Enzim apa saja yang dilibatkan dalam replikasi DNA?

Tahukah anda Jenis-jenis Enzim DNA? DNA adalah sebuah materi herediter yang terdapat di dalam sel. DNA mewariskan genetik pada seluruh sel dan secara tepat bereplikasi selama proses regenerasi sel berlangsung. Saat sel-sel tersebut membelah, salinan identik DNA induk akan dibagikan pada setiap sel anak.

Replikasi DNA dilakukan untuk memperbanyak molekul-molekul DNA, sehingga DNA tidak termutasi. Proses Replikasi DNA ini merupakan proses enzimatis, yaitu membutuhkan bantuan enzim-enzim untuk menjalankan prosesnya.

Enzim-enzim yang berperan dalam proses Replikasi DNA antara lain adalah DNA Polymerase (I, II, III), DNA Ligase, DNA Gyrase, Helicase, dan lain sebagainya. Enzim-enzim tersebut berperan untuk memotong, menyalin, dan menggabungkan DNA turunan.

Jenis Enzim DNA

1). Enzim Polymerase DNA I

DNA Polymerase I berperan dalam menghilangkan RNA primer yang melekat pada Lagging Strand DNA dan mengganti dengan DNA.

Di samping itu, merupakan rantai tunggal polipeptida yang mengkatalisir penempelan unit deoxyribonucleotida baru ke dalam rantai DNA pemula.

Selanjutnya, berfungsi untuk menghidrolisa DNA apabila terjadi kesalahan (memotong nukleotida yang buan pasangan nukleotidanya).

Nukleotida yang akan diambil, harus memiliki gugus 3’-OH bebas dan bukan merupakan bagian dari double helix 5’-3’ exonuclease.

Enzim Polymerase DNA I juga membetulkan kesalahan dengan menghidrolisa DNA dari ujung rantai 5’- fosfat.

Pemotongan ikatan tersebut terjadi pada ikatan fosfodiester ujung 5’, atau sejumlah residu dari ujung 5’. Pemotongan ikatan ini harus sudah di dalam rantai double helix.

2). Enzim Polymerase DNA II

Enzim Polymerase DNA II fungsi spesifiknya belum terlalu jelas. Yang diketahui saat ini, enzim ini juga berperan dalam replikasi DNA.

Memiliki kecepatan mengkatalisis sebanyak 0,5 nukleotida yang ditambahkan tiap detik, serta mempunyai aktivitas 3’-5’ exonuclease.

3). Enzim Polymerase DNA III

Polymerase DNA III merupakan enzim yang memiliki tanggung jawab pada replikasi invivo. Merupakan bagian dari Holoenzim kompleks dengan BM 550.000 yang terdiri dari 7 polipeptida yang berbeda, membawa aktivitas 5’-3’ exonuclease, sedangkan yang lainnya membawa aktivitas 3’-5’.

Salah satu atau lebih polipeptida yang lain mengikat molekul-molekul ATP. Sementara itu, sisanya belum diketahui fungsinya secara pasti.

Sepertinya, Holoenzim dibutuhkan dalam proses replication fork, dengan kecepatan mengkatalisis 150 nukleotida ditambahkan setiap detiknya. Enzim Polymerase III ini mengandung ion Zn2+ serta membutuhkan ion Mg2+ agar dapat bekerja.

4). DNA Ligase

Enzim Polymerase DNA yang telah dijelaskan sebelumnya, diketahui dapat menambahkan deoxyribonucleotida ke rantai pemula, namun ternyata tidak dapat mengkatalisis penggabungan dua rantai DNA.

Hingga pada tahun 1967, ditemukan sebuah enzim yang dapat mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester di antara dua rantai, yang disebut sebagai Enzim Ligase. Ciri-cirinya adalah sebagai berikut:

1. Merupakan rantai polipeptida tunggal dengan BM 77000
2. Memerlukan gugus OH pada ujung 3’ bebas serta gugus fosfat pada ujung 5’ rantai yang lain (pembentukan ikatan fosfodiester ini adalah reaksi endergonik yang membutuhkan tenaga)
3. Menyambung dua mol rantai DNA yang merupakan bagian dari DNA double helix (tidak dapat menyambung dua mol rantai tunggal)

Sementara itu, fungsi spesifik Enzim Ligase adalah sebagai berikut:

1. Memperbaiki rantai yang telah putus pada DNA dupleks
2. Menyambung ujung DNA dupleks untuk menghasilkan DNA sirkuler
3. Menyambung sintesa DNA pada proses rekombinasi
4. Bekerjasama dengan Polymerase DNA pada replikasi DNA

5). Enzim Girase DNA (DNA Gyrase)

Enzim ini termasuk dalam topoisomerase tipe II. Berfungsi untuk membuka supercoiled sebelum proses replikasi berlangsung. Selanjutnya, mengubah bentuk relax menjadi supercoiled dengan membutuhkan ATP.

