Replikasi DNA adalah proses di mana DNA menggandakan dirinya sebelum pembelahan sel dalam sel organisme. Proses ini penting agar informasi genetik dapat disalurkan dari satu sel ke sel lain dan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Hipotesis replikasi DNA ini menggambarkan bagaimana DNA yang terpisah dan panjangnya kemudian setiap pita membentuk komplemennya merupakan hipotesis replikasi.
Latar Belakang
Fenomena replikasi DNA sudah diperkenalkan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953. Mereka mengemukakan model struktur DNA berpita ganda yang terdiri dari dua pita polinukleotida yang saling berpilin, dengan basa nitrogen yang menjadi pasangan yang saling melengkapi. Watson dan Crick merumuskan hipotesis replikasi DNA yang menyatakan bahwa dua pita polinukleotida yang ada akan terpisah, dan setiap pita akan menjadi cetakan (template) untuk membentuk pita baru yang komplemennya, sehingga menghasilkan dua molekul DNA yang identik, masing-masing terdiri dari satu pita lama dan satu pita baru.
Proses Replikasi DNA
Replikasi DNA pada umumnya terjadi secara semikonservatif. Ini berarti bahwa setiap molekul DNA yang terbentuk sebagai hasil replikasi mengandung satu pita cetakan yang berasal dari molekul DNA induk dan satu pita baru yang disintesis dari nukleotida baru. Proses ini melibatkan beberapa langkah, di antaranya:
- Pembukaan dan pemisahan pita DNA: Proses replikasi dimulai dengan pembukaan dan destabilisasi struktur berpita ganda DNA oleh enzim helikase. Ini menyebabkan terbentuknya struktur garpu replikasi dengan dua untaian DNA terpisah sebagai cetakan yang akan digunakan untuk menyintesis untaian DNA baru.
- Pembentukan primer: Enzim primase menyisipkan sekuens RNA pendek yang disebut primer ke setiap pita cetakan. Primer ini akan menjadi titik awal untuk sintesis pita baru.
- Sintesis pita DNA baru: Enzim DNA polimerase oleh pita cetakan dan menambahkan nukleotida yang melengkapi satu per satu, mulai dari ujung 3′ primer hingga ke ujung 5′ pita cetakan.
Sintesis pita baru terjadi dengan arah berbeda untuk masing-masing pita cetakan. Pita yang disintesis secara kontinu disebut pita terkemuka, sedangkan pita yang disintesis secara terputus-putus dalam bentuk fragmen disebut pita tertinggal.
- Penggabungan fragmen dan pelepasan primer: Pada pita tertinggal, enzim DNA ligase mengkatalisasi penggabungan fragmen Okazaki yang terbentuk sebelumnya. Selanjutnya, primer RNA yang disintesis di awal tadi akan digantikan oleh DNA, dan setiap pita baru yang terbentuk akan disegel oleh DNA ligase.
- Terbentuknya molekul DNA berpita ganda baru: Dua molekul DNA, masing-masing dengan satu pita cetakan dan satu pita baru, akan saling berpilin kembali untuk membentuk struktur berpita ganda. Setiap molekul DNA yang terbentuk pada akhirnya adalah identik dengan molekul DNA induk.
Kesimpulan
Jadi, hipotesis replikasi DNA yang menyatakan bahwa DNA terpisah berdasarkan arah panjangnya dan setiap pita membentuk komplemennya merupakan hipotesis replikasi yang menjelaskan bagaimana informasi genetik dijaga dan diteruskan dalam organisme hidup. Proses ini melibatkan mekanisme yang kompleks, berkait pula dengan berbagai enzim dan protein yang bekerja sama untuk memastikan replikasi DNA berjalan akurat dan efisien.
Jadi, jawabannya apa? Hipotesis replikasi DNA yang menyatakan bahwa DNA terpisah berdasarkan arah panjangnya kemudian setiap pita membentuk komplemennya merupakan hipotesis replikasi Watson dan Crick, di mana prosesnya berlangsung secara semikonservatif, menghasilkan molekul-molekul DNA baru yang identik dengan induknya.
