Para ilmuwan baru saja menemukan perbedaan besar antara DNA dan RNA
Sebuah penelitian baru menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa RNA – molekul yang lebih tua dari DNA – terpisah sebagian ketika mencoba untuk menggabungkan perubahan, sementara DNA dapat meliukkan sendiri dan mengubah bentuknya untuk mengimbangi kerusakan kimia.
Penelitian ini akhirnya bisa menjelaskan mengapa cetak biru kehidupan terbuat dari DNA dan bukan RNA dan itu dapat mendorong penulisan ulang literatur.
“Untuk sesuatu yang fundamental sebagai double helix, itu menakjubkan bahwa kita menemukan sifat-sifat dasar sehingga terlambat dalam permainan,” kata pemimpin peneliti Hashim Al-Hashimi dari Duke University School of Medicine. “Kita perlu terus memperbesar untuk mendapatkan pemahaman yang lebih mendalam mengenai molekul-molekul dasar kehidupan.”
Pada tahun1953 silam, Watson dan Crick pertama kali memperkenalkan model DNA double helix mereka, dan memprediksi bagaimana pasangan basa – A & T dan G & C – digabungkan bersama.
Anda mungkin cukup akrab dengan formasi yang sekarang – dua untai DNA yang dihubungkan oleh ikatan pasangan basa, membentuk anak tangga yang menempel bersama-sama putaran tanggan DNA.
Namun para peneliti berjuang untuk menemukan bukti bahwa pasangan basa yang ikatan dengan cara yang Watson dan Crick telah meramalkan – sesuatu yang mereka disebut pasangan basa Watson-Crick. Kemudian pada tahun 1959, ahli biokimia Karst Hoogsteen berhasil mengambil gambar dari pasangan basa A-T, menunjukkan geometri sedikit lebih miring, dengan satu basis diputar 180 derajat relatif terhadap yang lain.
Sejak itu, para peneliti telah mengamati baik Watson-Crick dan Hoogsteen pasangan basa dalam gambar DNA.
Tapi lima tahun yang lalu, Al-Hashimi dan tim Duke menemukan sesuatu yang belum pernah terlihat sebelumnya: pasangan basa DNA terus morphing bolak-balik antara Watson-Crick dan konfigurasi ikatan Hoogsteen. Ini menambahkan dimensi lain seluruh dan tingkat fleksibilitas untuk struktur DNA.
Ternyata DNA tampaknya menggunakan Hoogsteen ikatan ketika ada ikatan protein ke situs DNA – atau jika ada kerusakan kimia ke salah satu pangkalan – dan sekali kerusakan adalah tetap atau protein dilepaskan, DNA akan kembali ke Watson obligasi -Crick.
Penemuan itu masalah besar dalam dirinya sendiri, tapi sekarang tim telah menunjukkan untuk pertama kalinya bahwa RNA tidak memiliki kemampuan ini, yang bisa menjelaskan sesuatu yang para ilmuwan telah bingung atas selama bertahun-tahun: mengapa DNA membentuk cetak biru untuk hidup, bukan RNA .
Jadi, sementara DNA akan menyerap kerusakan kimia dan beradaptasi untuk bekerja di sekitar itu, RNA menjadi terlalu kaku dan berantakan, membuat DNA struktur yang lebih baik untuk menyampaikan informasi genetik turun antara generasi.
“Dalam DNA modifikasi ini merupakan bentuk kerusakan, dan dapat dengan mudah diserap oleh membalik dasar dan membentuk pasangan basa Hoogsteen. Sebaliknya, modifikasi yang sama sangat mengganggu struktur heliks ganda RNA,” kata salah satu tim, Huiqing Zhou.
“Temuan ini mungkin akan menulis ulang cakupan buku dari perbedaan antara dua pemasok informasi genetik, DNA dan RNA,” kata siaran Duke Universitypress.
Para peneliti mampu untuk memikirkan hal ini dengan menciptakan double-heliks dari RNA dan DNA, dan menggunakan teknik pencitraan canggih untuk melihat bagaimana pasangan basa yang sedang ikatan.
Mereka mampu menunjukkan bahwa, pada satu waktu, sekitar 1 persen dari basis DNA yang berubah menjadi pasangan basa Hoogsteen. Namun hal yang sama tidak terlihat dalam untaian RNA.
Mereka menguji lebih dari RNA double-heliks ini di bawah berbagai macam kondisi, namun tidak satupun dari mereka yang pernah tampak untuk mengubah pasangan basa Hoogsteen. Mereka bahkan dipaksa RNA menjadi membentuk pasangan basa Hoogsteen ini hanya untuk melihat apakah hal itu bisa terjadi, tapi begitu mereka lakukan, untaian RNA berantakan.
Tim menjelaskan bahwa ini adalah karena RNA struktur heliks ganda lebih dikemas bersama-sama dibandingkan dengan DNA, dan karena itu, salah satu dasar RNA tidak dapat mengubah arah tanpa memukul satu sama lain atau pergeseran atom, dan merobek seluruh struktur terpisah.
“Ada kompleksitas menakjubkan dibangun ke dalam struktur yang indah sederhana, seluruh lapisan baru atau dimensi yang kita telah dibutakan untuk karena kita tidak memiliki alat untuk melihat mereka, sampai sekarang,” kata Al-Hashimi.
Penelitian lebih lanjut diperlukan untuk menguji hipotesis bahwa ini fleksibilitas DNA, bukan RNA, yang menyebabkan DNA menjadi cetak biru kehidupan, tetapi jika dikonfirmasi, itu bisa membantu kita memahami mengapa kehidupan di Bumi berevolusi menjadi seperti itu.
Dan itu cukup keren bahwa setelah bertahun-tahun, kami masih belajar hal-hal baru tentang molekul yang membuat kita siapa kita.
Sumber: www.sciencealert.com