6). Enzim Helicase

Enzim Helicase adalah enzim yang berfungsi untuk membuka putaran segmen DNA tepat di bagian depan garpu replikasi. Enzim Helicase ini mengikat ATP dan mengikat rantai tunggal DNA.

Terdapat dua macam enzim helicase, satu mengikat pada template Lagging Strand dan bergerak dengan arah 5’-3’, sedangkan yang satunya lagi mengikat pada rantai template Leading Strand dan bergerak dengan arah 3’-5’.

7). Single Strand Binding Protein (SSBP)

Setelah rantai terbuka, beberapa mol protein tertentu saling mengikatkan diri dengan sangat erat untuk menjaga agar jangan sampai rantai berdekatan lagi.

Enzim ini disebut dengan Helix-Destabilizing Protein, atau Single Strand Binding Protein (SSBP). Rantai yang telah diikat oleh SSBP menjadi lurus dan kaku, yaitu tidak ada bengkokan atau lekukan.

8). Enzim Primase

DNA beraktivitas dengan ke arah 5’-3’ (yang hanya terdiri atas 10 nukleotida). Kemudian pada ujung 3’, ditambahkan deoxyribonucleotida trifosfat (oleh enzim Polymerase DNA III) satu per satu sehinga lengkap menjadi 1000-2000 nukleotid. Nukleotida pada RNA pemula/primer dihilangkan satu per satu oleh aktivitas 5’-3’ exonuclease.

Kesimpulan

Berdasarkan penjelasan di atas, dapat disimpulkan bahwa bahan dasar yang digunakan untuk replikasi DNA adalah deoxyribonucleotida 5’triphosphate dan beberap enzim lainnya. Yaitu Enzim Polymerase DNA I, II, III, Ligase, Gyrase, Helicase, SSBP, dan Primase.

Untuk mensintesa DNA, Enzim Polymerase DNA I membutuhkan empat macam deoksiribonukleosida 5’ triphoshate (dATP, dGTP, dTTP, dCTP) atau ion Mg2+ rantai pemula DNA dengan gugus bebas 3’-OH dan ”DNA template”.

Pemanjangan rantai dengan arah 5’-3’. Pemanjangan terjadi karena penggabungan 3’-OH pada DNA pemula, yaitu dengan atom fosfor yang ada dari deoksiribonukleosida trifosfat yang akan ditambahkan.

Demikianlah penjelasan dan ulasan mengenai enzim-enzim penting yang berperan dalam proses replikasi DNA. Semoga artikel ini dapat memberikan informasi dan bermanfaat bagi Anda.

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk berperan sebagai cetakan/templat untuk pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.[1][2]

Replikasi DNA yaitu ronde penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota bertali-tali melaksanakan replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan selang nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Ronde replikasi DNA dapat pula diterapkan in vitro dalam ronde yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini diwujudkan dampak enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat bukanya untaian ganda tersebut diproduksi menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut diproduksi menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian DNA baru berlandaskan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang diwujudkan oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil lepas sama sekali nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase memainkan usaha pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berpandangan 3'→5', sementara untaian lainnya berpandangan 5'→3', dan helikase memainkan usaha buka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi harus berlanjut pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka diproduksi menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan memainkan usaha sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) pengahabisan menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH lepas sama sekali dari sebuah primer RNA dan sintesis DNA berlanjut secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada sisi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' lepas sama sekali pada primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya direbut oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand diproduksi menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap mempunyai pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung untuk mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini merupakan dampak dari interaksi selang DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada semua jenis makhluk hidup mempunyai struktur serupa dan mampu berinteraksi dengan berbagai DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sebagai suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang mampu berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Ronde dalam sliding clamp memungkinkan DNA memainkan usaha melewatinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A besar di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui DNA dan air menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase sampai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp mengalami perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader merupakan protein bersubunit banyak yang mampu menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Bila DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase mampu berikatan dengan subunit pada clamp loader dan memainkan usaha ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Kawasan ori pada E. coli, misalnya, mengandung empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat mengalami reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama habis. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan hendak menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 sampai 40 buah molekul, yang masing-masing hendak terikat pada molekul ATP. Kawasan ori hendak mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Ronde ini memerlukan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif hendak menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang hendak menggunakan energi ATP hasil hidrolisis untuk memainkan usaha di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase berikutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase pengahabisan hendak menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Supaya replikasi dapat terus berlanjut menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks hendak disertai oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini merupakan target agresi antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah diterangkan di atas, replikasi DNA terjadi patut pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan. Pada untai ketinggalan suatu kompleks yang disebut primosom hendak menyintesis sebanyak RNA primer dengan interval 1.000 sampai 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer patut pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan hendak mengalami elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh hendak memainkan pekerjaan pada untai pengarah dan separuh lainnya memainkan pekerjaan pada untai ketinggalan. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai hendak berlanjut dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing ronde dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang mempunyai fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang mempunyai fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai ketinggalan dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka hendak segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diberi pokok oleh DNA polimerase I, yang mempunyai perkara polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase hendak mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki hendak dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan mempunyainya replisom sintesis DNA hendak berlanjut dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi hendak berjumpa anggaran pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar kawasan ini terdapat sebanyak terminator yang hendak menghentikan gerakan garpu replikasi. Terminator tersebut selang lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor untuk helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi sedang menyatu. Pemisahan diterapkan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi pengahabisan disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang bertali-tali hendak diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang sampai permukaan sel. Beberapa CDKs hendak melaksanakan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota memainkan usaha hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum melaksanakan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi hendak diperlambat diproduksi menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 sampai 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami inisasi sangat awal yaitu eukromatin, sedangkan deretan yang persangkaan lambat yaitu heterokromatin. Kawasan sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi sangat lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan untuk memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berlainan terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai ketinggalan diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan perkara primase yang merupakan ronde integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini hendak meneruskan elongasi replikasi tetapi pengahabisan segera dialihkan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai ketinggalan. Patut DNA polimerase d maupun e mempunyai fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d untuk menyintesis DNA yang panjang diakibatkan oleh mempunyainya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi hendak diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan diterapkan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut diterapkan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak mempunyai DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai ketinggalan. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang tidak mengandung informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini hendak berperan sebagai cetakan (templat) untuk penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik yaitu bahwa perkara telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun hendak menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan sampai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel hendak diproduksi menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam ronde penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Pengaturan replikasi

