekul untai tunggal dengan untai tunggal yang lain. Renaturasi dipengaruhi oleh hambatan friksional. Proses ini berlangsung secara acak sehingga sangat ditentukan oleh konsentrasi DNA.
C. Syarat Renaturasi 1. Konsentrasi garam cukup tinggi (0,15 sampai 0,5 M). Ion Na+ yang bersifat positif akan menetralkan gugus fosfat DNA yang bermuata negatif sehingga tidak terjadi saling tolak antar untaian DNA yang satu dengan untaian DNA yang lain. 2. Suhu renaturasi harus cukup tinggi (20 sampai 25˚C dibawah nilai Tm). 3. Konsentrasi DNA, semakin tinggi konsentrasinya maka probabilitas tumbukan antar molekul untai tunggal DNA menjadi semakin besar. 4. Kecepatan perlakuan renaturasi. Jika suatu molekul DNA didenaturasi dengan perlakuan suhu tinggi kemudian suhunya diturunkan secara cepat, maka probabilitas molekul DNA sense untuk berpasangan dengan molekul antisense secara akurat akan lebih kecil. Oleh karena itu proses renaturasi biasanya dilakukan dengan menurunkan suhunya secara bertahap.
