Denaturasi Dan Renaturasi DNA

5/20/2018 Denaturasi Dan Renaturasi DNA

1/4

Denaturasi dan Renaturasi DNA

DNA (deoxyribonucleic acid) merupakan materi yang membentuk

beberapa kromosom dan juga merupakan informasi genetic yang tersimpan dalam

tubuh makhluk hidup. Informasi genetik ini pada dasarnya merupakan kumpulan

perintah yang mengaatur sel untuk bisa melakukan hal-hal tertentu. DNA sendiri

merupakan polimer asam nukleat yang tersusun atas polinukleotida yang

berbentuk double helix (berpilin) dan setiap nukleotidanya terdiri atas gugus

fosfat, basa nitrogen atau basa nukleotida dan gula pentosa. Untai ganda DNAmemiliki orientasi yang berlawanan. Kedua rantai tersebut dapat berikatan karena

adanya ikatan hidrogen yang menghubungkan antara basa purin dan pirimidin.

Peran utama dari molekul DNA adalah sebagai penyimpanan jangka panjang

suatu informasi.

Susunan kimia DNA adalah polimer berupa rantai panjang dari nukleutida.

Satu nukleotida terdiri dari satu gugus fosfat, satu komponen gula pentosa (5-

karbon), dan satu basa nitrogen. Satu-satunya yang membedakan antara nuleotida

satu dengan nukleotida lainnya adalah pada basa nitrogen. Pada basa nitrogen

hanya terdapat 4 kemungkinan basa pada tiap nukleotida DNA, yaitu adenin (A),

guanin (G), timin (T), dan sitosin (S). Variasi urutan dari keempat basa-basa

tersebut membentuk suatu kode genetik dalam sel. Dengan adanya 4 kemungkinan

basa nitrogen yang ada, suatu informasi genetik dapat berbeda-beda dan dapat

diwariskan pada keturunan makhluk hidup. Hal ini dikarenakan pada kromosom

terdapat bejuta-juta nukleotida, sehingga didapatkan banyak kombinasi yang

berbeda-beda. Berikut gambar dari struktur untai DNA yang menunjukkan

pasangan basa (adenin dengan timin dan guanin dengan sitosin):


2/4

Suatu DNA dapat melakukan proses denaturasi. Denaturasi adalah untai

ganda molekul DNA yang dapat dipisahkan dengan perlakuan suhu maupun

senyawa alkali sehingga konformasinya berubah dan 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 pada panjang gelombang 260. Perlu

diketahui bahwa basa asam nukleat menyerap dengan kuat cahaya pada panjang

gelombang 260. Kurva hubungan antara peningkatan suhu terhadap suhu dengan

nilai A260 menunjukkan 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.

Proses denaturasi DNA sebenarnya juga terjadi dalam kondisi fisiologis,

bahkan merupakan bagian dari proses fisiologis yang penting. DNA sebenarnya

merupakan struktur yang dinamis dan merupakan bagian tertentu struktur

gelembung untai tunggal. Fenomena ini disebut breathing. Dalam aktivitas

fisiologis jasad hidup, keadaan semacam ini sangat penting karena DNA dapat

berinteraksi dengan banyak protein. Sebagai contoh 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.

Selain dapat melakukan denaturasi, DNA juga dapat melakukan proses

renaturasi. Proses renaturasi ini sangat berhubungan dengan proses denaturasi.

Renaturasi merupakan 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


3/4

nukleutida tertentu ada lebih dari satu pada suatu jasad, serta untuk mengetahui

lokasi spesifik suatu urutan nukleutida pada genom. Adapun tahapan

renaturasi sebagai berikut:

1.

Untai tunggal DNA (sense) bertemu dengan untai tunggal lainnya (antisense)

secara acak

2. 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. Syarat-syarat yang perlu diperhatikan dalam proses renaturasi

sebagai berikut:

1.

Konsentrasi garam cukup tinggi (0,15 sampai 0,5 M). Ion Na+ yang bersifat

positif akan menetralkan gugus fosfat DNA yang bermuatan negatif sehingga

tidak terjadi saling tolak antar untaian DNA yang satu dengan untaian DNA

yang lain.

2. Suhu renaturasi harus cukup tinggi (20 sampai 25C 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.


4/4

TUGAS BIOMOLEKUL

DENATURASI DAN RENATURASI DNA

Disusun oleh:

1. M. Zainul Arifin (111810301046)

2. Eka Yustiana (111810301050)

JURUSAN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS JEMBER

2013

Documents

Denaturasi Dan Renaturasi DNA