Rujukan

1. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 
2. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Figure 3.8. Semiconservative replication of DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 

Lihat pula

Page 2

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk memerankan sbg cetakan/templat sebagai pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.[1][2]

Replikasi DNA yaitu bagian penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus memperagakan replikasi DNA. Pada eukariota, masa terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan selang nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Bagian replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam bagian yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini diwujudkan akhir suatu peristiwa enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat membukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari suatu untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" sebagai pembentukan dua untaian DNA baru berlandaskan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang diwujudkan oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil tidak terikat nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase memperagakan usaha pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berpandangan 3'→5', sementara untaian lainnya berpandangan 5'→3', dan helikase memperagakan usaha membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi mesti berlanjut pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) sebagai mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan memperagakan usaha sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand mesti mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) akhir menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase bisa membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH tidak terikat dari suatu primer RNA dan sintesis DNA berlanjut secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada segi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' tidak terikat pada primer RNA tersebut sebagai mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan sebagai mengisi celah yang tadinya diduduki oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap hadir pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung sebagai mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini adalah akhir suatu peristiwa dari interaksi selang DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada seluruh jenis makhluk hidup hadir struktur serupa dan bisa berinteraksi dengan beragam DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sbg suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang bisa berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA memperagakan usaha melewatinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A mulia di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran berlandaskan sebagai dilalui DNA dan cairan menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase sampai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp merasakan perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader adalah protein bersubunit banyak yang bisa menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Bila DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase bisa berikatan dengan subunit pada clamp loader dan memperagakan usaha ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, hadir intinya empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat merasakan reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama kesudahannya. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Bagian ini membutuhkan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan mengakibatkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang adalah enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis sebagai memperagakan usaha di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase berikutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) sebagai melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase akhir akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek sebagai memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Supaya replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup sebagai mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini adalah target penyerangan negara antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah diterangkan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan. Pada untai ketinggalan suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan akan merasakan elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini adalah dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai ketinggalan. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang hadir fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang hadir fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai ketinggalan dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diberi inti oleh DNA polimerase I, yang hadir aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran mulia yang disebut dengan replisom. Dengan hadirnya replisom sintesis DNA akan berlanjut dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu sekitar pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan sikap yang dibuat garpu replikasi. Terminator tersebut ditengahnya berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi akhir disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Sebagai memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang terus-menerus akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang sampai permukaan sel. Beberapa CDKs akan memperagakan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan sebagai inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota memperagakan usaha hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum memperagakan penyalinan, DNA mesti dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga sikap yang dibuat garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan masa sekitar 30 hari sebagai menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon merasakan inisiasi secara serempak pada masa tertentu selama fase S. Deretan yang merasakan inisasi paling awal yaitu eukromatin, sedangkan deretan yang perkiraan lambat yaitu heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan sebagai memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai ketinggalan diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang adalah bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi akhir segera dialihkan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai ketinggalan. Baik DNA polimerase d maupun e hadir fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d sebagai menyintesis DNA yang panjang diakibatkan oleh hadirnya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga merasakan penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas seluruh enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena absen DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai ketinggalan. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Sebagai mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang absen intinya informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan memerankan sbg cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik yaitu bahwa aktivitas telomerase merasakan penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan mengakibatkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan sampai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam bagian penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Pengaturan replikasi

