Pengakuan bahwa DNA membawa cetak biru informasi untuk semua organisme hidup, dan mekanisme yang menerjemahkan kode DNA menjadi materi kehidupan, berdiri sebagai salah satu penemuan besar ilmu pengetahuan modern. Dari mikroorganisme paling sederhana hingga pohon raksasa dan hewan yang menghuni Bumi, semuanya bergantung pada DNA untuk keberadaannya. Dengan menggunakan “huruf” biologis yang jauh lebih sedikit daripada abjad Inggris 26 huruf, DNA merinci instruksi tentang bagaimana organisme hidup, bereproduksi, memetabolisme, menjadi dewasa, dan akhirnya mati.
DNA, Kode Kehidupan
DNA adalah molekul kompleks berantai panjang yang menyandikan karakteristik genetik organisme hidup. Pada sebagian besar tumbuhan dan hewan, DNA dikemas dengan asam ribonukleat dan protein menjadi struktur padat yang disebut kromosom yang berada di dalam inti sel. Hampir semua sel manusia memiliki 23 pasang kromosom, satu set dari setiap orang tua. Bagian DNA yang disebut gen secara tidak langsung mengkode protein, yang memberi struktur dan fungsi pada tubuh manusia. Pilihan gen mana yang beroperasi di mana sel menentukan jenis sel: otak, hati, kulit dan lainnya.
Reproduksi
Dalam reproduksi seksual, manusia menciptakan sel-sel khusus, yang disebut gamet, yang hanya berisi satu set dari 23 kromosom. Selama pembuahan, DNA ayah bersatu dengan DNA ibu untuk membuat 46 kromosom baru yang unik. Ini adalah bagaimana sifat-sifat nenek moyang diwariskan kepada keturunannya. Satu kromosom tertentu dalam gamet menentukan jenis kelamin keturunan. Kromosom itu bisa jadi X atau Y: dua X menghasilkan perempuan, sedangkan XY menghasilkan laki-laki. Saat sel telur yang telah dibuahi mulai membelah, gen yang berbeda mengontrol bagaimana sel berdiferensiasi satu sama lain, menciptakan berbagai jaringan, organ, dan sistem manusia.
Biokimia
Kode DNA untuk semua protein sel yang memungkinkan kehidupan. Sel mentranskripsi DNA menjadi RNA, yang kemudian diterjemahkan menjadi protein. Ini termasuk enzim, hormon, dan protein struktural yang dibutuhkan setiap sel. Putaran umpan balik biokimia yang kompleks menentukan gen DNA mana yang diekspresikan. Melalui jalur biokimia seluler, gen mengontrol bentuk hidung dan ukuran telinga Anda. Jika gen salah kode, misalnya karena mutasi pada molekul DNA, Anda mungkin menderita cacat lahir, seperti langit-langit mulut sumbing, atau penyakit genetik termasuk fibrosis kistik dan sindrom Down.
Hidup dan mati
DNA sangat penting untuk kehidupan sel manusia, namun dapat terfragmentasi, menyebabkan kematian sel. Sains belum sepenuhnya mengungkap misteri ini — para ilmuwan tidak tahu apakah DNA diprogram untuk menghancurkan diri sendiri. Tiga puluh tujuh gen DNA nonchromosomal berada di mitokondria manusia, pembangkit tenaga sel. Kode DNA ini untuk molekul RNA penting, beberapa di antaranya menghasilkan enzim yang diperlukan untuk metabolisme. Mutasi DNA mitokondria dapat menyebabkan kematian bayi yang baru lahir. Tidak semua mutasi itu buruk — evolusi pada dasarnya adalah cerita panjang tentang mutasi DNA menguntungkan yang telah mengubah organisme bersel satu yang paling sederhana menjadi bentuk kehidupan yang lebih tinggi, termasuk manusia.
•••kirstypargeter/iStock/GettyImages
