Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 4

Sebelumnya Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 3

4. Suatu bakteri tumbuh secara normal pada suhu 32 °C namun pada suhu 42 °C bakteri tersebut mengakumulasikan fragmen-fragmen pendek dari DNA yang baru saja disintesis. Enzim manakah dari pilihan berikut yang paling mungkin mengalami kerusakan pada suhu nonpermisif (suhu tertinggi) pada mutan ini?

A. DNA primase

B. DNA polymerase

C. Eksonuklease

D. Helikase

E. DNA ligase

Jawaban : E

Pembahasan

DNA Primase adalah enzim yang mensintesis sekuens RNA pendek yang disebut primer. Primer ini berfungsi sebagai titik awal untuk sintesis DNA. Sejak primase menghasilkan molekul RNA, enzim adalah jenis RNA polimerase. Fungsi Primase oleh sintesis urutan RNA pendek yang saling melengkapi satu bagian untai DNA, yang berfungsi sebagai template-nya. Sangat penting bahwa primer disintesis oleh primase sebelum replikasi DNA dapat terjadi. Hal ini karena enzim yang mensintesis DNA, yang disebut DNA polimerase, hanya dapat melampirkan nukleotida DNA baru ke untai ada nukleotida. Oleh karena itu, primase berfungsi untuk prima dan meletakkan dasar untuk sintesis DNA.

Polimerase DNA adalah enzim-enzim yang menciptakan molekul DNA dengan merakit nukleotida, blok bangunan DNA. Enzim ini sangat penting untuk replikasi DNA dan biasanya bekerja berpasangan untuk membuat dua untai DNA yang identik dari satu molekul DNA asli. Selama proses ini, DNA polimerase "membaca" untaian DNA yang ada untuk membuat dua helai baru yang sesuai dengan yang sudah ada.

Eksonuklease adalah eksonuklease yang mampu memotong molekul asam nukleat single strand atau beberapa oligonukleotida pendek yang hanya mengenali salah satu ujung asam nukleat, yaitu ujung 5′  atau ujung 3′; Eksonuklease adalah enzim yang menghancurkan utas DNA atau RNA pada posisi ujung

Helikase adalah DNA helikase merupakan enzim yang memecah DNA helix ganda dengan ikatan hidrogen antara basa komplementer. Sangat mudah untuk mengingat nama karena memiliki bagian dari kata helix di dalamnya. Anda bisa membayangkan itu semacam sebagai potongan yang memaksa lepas dua untai, seperti slider pada ritsleting menjadi dua baris irisan terpisah sepanjang gigi. DNA helikase bertanggung jawab untuk membongkar DNA helix ganda.

DNA ligase merupakan enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester antara ujung 5’-fosfat dan 3’-hidroksil pada DNA yang mengalami nick. Nick pada DNA dapat terjadi pada saat replikasi DNA, rekombinasi dan kerusakan. Secara biologis, DNA ligase diperlukan untuk menggabungkan fragmen Okazaki saat proses replikasi, menyambung potongan-potongan DNA yang baru disintesis, serta berperan dalam proses reparasi DNA. Oleh karena pentingnya peranan DNA ligase, sekarang ini telah dikembangkan obat antibakterial yang menginhibisi DNA ligase. Dengan diinhibisinya DNA ligase, diharapkan kromosom menjadi terdegradasi dan sel akan mati. DNA ligase merupakan enzim yang sangat berguna baik di dalam sel, maupun di luar sel. Untuk penggunaan di luar sel, penggabungan dengan enzim restriksi telah membuat terobosan baru di bidang teknologi DNA rekombinan. Enzim restriksi diibaratkan seperti gunting yang memungkinkan kita untuk memotong DNA di tempat yang spesifik. Kemudian DNA ligase berperan sebagai lem yang menyambung DNA yang telah terpotong sehingga menjadi DNA yang fungsional.

Fragmen Okazaki adalah DNA pendek berbentuk fragmen (bagian-bagian) dalam proses replikasi DNA pada bagian untaian DNA lambat (bahasa inggris: lagging strand). Sintesis DNA akan selalu bergerak dengan arah 5’ → 3’. Untai DNA awal (leading strand) dibaca dari ujung 5’ ke 3’ maka sintesisnya dapat dilakukan secara kontinu, sedangkan untaian DNA lambat merupakan anti parallel dari untaian DNA awal yang memiliki arah berkebalikan (ujung 3’ ke 5’) maka sintesis tidak dapat dilakukan secara kontinu melainkan dibuat fragmen-fragmen agar sintesis DNA dapat terjadi serentak. Fragmen DNA pendek yang terbentuk pada akhirnya akan disambung dengan enzim DNA ligase sehingga membentuk unit yang utuh. Panjang fragmen Okazaki berkisar dari ratusan sampai ribuan nukleotida, tergantung jenis selnya.

Selanjutnya  Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 5