Referensi

1. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 
2. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Figure 3.8. Semiconservative replication of DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 

Lihat juga

Page 3

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk memerankan sbg cetakan/templat sebagai pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.[1][2]

Replikasi DNA yaitu bagian penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus memperagakan replikasi DNA. Pada eukariota, masa terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan selang nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Bagian replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam bagian yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini diwujudkan akhir suatu peristiwa enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat membukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari suatu untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" sebagai pembentukan dua untaian DNA baru berlandaskan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang diwujudkan oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil tidak terikat nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase memperagakan usaha pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berpandangan 3'→5', sementara untaian lainnya berpandangan 5'→3', dan helikase memperagakan usaha membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi mesti berlanjut pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) sebagai mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan memperagakan usaha sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand mesti mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) akhir menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase bisa membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH tidak terikat dari suatu primer RNA dan sintesis DNA berlanjut secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada segi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' tidak terikat pada primer RNA tersebut sebagai mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan sebagai mengisi celah yang tadinya diduduki oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap hadir pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung sebagai mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini adalah akhir suatu peristiwa dari interaksi selang DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada seluruh jenis makhluk hidup hadir struktur serupa dan bisa berinteraksi dengan beragam DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sbg suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang bisa berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA memperagakan usaha melewatinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A mulia di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran berlandaskan sebagai dilalui DNA dan cairan menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase sampai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp merasakan perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader adalah protein bersubunit banyak yang bisa menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Bila DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase bisa berikatan dengan subunit pada clamp loader dan memperagakan usaha ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, hadir intinya empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat merasakan reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama kesudahannya. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Bagian ini membutuhkan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan mengakibatkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang adalah enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis sebagai memperagakan usaha di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase berikutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) sebagai melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase akhir akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek sebagai memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Supaya replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup sebagai mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini adalah target penyerangan negara antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah diterangkan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan. Pada untai ketinggalan suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan akan merasakan elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini adalah dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai ketinggalan. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang hadir fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang hadir fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai ketinggalan dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diberi inti oleh DNA polimerase I, yang hadir aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran mulia yang disebut dengan replisom. Dengan hadirnya replisom sintesis DNA akan berlanjut dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu sekitar pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan sikap yang dibuat garpu replikasi. Terminator tersebut ditengahnya berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi akhir disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Sebagai memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang terus-menerus akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang sampai permukaan sel. Beberapa CDKs akan memperagakan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan sebagai inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota memperagakan usaha hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum memperagakan penyalinan, DNA mesti dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga sikap yang dibuat garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan masa sekitar 30 hari sebagai menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon merasakan inisiasi secara serempak pada masa tertentu selama fase S. Deretan yang merasakan inisasi paling awal yaitu eukromatin, sedangkan deretan yang perkiraan lambat yaitu heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan sebagai memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai ketinggalan diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang adalah bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi akhir segera dialihkan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai ketinggalan. Baik DNA polimerase d maupun e hadir fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d sebagai menyintesis DNA yang panjang diakibatkan oleh hadirnya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga merasakan penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas seluruh enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena absen DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai ketinggalan. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Sebagai mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang absen intinya informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan memerankan sbg cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik yaitu bahwa aktivitas telomerase merasakan penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan mengakibatkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan sampai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam bagian penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Pengaturan replikasi

Referensi

1. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 
2. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Figure 3.8. Semiconservative replication of DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 

Lihat juga

Page 4

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk memerankan sbg cetakan/templat sebagai pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.[1][2]

