Perbedaan, struktur, dan fungsi antara DNA dan RNA

PERBEDAAN ANTARA STRUKTUR DAN

FUNSI DNA DAN RNA

1. Pengertian DNA & RNA

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida,jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA). Perbedaan DNA dan RNA yang biasa diketahui oleh umum ialah dalam RNA terdapat polimer yang lebih pendek dari DNA.

DNA, Deoxyribose Nucleic Acid adalah asam nukleotida, biasanya dalam bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel.DNA seringkali dirujuk sebagai molekul hereditas karena ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel, DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya.Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel.

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya.

                       

            Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu:
1.Purin terdiri dari basa nitrogen, adenin dan guanin.
2 Pirimidin terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin.

            Basa purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen. Sedangkan adenin selalu berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen sedangkan Chytosine berpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen.RNA adalah polimer ribonukleotida. Pita tersebut dapat berbentuk pita tunggal atau pita ganda tidak berpilin.Terdapat beberapa perbedaan RNA dibandingkan DNA.

           

            Berdasarkan, sifatnya, RNA dapat dibedakan menjadi RNA genetik dan RNA nongenetik. RNA genetik umumnya terdapat pada virus dan berfungsi layaknya DNA bagi virus DNA maupun RNA.

2. Perbedaan DNA dan RNA

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu:

      1.     Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah                            dioksiribosa.

      2.     Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal          yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.

      3.     RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak                         mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.

      4.     Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula   jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

            Berdasarkan penjelasan sebelumnya kita dapat menyimpulkan beberapa perbedaan antara DNA dengan RNA sebagai berikut :

Komponen :

Gula pada DNA deoksiribosa , sedangkan RNA adalah ribosa Basa nitrogen :

·        purin — DNA adalah Adenin dan Guanin, pada RNA adalah Adenin dan Guanin

·        Pirimidin — DNA adalah Timin dan sitosin, pada RNA adalah Urasil dan sitosin

Bentuk :

·        DNA berbentuk rantai panjang , ganda, dan berpilin (double heliks)

·        RNA berbentuk rantai pendek, tunggal, dan tidak berpilin

Letak :

·        DNA terletak di dalam nukleus, kloroplas, mitokondria

·         RNA terletak di dalam nukleus, sitoplasma, kloroplas, mitokondria

Kadar:

·        DNA tetap

·        RNA tidak tetap.

3.       Ukuran DNA dan RNA

      Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.

4.       Struktur DNA dan RNA

      Baik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA.Prekursor merupakan suatu unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat.DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleotida. Keempat basa nitrogen nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.Akan tetapi, pada setiap molekul DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T).Demikian pula jumlah guanin (G) dengan sitisin(C) selalu sama.Fenomena ini dinamakan ketentuan Chargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan hidrogen (A=T), sedagkan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) dan membentuk 3 ikatan hirogen (C = G).

      Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :

a.       Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b.      basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanine (guanine=  G ), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin (thymine= T)

Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil

c.        gugus fosfat

5.       Lokasi DNA dan RNA

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

-  RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.

-   RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.

-   RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

6.       Fungsi DNA dan RNA

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

1.      RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

2.      RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

3.      RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk menghasilkan virus-virus baru.

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantar antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.

Secara singkat perbedaan DNA dan RNA dapat dilihat dalam tabel dibawah ini:

Pembanding	RNA	DNA
Letak	Nukleus mitokondria, kloroplas, sitoplasma dan ribosom	Nukles, kloroplas dan mitokondria
Fungsi	Umumnya sintesis protein	Pembawa informasi genetic dan sintesis protein
Rantai	Tunggal dan tidak terpilin	Tangga tali terpilin (double helix)
Kadar	Berubah-ubah tergantung aktivitas sintesis protein	Tetap
Gula pentosa	Ribose	Deoxiribosa
Basa Nitrogen	Purin: adenine dan Guanin Pirimidin: Urasil dan Citosin/ Sitosin	Purin: Adenin dan Guanin Pirimidin: Timin dan Sitosin/ Citosin

Cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and Sofia, 1968):

1. Jaringan hewan dan alkali hangat
            RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam asam. DNA       sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.

2. Metode Schnider
            Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan bereaksi dengan purin dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.

3. Metode Feligen
            Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA. Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-bagian sel.

4. Secara Spektroskopi
            Pengukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm dimana spektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal. Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah mRNA(messenger RNA), rRNA(ribosa RNA), dan tRNA(transfer RNA). Tiap bentuk RNA ini mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap macam bentuk RNA.
            Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat dalam nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol.