MALANG - Setelah penemuan mengenai struktur DNA telah muncul, ada hal tepenting yang muncul dalam biologi molekuler, yaitu publikasi urutan lengkap genom manusia yang ditemukan pada tahun 2003. Genom sendiri merupakan bagian dari seluruh DNA yang terdapat di dalam empat puluh enam kromosom yang bertempat di nukleus pada masing-masing sel somatik (tubuh) manusia. Lalu bagaimana organisasi pada genom manusia?

Pada tahun 1990, Proyek Genom Manusia diluncurkan, hal tersebut merupakan kolaborasi internasional yang melibatkan 20 negara dan kemungkinan menjadi salah satu eksperimen biologi terbesar yang pernah dilakukan. Proyek tersebut bertujuan sebagai penentu urutan yang tepat dari basa A, T, G dan C dari genom lengkap dengan pengurutan. Proyek ini juga dikoordinasikan oleh National Center for Human Genome Research di Amerika Serikat yang dipimpin langsung oleh James Watson yang merupakan salah satu penemu struktur DNA.

Panjang total DNA dalam setiap sel memiliki variasi yang berbeda-beda menurut spesiesnya, akan tetapi bisa mencapai beberapa meter. Seperti DNA yang ada pada setiap sel manusia panjangnya diperkirakan bisa sekitar dua meter. Molekul linier pun harus dikemas agar bisa masuk ke dalam inti sel yang memiliki diameter dengan perkiraan sekitar satu juta kali lebih kecil (6 mikron). Untuk mencapai hal tersebut, DNA dikemas melalui beberapa tingkatan. 

Pada tingkat pertama DNA linier melekat pada protein yang disebut histon agar dapat membentuk struktur yang disebut nukleosom. Lalu, setiap nukleosom terdapat sekitar 146 pasangan basa DNA yang melilit delapan molekul protein histon dan akan dipisahkan dari nukleosom berikutnya oleh DNA penghubung pendek. Hal ini muncul sebagai struktur ‘beads on a string’. Rantai nukleosom terlipat agar dapat menghasilkan serat, agar selanjutnya bisa dipadatkan lebih lanjut untuk serangkaian loop besar. Putaran atau lingkaran tersebut kemudian akan digulung untuk menghasilkan kromosom. DNA dikemas  dengan protein histon untuk menyediakan struktur kromatin yang menyatu. Struktur DNA-protein yang sangat teratur yang membentuk kromosom eukariotik ini disebut kromatin.

Pengemasan kromosom tidak sejenis pada l kromosom lainnya. Beberapa area lebih kompak daripada yang lain. Kromatin longgar yang diketahui sebagai eukromatin memiliki keterikatan dengan daerah DNA yang ditranskripsi atau gen yang ditranskripsi. Struktur yang lebih terbuka memungkinkan enzim yang terakit di dalam proses agar dapat mengakses wilayah kromosom. Namun sebaliknya, kromatin yang selaras disebut heterokromatin, memiliki keterkaitn dengan daerah DNA yang bereplikasi atau tidak aktif secara transkripsi.

Tidak semua DNA dikemas dalam nukleus. Sejumlah kecil yang terdapat dalam mitokondri atau yang dikenal sebagai DNA mitokondria (mtDNA) terdapat pada manusia. Mitokondria merupakan struktur yang terdapat di dalam sel sebagai pengubah energi yang tersimpan di dalam makanan menjadi bentuk yang dapat digunakan sel untuk melakukan prosesnya. mtDNA terdiri dari sekitar 16.500 pasangan basa, mengkode 37 gen yang produk proteinnya terlibat dalam produksi energi. Selain itu, mtDNA berguna sebagai penelusuran leluhur; karena biasanya diturunkan dari ibu ke anak. Orang tua dari garis ibu yang sama akan berbagi mtDNA yang sama pula. Sebagai tambahan, mtDNA juga digunakan sebagai pengidentifikasi dalam sidik jari DNA forensik.

Penjelasan mengenai organisasi genome pada manusia cukup disini! Jika kalian ingin mengetahui lebih banyak atau lebih luas terkait biologi molekuler, Inbio Indonesia dapat membantu kalian melalui jurnal atau online course yang telah disediakan! Selamat membaca!

Sumber: Molecular Biology: A Very Short Introduction-Aysha Divan&Janice A, Royds (book)