Replikasi DNA yaitu bagian penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus memperagakan replikasi DNA. Pada eukariota, masa terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan selang nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Bagian replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam bagian yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini diwujudkan akhir suatu peristiwa enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat membukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari suatu untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" sebagai pembentukan dua untaian DNA baru berlandaskan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang diwujudkan oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil tidak terikat nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase memperagakan usaha pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berpandangan 3'→5', sementara untaian lainnya berpandangan 5'→3', dan helikase memperagakan usaha membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi mesti berlanjut pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) sebagai mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan memperagakan usaha sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand mesti mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) akhir menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase bisa membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH tidak terikat dari suatu primer RNA dan sintesis DNA berlanjut secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada segi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' tidak terikat pada primer RNA tersebut sebagai mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan sebagai mengisi celah yang tadinya diduduki oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap hadir pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung sebagai mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini adalah akhir suatu peristiwa dari interaksi selang DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada seluruh jenis makhluk hidup hadir struktur serupa dan bisa berinteraksi dengan beragam DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sbg suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang bisa berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA memperagakan usaha melewatinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A mulia di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran berlandaskan sebagai dilalui DNA dan cairan menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase sampai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp merasakan perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader adalah protein bersubunit banyak yang bisa menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Bila DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase bisa berikatan dengan subunit pada clamp loader dan memperagakan usaha ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, hadir intinya empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat merasakan reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama kesudahannya. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Bagian ini membutuhkan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan mengakibatkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang adalah enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis sebagai memperagakan usaha di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase berikutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) sebagai melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase akhir akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek sebagai memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Supaya replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup sebagai mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini adalah target penyerangan negara antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah diterangkan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan. Pada untai ketinggalan suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan akan merasakan elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini adalah dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai ketinggalan. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang hadir fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang hadir fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai ketinggalan dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diberi inti oleh DNA polimerase I, yang hadir aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran mulia yang disebut dengan replisom. Dengan hadirnya replisom sintesis DNA akan berlanjut dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu sekitar pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan sikap yang dibuat garpu replikasi. Terminator tersebut ditengahnya berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi akhir disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Sebagai memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang terus-menerus akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang sampai permukaan sel. Beberapa CDKs akan memperagakan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan sebagai inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota memperagakan usaha hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum memperagakan penyalinan, DNA mesti dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga sikap yang dibuat garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan masa sekitar 30 hari sebagai menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon merasakan inisiasi secara serempak pada masa tertentu selama fase S. Deretan yang merasakan inisasi paling awal yaitu eukromatin, sedangkan deretan yang perkiraan lambat yaitu heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan sebagai memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai ketinggalan diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang adalah bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi akhir segera dialihkan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai ketinggalan. Baik DNA polimerase d maupun e hadir fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d sebagai menyintesis DNA yang panjang diakibatkan oleh hadirnya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga merasakan penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas seluruh enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena absen DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai ketinggalan. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Sebagai mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang absen intinya informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan memerankan sbg cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik yaitu bahwa aktivitas telomerase merasakan penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan mengakibatkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan sampai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam bagian penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Pengaturan replikasi

Referensi

1. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 
2. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Figure 3.8. Semiconservative replication of DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 

Lihat juga

Page 5

Replikasi DNA yang terjadi, disebut replikasi semikonservatif, karena masing-masing dari kedua rantai DNA induk memerankan sbg cetakan/templat sebagai pembuatan dua rantai DNA dengan untai ganda yang baru.[1][2]

Replikasi DNA yaitu bagian penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus memperagakan replikasi DNA. Pada eukariota, masa terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan selang nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Bagian replikasi DNA dapat pula dilakukan in vitro dalam bagian yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur yang terbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini diwujudkan akhir suatu peristiwa enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA, membuat membukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-masing terdiri dari suatu untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut menjadi "cetakan" sebagai pembentukan dua untaian DNA baru berlandaskan urutan nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan memperpanjang oligonukleotida yang diwujudkan oleh enzim primase dan disebut primer.

DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil tidak terikat nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase memperagakan usaha pada DNA "induk" dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu replikasi berpandangan 3'→5', sementara untaian lainnya berpandangan 5'→3', dan helikase memperagakan usaha membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena itu, replikasi mesti berlanjut pada kedua arah berlawanan tersebut.

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein pengikat untaian tunggal (10) sebagai mencegahnya membentuk heliks ganda kembali. Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan memperagakan usaha sepanjang untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk lagging strand mesti mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) akhir menyambungkan potongan-potongan lagging strand tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA polimerase bisa membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH tidak terikat dari suatu primer RNA dan sintesis DNA berlanjut secara berkesinambungan, searah dengan arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada segi yang berseberangan dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' tidak terikat pada primer RNA tersebut sebagai mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan deoksiribonukleotida baru ditambahkan sebagai mengisi celah yang tadinya diduduki oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap hadir pada garpu replikasi sementara DNA membentuk gelung sebagai mempertahankan pembentukan DNA ke dua arah. Hal ini adalah akhir suatu peristiwa dari interaksi selang DNA polimerase, sliding clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada seluruh jenis makhluk hidup hadir struktur serupa dan bisa berinteraksi dengan beragam DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sbg suatu faktor prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang bisa berinteraksi dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA memperagakan usaha melewatinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat lubang 35A mulia di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran berlandaskan sebagai dilalui DNA dan cairan menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada sepanjang DNA. Begitu polimerase sampai ujung templat atau mendeteksi DNA berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp merasakan perubahan konformasi yang melepaskan DNA polimerase.

