Pengertian dan Definisi Struktur Double Helix (Untai Ganda). Struktur Double helix adalah istilah untuk menyebut struktur molekul DNA (Deoxyribonucleic acid) atau Asam deoksiribosa nukleat. Struktur double Helix pada DNA terjadi karena DNA tersusun dari untai polinukleutida dimana masing-masing nukleutida dihubungkan oleh phospodiester. Struktur double helix pada DNA dari pengamatan mikroskop elektron tingkat tinggi terlihat seperti dua pita yang terpilin. Dimana biasanya pita yang satu di beri warna biru dan pita yang lain berwarna merah (kuning).
Struktur double helix pada DNA merupakan struktur yang sangat rumit. Struktur untai ganda ini pertama kali di cetuskan oleh James Watson dan Francis Crick. Gagasan James Watson dan Francis Crick ini di ilhami oleh foto DNA melalui fraksi sinar X hasil penemuan terdahulu dari Rosalind Franklin bersama Maurice Wilkins. Berasarkan foto tersebut, Watson dan Crick kemudian membuat model struktur DNA yang kemudian di kenal sebagai struktur DNA Watson-Crick atau Double-Helix Structure.
Teori Struktur Double Helix Watson dan Crick
Menurut Watson dan Crick, DNA memiliki struktur sebagai berikut:
1. Molekul DNA memiliki dua untai polinukleutida yang saling memilin di sepanjang sumbu yang sama sehingga berbentuk seperti spiral. Setiap untai polinukleutida bersifat anti pararel dimana satu sama lain memiliki posisi yang sejajar tetapi dengan arah yang berlawanan.
2. Gugus gula pentosa dan gugus fosfat berfungsi sebagai rantai utama dan terletak di bagian luar. Sedangkan basa-basa nitrogen saling berpasangan di bagian dalam membentuk anak tangga.
3. Masing-masing basa nitrogen dari suatu untai saling terhubung dengan basa nitrogen dari untai lainnya dengan pasangan yang tetap dan komplementer antara yang satu dengan yang lain, yaitu:
- Adenin (A) berpasangan dengan Timin (T)
- Guanin (G) berpasangan dengan Sitosin (C)
Sehingga jika satu rantai DNA terkode ATGCCAGT, maka rantai pasangannya ialah TACGGTCA.
4. Pasangan Adenin-Timin di hubungkan oleh dua atom hidrogen (H) (Ikatan rangkap 2), sedangkan pasangan Guanin-Sitosin di hubungkan oleh 3 atom hidrogen (H) (ikatan rangkap tiga). Dari bentuk iktana tersebut menyebabkan semakin tinggi nisbah G-C maka semakin tinggi pula stabilitas molekul DNA.
5. Nukleutida-nukleutida yang menjadi penyusun polinukleutida saling dihubungkan oleh ikatan fosfodiester, yaitu suatu ikatan yang menghubungkan gula pada suatu nukleutida dengan gula pada nukleutida yang lain. Ikatan ini menghubungkan atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada masing-masing gula deoksiribosa.
6. Ikatan kovalen terjadi ketika salah satu ujung rantai tidak lagi memiliki ikatan Phospodiester, dan masing-masing nukleutida saling berikatan pada gugus phosphate dan gugus OH pada nukleutida lainnya. Dimana atom C nomor 3 mengikat gugus OH sedangkan atom C no 5 mengikat gugus phosfat.
7. Sifat anti pararel dapat di lihat dari kedua ujung nukleutida. Jika untai yang satu memiliki arah dari ujung 5′ ke 3′, maka untai yang lain (untai komplementernya) memiliki arah dari ujung 3′ ke 5′.