Bakteri sangat mudah beradaptasi,
baik dalam pengertian adaptasi evolusioner melalui selaksi alam, maupun dalam
pengertian penyesuaian fisiologis terhadap perubahan lingkungan oleh
masing-masing bakteri. Bagian yang membahas genetika bakteri ini akan membatu
kita memahami bagaimana mikroba-mikrba ini begitu mudah menyesuaikan diri.
Ada dua fenomena biologi
pada konsep hereditas yaitu:
1.
Hereditas yang bersifat stabil
di mana generasi berikut yang terbentuk dari pembelahan satu sel mempunyai
sifat yang identik dengan induknya.
2.
Variasi genetik yang
mengakibatkan adanya perbedaan sifat generasi berikut dari sel induknya akibat
peristiwa genetik tertentu, misalnya mutasi.
Pada
bakteri, unit herediternya disebut genom bakteri. Genom bakteri lazimnya
disebut sebagai gen saja. Gen bakteri biasanya terdapat dalam molekul DNA (asam
deoksirinukleat) tunggal, meskipun dikenal pula adanya materi genetik di luar
kromosom (ekstra kromosomal), yang di sebut plasmid, yang tersebar luas dalam
populasi bakteri. Meskipun bakteri bersifat haploid, transimisi gen dari satu
generasi ke generasi berikutnya berlangsung secara linier, sehingga pada setiap
siklus pembelahan sel, sel anaknya menerima satu set gen yang identik dengan
sel induknya.
Bakteri
yang terdiri dari DNA mempunyai berat lebih kurang 2-3% dari berat kering
satu sel. Dengan mikroskop elektron, DNA tampak sebagai benang-benang fibriler
yang menempati sebagian besar dari volume sel. Molekul DNA bila diekstraksi
dari sel bakteri biasanya mempunyai bentuk yang sirkuler, dengan panjang
kira-kira 1 mm. DNA ini mempunyai berat molekul yang tinggi karena terdiri dari
heteropolimer dari deoksiribonukleotida purin yaitu Adenin Adenin dan Guanin
dan deoksiribonukleotida pirimidin yaitu Sitosin dan Timin.
Watson
dan Crick, dengan sinar X menemukan bahwa struktur DNA terdiri dari dua rantai
poliribonukleotida yang dihubungkan satu sama lain oleh ikatan hidrogen antara
purin di satu rantai dengan pirimidin di rantai lain, dalam keadaan
antiparalel, dan disebut sebagai struktur double helix. Ikatan
hidrogen ini hanya dapat menghubungkan Adenin (6 aminopurin) dengan Timin (2,4
dioksi 5 metil pirimidin) dan antara Guanin (2 amino 6 oksipurin) dengan
Sitosin (2 oksi 4 amino pirimidin). Singkatnya pasangan basa pada suatu sekuens
DNA adalah A-T dan S-G. Karena adanya sistem berpasangan demikian, maka setiap
rantai DNA dapat dijadikan cetakan/template untuk membangun rantai DNA
yang komplementer. Waktu terjadinya proses replikasi DNA dalam pembelahan sel,
molekul DNA dari sel anaknya terdiri dari satu rantai DNA yang komplememter
tapi dibuat baru, dengan kata lain, pemindahan materi genetik dari satu
generasi ke generasi berikutnya adalah dengan cara semikonservatif.
Fungsi
primer DNA pada hakikatnya adalah sebagai sumber perbekalan informasi genetik
yang dimiliki oleh sel induk. Proses replikasi di kerjakan dengan amat lengkap
sehingga sel anaknya mendapatkan pula informasi genetik yang lengkap, sehingga
terjadi kesetabilan genetik dalam suatu populasi mikroorganisme. Satu
benang kromosom biasanya terdiri dari lima juta pasangan basa dan terbagi atas
segmen atau sekuens asam amino tertentu yang akan membentuk stuktur protein.
Protein ini kemudian menjadi enzim-enzim, komponen membran sel dan struktur sel
yang lain yang secara
keseluruhan
menentukan karakter dari sel itu.
Mekanisme
yang menunjukan bahwa sekuen nukleotida di dalam gen menentukan sekuens asam
amino pada pembentukan protein adalah sebagai berikut:
1.
Suatu enzim amino sel bakteri
yang disebut enzim RNA polimerase membentuk satu rantai oliribonukleotida (=
messesnger RNA = mRNA) dari rantai DNA yang ada. Proses ini diseut
transkripsi. Jadi pada transkripsi DNA, terbentuk satu rantai RNA yang
komplementer dengan salah satu rantai double helix dari DNA.
2.
Secara enzimatik asam amino
akan teraktifasi dan ditransfer kepada transfer RNA (= tRNA yang mempunyai
daptor basa yang komplementer dengan basa mRNA di satu ujungnya dan mempunyai
asam amino spesifik di ujung lainnya tiga buah basa pada mRNA di sebut triplet
basa yang lazim disebut sebagai kodon untuk suatu asam amino.
3.
mRNA dan tRNA bersama-sama
menuju kepermukaan ribosom kuman, dan disinilah rantai polipeptida terbentuk
sampai seluruh kodon selesai dibaca menjadi menjadi suatu sekwen asam amino
yang membentuk protein tertentu. Proses ini disebut translasi.
Hereditas dan Genetika Bakteri (DNA,RNA,mRNA)
4/
5
Oleh
Wahid Priyono,S.Pd.