Clamp loader adalah protein bersubunit banyak yang bisa menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Bila DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase bisa berikatan dengan subunit pada clamp loader dan memperagakan usaha ke posisi baru pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi di prokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota

Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli, misalnya, hadir intinya empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat merasakan reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang pertama kesudahannya. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40 buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Bagian ini membutuhkan kondisi superkoiling negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling negatif akan mengakibatkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang adalah enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil hidrolisis sebagai memperagakan usaha di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase berikutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) sebagai melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase akhir akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek sebagai memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Supaya replikasi dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak cukup sebagai mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini adalah target penyerangan negara antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya replikasi DNA bakteri.

Seperti telah diterangkan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan. Pada untai ketinggalan suatu kompleks yang disebut primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000 basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase.

Primer baik pada untai pengarah maupun pada untai ketinggalan akan merasakan elongasi dengan bantuan holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini adalah dimer, separuh akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai ketinggalan. Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang sama.

Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a, yang hadir fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang hadir fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapat subunit b yang menempelkan polimerase pada DNA.

Begitu primer pada untai ketinggalan dielongasi oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan oleh hilangnya primer tersebut diberi inti oleh DNA polimerase I, yang hadir aktivitas polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’. Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini membentuk kompleks berukuran mulia yang disebut dengan replisom. Dengan hadirnya replisom sintesis DNA akan berlanjut dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu sekitar pada posisi 180 °C dari ori. Di sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan sikap yang dibuat garpu replikasi. Terminator tersebut ditengahnya berupa produk gen tus, suatu inhibitor bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing lingkaran hasil replikasi akhir disegregasikan ke dalam kedua sel hasil pembelahan.

Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Sebagai memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang terus-menerus akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang sampai permukaan sel. Beberapa CDKs akan memperagakan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan sebagai inisiasi pada masing-masing ori.

Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota memperagakan usaha hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum memperagakan penyalinan, DNA mesti dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga sikap yang dibuat garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan masa sekitar 30 hari sebagai menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon merasakan inisiasi secara serempak pada masa tertentu selama fase S. Deretan yang merasakan inisasi paling awal yaitu eukromatin, sedangkan deretan yang perkiraan lambat yaitu heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan sebagai memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai ketinggalan diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang adalah bagian integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi akhir segera dialihkan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA polimerase e pada untai ketinggalan. Baik DNA polimerase d maupun e hadir fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d sebagai menyintesis DNA yang panjang diakibatkan oleh hadirnya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di dalam sel juga merasakan penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas seluruh enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena absen DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai ketinggalan. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Sebagai mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif sederhana yang absen intinya informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan memerankan sbg cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik yaitu bahwa aktivitas telomerase merasakan penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan mengakibatkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan sampai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam bagian penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Pengaturan replikasi

Referensi

1. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Heredity, Genes, and DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 
2. ^ (Inggris)Geoffrey M. Cooper (2000). "The Cell - A Molecular Approach". Boston University (ed. 2) (Sunderland (MA): Sinauer Associates). hlm. Figure 3.8. Semiconservative replication of DNA. ISBN 0-87893-106-6. Diakses 2010-08-13. 

