Pada awalnya terdapat tiga macam teori mengenai replikasi materi genetik ini. Ada teori konservatif, ada teori semi konservatif, dan ada teori dispersif.

Pada teori semikonservatif, DNA parental dirujudkan dalam pita heliks ganda berwarna kuning. Pada generasi yang pertama, tiap-tiap helik tunggal pita membentuk pasangan baru yang berwarna hitam. Jadi pita yang berwarna kuning berperan sebagai cetakan untuk membentuk pasangannya. Pada generasi kedua masing-masing dari pita heliks tunggal menjadi cetakan untuk membentuk heliks ganda berikutnya.

Pada teoti konservatif, heliks ganda yang baru terbentuk dari dua untai heliks tunggal yang sama-sama baru. Jadi pita lema tetap dengan pasangannya dan pita baru dengan pita baru juga (kuning dengan kuning, hitam dengan hitam) hal ini terjadi juga pada generasi yang kedua.

Pada teori dispersif tampak DNA terpotong-potong menjadi bagian-bagian pendek. Kemudian potongan-potongan itu terpecah menjadi dua dan tiap kelompok potongan melengkapi dirinya dengan segmn-segmen baru sehingga diperoleh susunan berseling antara segmen DNA lama dan baru. Hal tersebut terjadi pula pada generasi-generasi berikutnya.

Setelah ada tiga macam  teori ini maka M.S. Messelson dan F.W stahl mempublikasikan pada tahun 1958 bahwa replikasi DNA berjalan sesuai denga teori semi konservatif. Percobaan yang dapat membuktikan bahwa replikasi DNA berjalan secara semi konservatif ini dilakukan dengan menggunakan bakteri E. coli. Berikut adalah langkah-langkah percobaan yang dilakukan oleh Meselson dan Stahl.

  1. Meselson dan Srahl menumbuhkan E. coli selama bergenerasi pada medium yang mengandung isotop 15N sebagai pengganti isotop normalnya yaitu 14Nyang lebih ringan. Purin dan pirimidin mengandung nitrogen, sehingga nantinya  semua purin dan pirimidin dari bakteri yang dibiakkan ini mengandung isotop15N. Dengan demikian massa jenis bakteri 15N akan lebih besar dari massa jenis bakteri 14N.
  2. Saat dilakukan percobaan ini telah diketahui adanya prosedur teknik pemisahan molekul berdasarakan massa jenisnya yang dikenal dengan sebutan equilibrium density centrifugation.
  3. Untuk mengetahui teori mana yang berlaku dalam replikasi DNA, maka Meselson dan Stahl dapat mengetahuinya dari pencatatan perubahan komponen massa jenus DNA sel yang ditumbuhkan pada medium 15N dan kemudian di pindahkan ke medium 14N. Massa jenis DNA kurang lebih sama dengan massa jenis larutan garam berat.seperti Cesium Klotida (CsCl). Massa jenis DNA yang memiliki isotop 14N sebesar 1,710 g/cm3, sedangkan DNA dengan isotop 15Nmemiliki massa jenis 1,724 g/cm3. Dengan sentrifugasi kecepatan tinggi dan waktu tertentu maka dapat dipisahkan antara molekul dengan massa jenis tinggi dan molekul dengan massa jenis rendah secara bergradien dari bagian atas tabung sampai ke bagian bawahnya.
  4. Setelah membiakkan bakteri bakteri dalam medium dengan isotop 15N, maka Meselson dan Stahl memindahkan bakteri untuk dibiakkan di medium dengan isotop 14N. Berikut adalah gambar langkah-langkah percobaan yang dilakukan oleh Meselson dan Stahl.

  • 5. Setelah dibiakkan dalam waktu tertentu maka sebagian bakteri dianalisis dengan teknik CsCl equilibrium density centrifugation. Analisis dilakukan pada berbagai generasi. Hasil analisis yang didapat seperti ditunjukkan oleh gambar berikut ini.

Dari gambar ini dapat diperoleh penjelasan seperti berikut ini.

  • a.       Sebelum perlakuan maka diuji dulu untuk memastikan DNA parental yang dipakai adalah DNA yang mengandung isotop 15N.Kontrol 1, DNA bakteri yang dibiakkan di medium isotop 14N yang semuanya masa jenisnya ringan. Kontrol 2 campuran antara bakteri yang dibiakkan di isotop 14N dan 15N yang terpisah membentuk dua lapisan yang berbeda.
  • b.      Pada generasi pertama, setelah bakteri yang dibiakkan pada isotop15N dipidahkan ke 14N, diperoleh hasil DNA yang massa jenisnya terletak antara massa jenis DNA bakteri yang dibiakkan di medium isotop 15N dan isotop 14N (DNA hibrid). Hasil ini memenuhi teori semikonservatif dan teori dispersif.
  • c.       Pada generasi kedua,diperoleh bakteri dengan DNA hibrid dan DNA ringan (mengandung 14 N) yang setara. Hasil ii memenuhi teori semikonservatif.
  • d.      Pada generasi ketiga diperoleh hasil seperempat DNA hibrid dan tiga perempatnya DNA ringan.

Berdasarkan kenyataan ini maka dapat diperoleh kesimpulan bahwa replikasi DNA itu secara semikonservatif.

Dari hasil percobaan Meselson-Stahl ini, maka secara kuat diperoleh kesimpulan bahawa replikasi DNA adalah semi konservatif. Replikasi semikonservatif ini terjadi pula pada organisme lain selain bakteri yakni kelompok hewan dan tumbuhan.

About these ads

About JavAurora

Aku bagai berjalan di atas air, beriak tapi tak berbekas

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s