Ensiklopedia

Dogma sentral biologi molekuler menjelaskan mengenai proses perubahan gen dari DNA menjadi RNA , dan RNA menjadi protein . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Dogma ini menjelaskan bagaimana proses pembacaan materi genetik menjadi protein yang berperan di setiap tahap metabolisme di dalam tubuh suatu organisme. ^{[ 2 ]}

Frasa ini pertama kali dicetuskan oleh Francis Crick pada tahun 1958. ^{[ 1 ] [ 2 ]}

Dogma sentral biologi molekuler terbagi atas 3 tahapan besar, yaitu replikasi , transkripsi , dan translasi . ^{[ 1 ]} Ketiga tahap ini memungkinkan penyalinan materi genetik menjadi protein. ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}

Replikasi merupakan proses duplikasi DNA menjadi DNA dengan bantuan DNA polimerase . ^{[ 1 ] [ 3 ]} DNA memiliki struktur antiparalel. Beberapa jenis protein dan enzim yang terlibat dalam replikasi DNA adalah helikase , , , DNA polimerase , , dan ligase . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Pada tahap awal, kompleks helikase-primase akan membuka rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal leading strand dan lagging strand . ^{[ 4 ] [ 5 ]} Namun, DNA merupakan struktur yang stabil sehingga memiliki kecenderungan untuk kembali ke struktur rantai ganda. ^{[ 4 ] [ 5 ]} single strand DNA-binding protein berperan untuk mencegah kedua rantai tunggal yang telah terpisah kembali menyatu. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Selanjutnya, DNA polimerase tidak dapat mulai bekerja bila tidak ada daerah RNA yang dikenalinya. ^{[ 4 ]} Daerah primer RNA ini akan dibuat oleh primase. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Ketika primase telah memasang daerah primer yang dikenali DNA polimerase, maka DNA polimerase akan memulai sintesis DNA baru dengan arah 5'->3'. Karena DNA memiliki struktur antiparalel, maka pada rantai utama , pola sintesis rantai ganda akan berjalan dari arah 3'->5' (terjadi pada leading strand ). ^{[ 4 ] [ 5 ]} Tidak seperti leading strand yang proses replikasi langsung dilakukan, pada lagging strand yang memiliki konformasi 5'->3', DNA polimerase tidak dapat langsung bekerja karena akan menghasilkan struktur DNA yang paralel. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Oleh karena itu, diperlukan fragmen Okazaki . Fragmen ini akan diletakkan oleh primase pada jarak beberapa basa di depan sehingga replikasi dapat dilakukan dengan arah 5'->3'. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Hal ini akan terus berulang, sehingga replikasi DNA berjalan secara setahap demi setahap. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Enzim ligase berperan untuk menyambungkan fragmen Okazaki dengan hasil replikasi DNA. ^{[ 4 ] [ 5 ]} Fungsi utama dari replikasi adalah untuk menggantikan sel yang tua dengan sel yang baru dan segar. Selain itu, replikasi juga berperan dalam penurunan sifat dari orang tua ke anaknya. ^{[ 6 ]}

Transkripsi merupakan proses perubahan DNA menjadi RNA dengan bantuan RNA polimerase . ^{[ 1 ] [ 7 ]} Transkripsi terjadi di nukleus dan hasil RNA akan dibawa menuju sitoplasma untuk tahap translasi. ^{[ 7 ]} Perbedaan DNA dan RNA adalah keberadaan gugus basa Timin (T) pada DNA yang digantikan oleh gugus basa Urasil (U). ^{[ 7 ]} Tiga tahapan utama transkripsi adalah:

1. Penempelan RNA polimerase pada DNA (Inisiasi)

   RNA polimerase akan menempel pada bagian DNA yang diikat oleh promotor. strand yang akan menjadi cetakan adalah rantai anti-sense sedangkan rantai sense tidak akan mengalamin proses transkripsi. ^{[ 7 ]} Dari lokasi inilah transkripsi akan berlangsung dan cetakan RNA dibuat. ^{[ 7 ]}

2. Elongasi

   Proses elongasi membutuhkan beberapa jenis faktor transkripsi. Pada proses ini akan terjadi pemanjangan hasil transkripsi DNA. ^{[ 7 ]}

3. Terminasi ^{[ 7 ]}

   Transkripsi akan berakhir bila RNA polimerase bertemu dengan terminator yang menyebabkan lepasnya RNA polimerase dari rantai anti-sense DNA. ^{[ 7 ]}

Translasi merupakan proses sintesis RNA menjadi protein dengan bantuan ribosom . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Pada eukariot , proses ini terjadi di retikulum endoplasma sedangkan pada prokariot proses ini terjadi di sitoplasma . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]} Tidak semua RNA dapat disintesis menjadi protein, salah satu jenis RNA yang tidak dapat ditranslasi adalah mRNA . ^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]}