Lihat juga

Page 6

Ateisme	Buddha
Hindu	Islam & Al Qur'an
Kristen	Mitologi
Yahudi

Sumatera	Jabodetabek
Kalimantan	Wayang
Jawa

Sepak bola	Formula Satu
Bulu tangkis	Tenis
Olimpiade

Portal Beberapa Negara

Portal Yang lain

Allah	Muhammad
Al Qur'an	Rukun Islam
Rukun Iman	Mazhab
Sejarah

Yesus Kristus	Tritunggal
Alkitab	Sejarah

Negara di Amerika Selatan

Negara dan Wilayah Teritorial di Amerika Utara

Page 7

Sepak bola	Formula Satu	Bulu tangkis	Tenis	Olimpiade

Portal Beberapa Negara

Portal Yang lain

Allah	Muhammad	Al Qur'an	Rukun Islam	Rukun Iman	Mazhab	Sejarah

Yesus Kristus	Tritunggal	Alkitab	Sejarah

Negara di Amerika Selatan

Negara dan Wilayah Teritorial di Amerika Utara

Page 8

Football	Formula One	Badminton	Tennis	Olympics

Some Countries Portal

Other Portal

God	Muhammad	Qur'an	Pillars of Islam	Pillars of Faith	School	History

Jesus Christ	Trinity	Bible	History

Countries in South America

State and Territory in North America

Page 9

Football	Formula One
Badminton	Tennis
Olympics

Some Countries Portal

Other Portal

God	Muhammad
Qur'an	Pillars of Islam
Pillars of Faith	School
History

Jesus Christ	Trinity
Bible	History

Countries in South America

State and Territory in North America

Page 10

Tags (tagged): the, world, encyclopedia, of, contents, unkris, geography, portal, africa, south, america, north, kalimantan, nusa, tenggara, islands, bali, west, sri, lanka, syria, taiwan, tajikistan, thailand, timor, leste, burundi, djibouti, eritrea, ethiopia, kenya, comoros, center, studies, formula, 1, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, indonesian

Page 11

Tags (tagged): the, world, encyclopedia, of, contents, unkris, geography, portal, africa, south, america, north, kalimantan, nusa, tenggara, islands, bali, west, sri, lanka, syria, taiwan, tajikistan, thailand, timor, leste, burundi, djibouti, eritrea, ethiopia, kenya, comoros, center, studies, formula, 1, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, indonesian

Page 12

Tags (tagged): the, world, encyclopedia, of, contents, unkris, sumatra, jabodetabek, borneo, kalimantan, puppet, wayang, java, west, papua, countries, in, europe, albanian, andorra, armenia, peru, suriname, uruguay, venezuela, state, and, territory, regional, dependency, melilla, reunion, western, sahara, saint, center, studies, portal, japan, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, indonesian

Page 13

Tags (tagged): the, world, encyclopedia, of, contents, unkris, sumatra, jabodetabek, borneo, kalimantan, puppet, wayang, java, west, papua, countries, in, europe, albanian, andorra, armenia, peru, suriname, uruguay, venezuela, state, and, territory, regional, dependency, melilla, reunion, western, sahara, saint, center, studies, portal, japan, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, indonesian

Page 14

Tags (tagged): daftar, isi, pusat, ilmu, pengetahuan, unkris, portal, utama, agama, astronomi, bahasa, biografi, biologi, budaya, bengkulu, jambi, kepulauan, bangka, belitung, riau, kong, india, indonesia, iran, iraq, israel, jepang, kamboja, tunisia, afrika, barat, benin, burkina, faso, gambia, ghana, asia, ateisme, atheis, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, ensiklopedi, ensiklopedia

Page 15

Tags (tagged): daftar, isi, pusat, ilmu, pengetahuan, unkris, portal, indonesia, sumatera, jabodetabek, kalimantan, wayang, maluku, utara, papua, barat, negara, peru, suriname, uruguay, venezuela, wilayah, lesotho, namibia, swaziland, territorial, islam, jawa, jepang, program, kuliah, pegawai, kelas, weekend, eksekutif, ensiklopedi, bahasa, ensiklopedia

Page 16

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) 3, 3 Diva (album), 3 Doa 3 Cinta (film), 3 Doors Down, 3 Februari, 30 Oktober, 30 Persei, 30 Rock, 30 September, 33 (angka), 330, 330 (angka), 330-an, 360-an, 360-an SM, 3600 Detik, 360s, 390 's, 390 SM, 390-an, 390-an SM

Page 17

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) 3, 3 Diva (album), 3 Doa 3 Cinta (film), 3 Doors Down, 3 Februari, 30 Oktober, 30 Persei, 30 Rock, 30 September, 33 (angka), 330, 330 (angka), 330-an, 360-an, 360-an SM, 3600 Detik, 360s, 390 's, 390 SM, 390-an, 390-an SM

Page 18

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) A, A Cinderella Story, A Clockwork Orange, A Clockwork Orange (film), A Collection, Aaptos papillata, Aaptos pernucleata, Aaptos robustus, Aaptos rosacea, Abdul Aziz Alu-Sheikh, Abdul Aziz Angkat, Abdul Aziz bin Abdulah bin Baz, Abdul Aziz bin Abdullah Alu Syaikh, Abisai, Abit, Mook Manaar Bulatn, Kutai Barat, Abitibi-Consolidated, AbiWord, AC Arles-Avignon, AC Bellinzona, AC Martina, AC Milan

Page 19

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) A, A Cinderella Story, A Clockwork Orange, A Clockwork Orange (film), A Collection, Aaptos papillata, Aaptos pernucleata, Aaptos robustus, Aaptos rosacea, Abdul Aziz Alu-Sheikh, Abdul Aziz Angkat, Abdul Aziz bin Abdulah bin Baz, Abdul Aziz bin Abdullah Alu Syaikh, Abisai, Abit, Mook Manaar Bulatn, Kutai Barat, Abitibi-Consolidated, AbiWord, AC Arles-Avignon, AC Bellinzona, AC Martina, AC Milan

