DNA: Materi Genetik yang Menentukan Karakteristik Makhluk Hidup

DNA atau deoxyribonucleic acid adalah rantai molekul yang berisi materi genetik yang khas pada setiap makhluk hidup. DNA merupakan materi hereditas (penurunan sifat genetik dari orang tua ke anak) pada manusia dan organisme lainnya¹. DNA juga mengandung instruksi untuk sintesis protein, yang merupakan molekul yang sangat penting dalam struktur dan fungsi sel².

Struktur dan Fungsi DNA

DNA tersusun dari empat jenis basa nitrogen, yaitu adenin (A), timin (T), guanin (G), dan sitosin ©. Basa-basa ini berpasangan secara spesifik, yaitu A dengan T dan G dengan C, membentuk struktur tangga spiral yang disebut heliks ganda¹. Urutan basa-basa ini menentukan informasi genetik yang terkandung dalam DNA.

DNA memiliki beberapa fungsi utama, antara lain:

• Menyimpan informasi genetik yang diturunkan dari generasi ke generasi. Informasi ini mengatur pertumbuhan, perkembangan, dan fungsi organisme. DNA juga mengandung instruksi untuk sintesis protein, yang merupakan molekul yang sangat penting dalam struktur dan fungsi sel².
• Mengekspresikan informasi genetik melalui proses transkripsi dan translasi. Transkripsi adalah proses pembentukan RNA (ribonucleic acid) dari DNA. RNA adalah molekul yang mirip dengan DNA, tetapi memiliki satu heliks dan basa urasil (U) sebagai pengganti timin. RNA berperan sebagai perantara antara DNA dan protein. Translasi adalah proses pembentukan protein dari RNA. Protein tersusun dari asam amino yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Urutan asam amino dalam protein ditentukan oleh urutan basa dalam RNA¹.
• Memperbaiki kerusakan DNA yang dapat terjadi akibat faktor lingkungan, seperti radiasi, bahan kimia, atau virus. Kerusakan DNA dapat menyebabkan mutasi, yaitu perubahan urutan basa dalam DNA. Mutasi dapat berdampak positif, negatif, atau netral terhadap organisme. Beberapa mekanisme perbaikan DNA adalah penggantian basa, penggabungan ujung, dan rekombinasi homolog¹.

DNA dan Keragaman Manusia

DNA manusia memiliki sekitar 3 miliar pasang basa yang tersusun dalam 23 pasang kromosom. Kromosom adalah struktur yang terbentuk dari DNA yang terkondensasi dan berhubungan dengan protein. Kromosom terdapat dalam inti sel dan membawa informasi genetik yang membentuk karakteristik manusia³.

DNA manusia memiliki tingkat kesamaan sekitar 99,9% antara individu yang berbeda. Namun, 0,1% perbedaan tersebut dapat menimbulkan keragaman manusia, seperti warna kulit, rambut, mata, bentuk wajah, tinggi badan, dan sebagainya. Perbedaan DNA manusia juga dapat mempengaruhi risiko terkena penyakit tertentu, respons terhadap obat, dan kecenderungan perilaku³.

Perbedaan DNA manusia dapat ditelusuri melalui analisis genetik, yaitu studi tentang gen dan variasinya. Gen adalah segmen DNA yang mengkode protein tertentu. Gen dapat memiliki beberapa bentuk yang disebut alel, yang menentukan variasi sifat tertentu. Alel dapat diwariskan dari orang tua ke anak melalui gamet, yaitu sel kelamin yang terbentuk melalui proses meiosis. Meiosis adalah pembelahan sel yang menghasilkan empat sel anak dengan jumlah kromosom setengah dari sel induk¹.

Analisis genetik dapat membantu kita memahami asal usul, hubungan, dan sejarah manusia. Misalnya, kita dapat mengetahui bahwa manusia purba di Afrika mungkin telah kawin silang dengan spesies misterius yang telah punah, yang meninggalkan jejak DNA pada manusia modern⁴. Kita juga dapat mengetahui bahwa DNA memengaruhi sidik jari dan warna mata kita, yang merupakan ciri khas dari setiap individu⁵.

Kesimpulan

DNA adalah materi genetik yang menentukan karakteristik makhluk hidup. DNA memiliki struktur heliks ganda yang tersusun dari empat jenis basa nitrogen. DNA memiliki fungsi menyimpan, mengekspresikan, dan memperbaiki informasi genetik. DNA juga merupakan sumber keragaman manusia, yang dapat ditelusuri melalui analisis genetik. DNA adalah salah satu penemuan ilmiah terbesar yang membuka wawasan kita tentang kehidupan.