Replikasi DNA: Catatan tentang Replikasi DNA Semi-Konservatif



Baca artikel ini untuk mempelajari tentang Replikasi DNA: Catatan tentang Replikasi DNA Semi-Konservatif !

Replikasi adalah proses pembentukan salinan karbon. Untuk ini, DNA berfungsi sebagai templatnya sendiri. Oleh karena itu, replikasi DNA adalah fungsi autokatalitik DNA.

Sumber Gambar : ehrig-privat.de/ueg/images/dna-replic.jpg

Ini biasanya terjadi selama fase-S siklus sel ketika kromosom berada dalam bentuk yang sangat panjang. Seperti yang dikemukakan oleh Watson dan Crick, replikasi DNA bersifat semikonservatif (suatu jenis replikasi di mana satu untai dupleks anak diturunkan dari induk sedangkan untai lainnya dibentuk lagi).

Ini dilakukan dengan pemisahan dua helai. Untaian yang terpisah berfungsi sebagai templat. Untaian baru yang dibangun di atas pola untaian lama akan memiliki pasangan basa komplementer (A berlawanan dengan T dan G berlawanan dengan C). Dua molekul DNA anak perempuan yang terbentuk akan menjadi salinan karbon dari molekul induk tetapi akan memiliki satu untai baru dan satu untai lama.

Taylor et al (1957) memberi makan sel-sel yang membelah ujung akar Broad Bean (Vicia faba) dengan radioaktif 3H yang mengandung timin, bukan timin normal ­. Timin dimasukkan ke dalam DNA yang merupakan elemen struktural kromosom. Taylor et al menemukan bahwa semua kromosom menjadi radioaktif.

Timin berlabel kemudian diganti dengan yang normal. Generasi berikutnya memiliki radioaktivitas di salah satu dari dua kromatid dari setiap kromosom sedangkan pada generasi berikutnya ­radioaktivitas hadir di 50% kromosom (Gambar 6.9). Hal ini hanya mungkin terjadi jika dari dua untai kromosom, yang satu dibentuk kembali sementara yang lain dipertahankan pada setiap replikasi. Ini adalah replikasi semikonservatif.

Replikasi semi-konservatif DNA dibuktikan oleh karya Mathew Meselson dan Franklin Stahl (1958). Mereka menumbuhkan Escherichia coli selama beberapa generasi dalam media yang memiliki isotop berat nitrogen, dalam bentuk 15 NH 4 Cl, hingga DNA bakteri ­sepenuhnya dilabeli dengan isotop berat.

Bakteri berlabel kemudian dipindahkan ke media segar yang memiliki nitrogen ­normal atau 14 N. Sampel diambil untuk setiap generasi (satu generasi membutuhkan waktu 20 menit saat E. coli membelah dalam 20 menit) dan DNA diuji untuk isotop berat nitrogen melalui sentrifugasi gradien densitas menggunakan cesium klorida. Cesium klorida adalah garam berat yang sangat larut dalam air.

Ketika diputar dalam centrifuge dengan kecepatan tinggi (katakanlah 50.000 putaran per menit), garam membentuk gradien kerapatan dengan daerah paling pekat terberat di bagian bawah dan berturut-turut lebih ringan ke arah permukaan. Saat DNA dicampur dengan cesium klorida, DNA akan mengendap pada ketinggian tertentu dalam sentrifugasi, lebih berat ke arah dasar dan lebih ringan ke atas (Gbr. 6.10).

Fluorokrom yang disebut etidium bromida digunakan untuk meningkatkan kontras karena fluorokrom khusus untuk DNA. Meselson dan Stahl menemukan bahwa DNA generasi pertama adalah hibrida atau ­perantara ( 15 N dan 14 N). Itu menetap di larutan cesium klorida pada tingkat yang lebih tinggi dari DNA bakteri induk yang berlabel lengkap ( 15 N 15 N). Bakteri generasi kedua setelah 40 ­menit mengandung dua jenis DNA, 50% ringan ( 14 N I4 N) dan 50% menengah ( 15 N I4 N).

Bakteri generasi ketiga setelah 60 menit mengandung dua jenis DNA, 25% menengah ( 15 N 14 N) dan 75% ringan ( 14 N 14 N) dengan perbandingan 1 : 3. Generasi keempat setelah 80 menit mengandung 12,5% 15 N 14 N dan 87,5% 14 N 14 N DNA dengan perbandingan 1 : 7.

Pengamatan ini hanya mungkin jika dua untai dupleks DNA terpisah pada saat replikasi dan bertindak sebagai cetakan untuk sintesis untai komplementer baru dari DNA yang normal atau 14 N. Ini akan menghasilkan dua dupleks DNA dengan satu untai lama ( 15 N) dan satu untai baru ( 14 N).

Selama pembentukan generasi kedua, 15 N dan 14 N untai dupleks DNA terpisah untuk berfungsi sebagai cetakan sehingga 50% dupleks DNA baru hanya memiliki untai normal atau 14 N sementara 50% lainnya memiliki untai 15 N dan 14 N (Gambar .6.11& 6.12). Dengan cara ini pada setiap replikasi, satu untai DNA induk dipertahankan pada anak perempuannya sementara yang kedua baru disintesis.

Related Posts