Page 20

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) B, B17, B20, B22, B25, Babirik, Beruntung Baru, Banjar, Babirik, Hulu Sungai Utara, Babirusa, Babirusa Buru, Badan Liga Indonesia, Badan Meteorologi Australia, Badan Meteorologi dan Geofisika, Badan Meteorologi Jepang, Bagik Payung, Suralaga, Lombok Timur, Bagik Polak, Labu Api, Lombok Barat, Baginda, Sumedang Selatan, Sumedang, Bagindo Aziz Chan, Bahasa Bawean, Bahasa Belanda, Bahasa Belanda di Indonesia, Bahasa Belarus

Page 21

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) B, B17, B20, B22, B25, Babirik, Beruntung Baru, Banjar, Babirik, Hulu Sungai Utara, Babirusa, Babirusa Buru, Badan Liga Indonesia, Badan Meteorologi Australia, Badan Meteorologi dan Geofisika, Badan Meteorologi Jepang, Bagik Payung, Suralaga, Lombok Timur, Bagik Polak, Labu Api, Lombok Barat, Baginda, Sumedang Selatan, Sumedang, Bagindo Aziz Chan, Bahasa Bawean, Bahasa Belanda, Bahasa Belanda di Indonesia, Bahasa Belarus

Page 22

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) C, C.G.E. Mannerheim, C.G.K. Reinwardt, C.H. Greenblatt, C.I.D. (film), Cairate, Cairina scutulata, Cairn Terrier, Cairns, Calung, Calungbungur, Sajira, Lebak, Caluso, Caluya, Antique, Canadian dollar, Canadian Football League, Canadian Grand Prix, Canadian Hot 100, Cane Toa, Rikit Gaib, Gayo Lues, Cane Uken, Rikit Gaib, Gayo Lues, Canellales, Canero

Page 23

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) C, C.G.E. Mannerheim, C.G.K. Reinwardt, C.H. Greenblatt, C.I.D. (film), Cairate, Cairina scutulata, Cairn Terrier, Cairns, Calung, Calungbungur, Sajira, Lebak, Caluso, Caluya, Antique, Canadian dollar, Canadian Football League, Canadian Grand Prix, Canadian Hot 100, Cane Toa, Rikit Gaib, Gayo Lues, Cane Uken, Rikit Gaib, Gayo Lues, Canellales, Canero

Page 24

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) H, H.H.H. Tower, H.M.A. Tihami, H.O.S. Tjokroaminoto, H.O.T., Hak LGBT di Oseania, Hak LGBT di Pakistan, Hak LGBT di Republik Tiongkok, Hak LGBT di Rumania, Halte Cinango, Halte Cisomang, Halte Cisomang layout, Halte Citaliktik, Handil Labuan Amas, Bumi Makmur, Tanah Laut, Handil Maluka, Bumi Makmur, Tanah Laut, Handil Negara, Kurau, Tanah Laut, Handil Purai, Beruntung Baru, Banjar, Harapan, Tanah Pinem, Dairi, Harapankarya, Pagelaran, Pandeglang, Harappa, Harara, Dusun Timur, Barito Timur

Page 25

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) H, H.H.H. Tower, H.M.A. Tihami, H.O.S. Tjokroaminoto, H.O.T., Hak LGBT di Oseania, Hak LGBT di Pakistan, Hak LGBT di Republik Tiongkok, Hak LGBT di Rumania, Halte Cinango, Halte Cisomang, Halte Cisomang layout, Halte Citaliktik, Handil Labuan Amas, Bumi Makmur, Tanah Laut, Handil Maluka, Bumi Makmur, Tanah Laut, Handil Negara, Kurau, Tanah Laut, Handil Purai, Beruntung Baru, Banjar, Harapan, Tanah Pinem, Dairi, Harapankarya, Pagelaran, Pandeglang, Harappa, Harara, Dusun Timur, Barito Timur

Page 26

Tags (tagged): Judul Topik (Artikel) I, I Got a Boy, I Got a Boy (lagu), I Gusti Agung Kusuma Yudha Rai, I Gusti Ketut Jelantik, Ibrahim al-Imam, Ibrahim al-Jaafari, Ibrahim al-Maimuni, Ibrahim al-Marhumi, Ie Mirah, Pasie Raja, Aceh Selatan, Ie Relop, Pegasing, Aceh Tengah, Ie Rhob Babah Lueng, Simpang Mamplam, Bireuen, Ie Rhob Barat, Simpang Mamplam, Bireuen, Ikatan non kovalen, Ikatan Pelajar Muhammadiyah, Ikatan Pencak Silat Indonesia, Ikatan Pendukung Kemerdekaan Indonesia, Ilyas, Ilyas Karim, Ilyas Ruhiat, Ilyas Ya'kub