Proses replikasi DNA saat enzim helikase membuka heliks ganda pita DNA. Sampai pada akhirnya enzim ligase akan menggabungkan fragmen-fragmen pita DNA yang terbuka tadi. Mekanisme lengkap dijelaskan pada pembahasan dibawah. Peristiwa replikasi terjadipada fase S (sintesis) pada saat interfase, pada saat sel akan membelah. Kesalahan replikasi DNA mengakibatkan perubahan pada sifat sel anakan nya.

Pembahasan

DNA (deoxyribonucleic acid) adalah substansi pembawa informasi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya.DNA memiliki sifat antara lainberupa makromolekul asam nukleat, bersifat kekal karena dapat bereplikasi (mengganda) sehingga dapat diperbanyak dan diwariskan kepada keturunannya, dapat menjadi cetak kode-kode genetik untuk selanjutnya diterjemahkan menjadi asam-asam amino penyusun protein, dan memiliki pola-pola urutan nukleotida yang berbeda-beda pada setiap orang kecuali kembar identik.  

Pelajari lebih lanjut tentang peran DNA dalam encoding di: yomemimo.com/tugas/15342216.    

DNA dapat bersifat heterokatalitik dan autokatalitik. DNA bersifat heterokatalitik karena mampu membentuk RNA melalui sintesis protein, dan bersifat autokatalitik karena dapat melakukan replikasi menghasilkan DNA baru. Replikasi adalah proses penggandaan DNA utuk memperbanyak diri yang terjadi pada fase sintesis saat interfase mejelang sel akan membelah.  Tujuan replikasi DNA adalah sel anakan mempunyai DNA identik dengan DNA induk.

Pelajari lebih lanjut tentang DNA komplemen dan sintesis protein di: yomemimo.com/tugas/17325985.

Terdapat tiga model mekanisme replikasi DNA, yaitu:  

1. Model konservatif

Kedua untai polinukleotida induk atau yag lama tidak berubah dan berfungsi sebagai cetakan. Jadi, heliks ganda DNA baru tidak mengandung polinukleotida lama.

2. Model semikonservatif

• Kedua untai polinukleotida berpisah, lalu masing-masing membuat untai polinukleotida baru sebagai pelengkap. Jadi, diperoleh dua heliks ganda DNA yang masing-masing mengandung satu untai polinukleotida lama dan satu untai polinukleotida baru.
• Model inilah yang diyakini kebenarannya sebagai model replikasi DNA.

3. Model dispersif

Beberapa bagian kedua untai polinukleotida lama secara tersebar berfungsi sebagai cetakan, lalu masing-masing bagian membuat bagian-bagian polinukleotida baru sebagai pelengkapnya. Jadi, diperoleh dua heliksa gada DNA yang masing-masing mengandung molekul DNA lama dan DNA baru secara berselang-seling pada kedua untai polinukleotida.  

Replikasi DNA terjadi dalam nukelus (inti sel), dimana sumber energi berasal dari nukleosida trifosfat. Dalam prosesnya, replikasi DNA dikatalis oleh enzim-enzim sebagai berikut:

1. Helikase

Berfungsi memutus ikatan-ikatan hidrogen untuk membuka heliks ganda DNA menjadi untai tunggal.  

2. RNA primase

Berfungsi menggabungkan nukleotida-nukelotida RNA agar dapat membentuk primer/kelas lain asam nukleat.

3. DNA polimerase

Berfungsi menggabugkan nukleotida-nukleotida menjadi polimer DNA panjang.

4. DNA ligase

Berfungsi menyambung fragmen-fragmen DNA yang baru terbentuk sehigga menjadi untaian DNA yang lengkap.  

Mekanisme replikasi DNA dijelaskan sebagai berikut:

1. Helikase membuka heliks ganda DNA induk.
2. Protein pengikat untai tunggal menstabilkan DNA induk yang terbuka.
3. Untai utama disintesis terus-menerus pada arah 5’ – 3’ oleh DNA polimerase. Pembentukan leading strand (untai utama) dimulai dari satu primer RNA yang disintesis enzim RNA primase.  Satu primer RNA adalah potongan pendek RNA. Kemudian, DNA polimerase menggantikan nukleotida primer RNA dengan DNA.
4. Pemanjangan untai DNA baru dilakukan dengan kerja DNA polmerase disepanjang cetakan yang jauh dari cabang replikasi. Untai DNA yang disintesis pada arah ini disebut dengan untai lamban dan disintesis secara tidak kontinu.  
5. Enzim primase menyintesis primer-primer RNA pendek lalu diperpanjang oleh DNA polimerase membentuk fragmen-fragmen DNA yang disebut fragmen Okazaki.
6. Setelah primer RNA diganti menjadi DNA oleh DNA polimerase lainnya, DNA ligase menggabungkan fragmen Okazaki ke untai yang sedang bertumbuh.  

Pelajari lebih lanjut tentang DNA tidak stabil di: yomemimo.com/tugas/9495000.  

Detil jawaban

Kelas: 3 SMA

Mapel: Biologi

Bab: Materi genetik

Kode: 12.4.3