Pentingnya DNA dalam Sel Manusia

Pengakuan bahwa DNA membawa cetak biru informasi untuk semua organisme hidup, dan mekanismenya yang menerjemahkan kode DNA menjadi bahan kehidupan, berdiri sebagai salah satu penemuan besar modern ilmu. Dari mikroorganisme paling sederhana hingga pohon raksasa dan hewan yang menghuni Bumi, semuanya bergantung pada DNA untuk keberadaannya. Menggunakan "huruf" biologis yang jauh lebih sedikit daripada alfabet Inggris 26 huruf, DNA menguraikan instruksi tentang bagaimana organisme hidup, bereproduksi, bermetabolisme, matang dan akhirnya mati.

DNA adalah kompleks, molekul berantai panjang yang mengkodekan karakteristik genetik dari organisme hidup. Pada kebanyakan tumbuhan dan hewan, DNA dikemas dengan asam ribonukleat dan protein ke dalam struktur kompak 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 memberikan struktur dan fungsi pada tubuh manusia. Pilihan gen mana yang beroperasi di mana sel menentukan jenis sel: otak, hati, kulit, dan yang lainnya.

Dalam reproduksi seksual, manusia membuat sel khusus, yang disebut gamet, yang hanya berisi satu set 23 kromosom. Selama pembuahan, DNA ayah bersatu dengan DNA ibu untuk menciptakan satu set 46 kromosom baru yang unik. Begitulah sifat nenek moyang diturunkan kepada keturunannya. Satu kromosom tertentu dalam gamet menentukan jenis kelamin keturunan. Kromosom itu bisa berupa X atau Y: dua X menghasilkan perempuan, sedangkan XY menghasilkan laki-laki. Saat sel telur yang dibuahi mulai membelah, gen yang berbeda mengontrol bagaimana sel berdiferensiasi satu sama lain, menciptakan berbagai jaringan, organ, dan sistem manusia.

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. Loop 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 dikodekan, katakanlah karena mutasi pada molekul DNA, Anda mungkin menderita cacat lahir, seperti langit-langit mulut sumbing, atau penyakit genetik termasuk cystic fibrosis dan sindrom Down.

DNA sangat penting untuk kehidupan sel manusia, namun dapat terfragmentasi, yang menyebabkan kematian sel. Ilmu pengetahuan belum sepenuhnya mengungkap misteri ini -- para ilmuwan tidak tahu apakah DNA diprogram untuk menghancurkan diri sendiri. Tiga puluh tujuh gen DNA nonkromosom 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 bayi baru lahir meninggal. Tidak semua mutasi itu buruk -- evolusi pada dasarnya adalah cerita panjang tentang mutasi DNA yang bermanfaat yang telah mengubah organisme satu sel paling sederhana menjadi bentuk kehidupan yang lebih tinggi, termasuk manusia.