Chargaff merupakan ilmuwan yang menggeluti komposisi kimia dari DNA. Datanya bersama dengan difraksi gambar X-ray oleh Rosalind Franklin menyediakan dasar untuk penemuan terbesar biologi pada abad ke-20. James Watson dan Francis Crick memecahkan permasalahan hereditas dan menunjukkan bagaimana pewarisan sifat tersebut dapat melalui satu generasi ke generasi selanjutnya dengan struktur double-helix DNA. Chargaff menemukan empat unit kimia pada DNA yaitu basa, yang dikenal dengan A, C, G dan T terjadi berpasangan. Kemudian Watson dan Crick menyempurnakan penemuan Chargaff dengan struktur DNA.
Model struktur asam nukleat awalnya diajukan oleh Pauling dan Corey. Linus Pauling mengusulkan model yang tidak benar pada awal tahun 1953 di California. Watson dan Crick membaca penelitian Pauling mengenai model tersebut, yang mana modelnya terdiri dari tiga rantai berpilin. Bagian pospat dekat dengan fibre axis, dan basa berada di luar. Menurut Watson dan Crick, pernyataan tersebut belum memuaskan dengan dua alasan, yaitu (1) bahan dalam diagram x-ray adalah garam bukan asam bebas. Selain itu, tanpa atom hidrogen masih belum jelas kekuatan apa yang menyebabkan struktur tetap saling bersama, (2) beberapa jarak van der Waals nampak terlalu kecil.
Struktur tiga rantai lainnya juga diusulkan oleh Fraser, yang dalam modelnya dikatakan bahwa bagian pospat berada di luar sedangkan basa berada di bagian dalam, serta terikat bersama dengan ikatan hidrogen. Kemudian Watson dan Crick berasumsi bahwa struktur tersebut mempunyai dua rantai heliks yang tiap lingkarnya pada sumbu yang sama. Selain itu, mereka mempunyai asumsi kimia, yaitu pada tiap ikatan terdiri dari pospat dari golongan diester bergabung β-D-deoxyribofuranose dengan ikatan 3’,5’. Dua rantai tersebut mengikuti heliks kanan, tetapi karena dua urutan atom dalam dua rantai berjalan berlawanan arah. Tiap rantai dengan bebas menyerupai model Furberg No 1; yaitu, basa berada di bagian dalam dari heliks dan pospat berada di bagian luar. Gula kurang lebih tegak lurus dengan basa yang terikat.
Gambar 1. Sketsa DNA, dua pita adalah pospat-gula, garis horizontal adalah sepasang basa, dan garis vertikal adalah fibre axis.
Karangan terbaru mengenai struktur tentang bagaimana dua rantai tersebut dapat bersama, yaitu oleh basa purin dan pirimidin. Bidang pada basa tegak lurus dengan fibre axis, yang mana mereka tergabung bersama dalam pasangan, basa tunggal dari satu rantai berikatan hidrogen dengan basa tunggal dari rantai lainnya. Satu dari pasangan adalah purin dan bagian lainnya harus pirimidin agar ikatan dapat terjadi. Ikatan hidrogen akan terbentuk jika posisi purin 1 ke posisi pirimidin 1, posisi purin 6 dengan posisi pirimidin 6. Oleh karena itu, diasumsikan bahwa basa hanya terjadi pada struktur dalam bentuk tautomerik, yaitu dengan keto daripada susunan enol, sehingga ditemukan pasangan spesifik pada basa yang dapat berikatan bersama. Pasangan tersebut adalah adenin (purin) dengan timin (pirimidin), dan guanin (purin) dengan sitosin (pirimidin). Jika adenin membentuk satu anggota pada sebuah pasangan, pada kedua rantai kemudian diasumsikan, yaitu pada anggota lain harus timin, begitu juga dengan guanin dan sitosin. Jika pasangan spesifik pada basa terbentuk, maka akan mengiktui urutan rantai satu dengan yang lainnya. Selain itu juga, telah ditemukan bahwa jumlah rasio adenin ke timin dan rasio guanin dan sitosis selalu sangat dekat untuk Deoxyribose Nucleic Acid (DNA). Sehingga pada tahun 1953, ilmuwan James D. Watson dan Frances H. C. Crick dari Universitas Cambridge mengemukakan bahwa merek telah mendeterminasi struktur double-helix pada DNA, yang merupakan molekul yang mengandung gen.
Sumber:
www.nature.com/nature/dna50/archive.html
 oleh Watson dan Crick){kind=link}
0 Comments