Misteri Alamiah Informasi yang Terkandung dalam Gen: Menjelajahi Rahasia DNA dan RNA
INFOLABMED.COM - Ketika kita berbicara tentang informasi genetik, sering kali kita mengacu pada kode yang disimpan di dalam molekul DNA.
Namun, pertanyaan mendasar yang muncul adalah, "Apa sebenarnya informasi yang terkandung dalam gen?"
Untuk memahami hal ini, kita perlu menggali lebih dalam ke struktur molekul gen itu sendiri.
Gen Sebagai Segmen Molekul DNA
Gen adalah segmen dari molekul DNA yang mengandung informasi biologis penting bagi organisme.
Meskipun demikian, jumlah gen dalam sebuah sel jauh lebih banyak dibandingkan jumlah molekul DNA itu sendiri.
Sebagai contoh, manusia memiliki lebih dari 20.000 gen, tetapi hanya ada 25 molekul DNA yang berbeda.
Baca juga : Deoksiribonukleat (DNA): Molekul Penentu Pewarisan Genetik
Ini berarti bahwa setiap molekul DNA membawa banyak gen. Pada manusia, jumlah gen pada satu molekul DNA dapat berkisar dari 37 pada molekul DNA terpendek hingga lebih dari 3000 pada molekul terpanjang.
Panjang gen juga sangat bervariasi, dari yang terpendek kurang dari 100 pasangan basa (bp) hingga lebih dari 2.400.000 bp.
Untuk menyederhanakan angka-angka ini, digunakan istilah kilobase pair (kb) untuk 1.000 bp dan megabase pair (Mb) untuk 1 juta bp.
Namun, meskipun gen bisa sangat panjang, ini tidak selalu berarti gen tersebut memiliki lebih banyak informasi biologis.
Ini disebabkan oleh adanya bagian DNA panjang yang tidak mengandung informasi biologis, yang dikenal sebagai intron.
Peran Intron dan Ekson dalam Gen
Dalam gen yang tidak kontinu (juga disebut gen terpisah atau gen mosaik), bagian yang mengandung informasi biologis disebut ekson, sedangkan bagian yang tidak mengandung informasi disebut intron.
Lebih dari 95% gen manusia mengandung setidaknya satu intron, dengan rata-rata jumlah intron adalah sembilan per gen.
Baca juga : Jenis-Jenis Tes Genetik: Panduan Lengkap untuk Memahami Perbedaannya
Biasanya, intron jauh lebih panjang daripada ekson, sehingga banyak gen yang panjang sebenarnya mengandung lebih sedikit informasi biologis daripada yang diharapkan.
Misalnya, gen terpanjang dalam genom manusia mungkin mengandung intron yang menyusun lebih dari 90% dari total panjang gen tersebut.
Fungsi Gen dalam Membuat Molekul RNA dan Protein
Gen mengandung instruksi untuk membuat molekul RNA dan protein, yang penting untuk fungsi sel.
Namun, untuk dapat digunakan oleh sel, informasi ini harus dilepaskan melalui proses yang disebut ekspresi gen. Ekspresi gen umumnya dipandang sebagai proses dua tahap: transkripsi dan translasi.
Pada tahap transkripsi, sebuah molekul RNA disintesis berdasarkan urutan basa pada DNA.
Molekul RNA ini bisa menjadi produk akhir dari ekspresi gen, atau bisa juga menjadi pesan singkat (mRNA) yang mengarahkan sintesis protein pada tahap kedua, yaitu translasi.
Selama translasi, urutan basa pada mRNA menentukan urutan asam amino dalam protein yang sedang dibuat.
Setiap triplet dari ribonukleotida berdekatan menentukan satu asam amino, dan identitas asam amino tersebut diatur oleh kode genetik.
Sintesis Protein dan Ekspresi Informasi Biologis
Pada akhirnya, ekspresi gen mengarah pada sintesis molekul RNA atau protein, yang keduanya memainkan peran penting dalam fungsi biologis.
Protein adalah molekul yang sangat bervariasi, dengan beragam fungsi mulai dari membangun struktur sel hingga mengkatalisis reaksi kimia penting.
Contohnya, kolagen adalah protein struktural yang memberi kekuatan pada tulang dan jaringan ikat, sementara hemoglobin adalah protein transportasi yang membawa oksigen dalam darah.
Tidak hanya itu, ada protein yang berfungsi dalam penyimpanan, perlindungan, dan regulasi aktivitas seluler.
Enzim, misalnya, adalah protein yang mempercepat reaksi kimia dalam sel, sementara hormon seperti insulin mengatur metabolisme glukosa dalam tubuh.
RNA Non-Koding dan Perannya dalam Sel
Selain mRNA yang digunakan untuk membuat protein, sebagian besar RNA dalam sel adalah RNA non-koding yang memiliki fungsi langsung di dalam sel.
Ribosomal RNA (rRNA) dan transfer RNA (tRNA) adalah dua jenis RNA non-koding yang terlibat dalam sintesis protein, sedangkan RNA lainnya seperti small nuclear RNA (snRNA) dan small nucleolar RNA (snoRNA) terlibat dalam pemrosesan dan modifikasi RNA.
Baru-baru ini, ditemukan juga jenis RNA non-koding lain seperti microRNA (miRNA) dan small interfering RNA (siRNA) yang berperan dalam pengendalian ekspresi gen dengan cara menghambat atau mengurangi jumlah mRNA tertentu, sehingga mencegah translasi protein.
Gen mengandung informasi yang mengarahkan pembuatan RNA dan protein, yang pada gilirannya menentukan karakteristik biologis organisme.
Melalui proses transkripsi dan translasi, informasi dalam DNA dapat diubah menjadi produk-produk biologis yang diperlukan untuk fungsi dan kelangsungan hidup sel.
Memahami peran gen dan produk genetik ini adalah kunci untuk memahami bagaimana informasi biologis disimpan, digunakan, dan diatur di dalam organisme hidup.
- National Human Genome Research Institute: Understanding the Human Genome
- Nature Reviews Genetics: Insights into Non-coding RNA
Artikel ini hanya untuk tujuan informasi. Untuk nasihat atau diagnosis medis, konsultasikan dengan profesional.
Post a Comment