1. Kepadatan dan Pengepakan DNA (Kromatin)

DNA bukan hanya sekadar molekul heliks ganda, tetapi merupakan molekul yang sangat panjang (sekitar 2 meter dalam setiap sel manusia) yang harus muat di dalam inti sel yang sangat kecil.

• Pengepakan (Packaging): Proses ini dicapai melalui lilitan DNA di sekitar protein yang disebut Histon. Gabungan DNA dan Histon disebut Nukleosom . Rangkaian nukleosom kemudian membentuk serat yang lebih tebal yang dikenal sebagai Kromatin.
• Organisasi: Tingkat pengepakan ini dapat berubah:
  • Eukromatin: Kromatin yang longgar dan siap untuk diekspresikan (gen-gen aktif).
  • Heterokromatin: Kromatin yang padat dan terbungkus rapat, biasanya tidak aktif secara transkripsi (gen-gen “tidur”).

2. Sifat Kimiawi Stabilitas DNA

Struktur heliks ganda DNA tidak hanya berfungsi untuk menyimpan informasi, tetapi juga untuk melindunginya.

• Ikatan Hidrogen: Meskipun ikatan hidrogen yang menyatukan pasangan basa (A-T dan G-C) relatif lemah, jumlahnya yang masif di sepanjang molekul memberikan stabilitas keseluruhan yang luar biasa. Ikatan ini mudah diputus (misalnya saat replikasi atau transkripsi) tetapi cepat terbentuk kembali.
• Ikatan Fosfodiester: Rangka gula-fosfat (tulang punggung DNA) disatukan oleh ikatan kovalen yang sangat kuat (Ikatan Fosfodiester), memastikan integritas struktural DNA.
• Perbaikan DNA (DNA Repair): Sel memiliki mekanisme kompleks, yang melibatkan banyak enzim, untuk memperbaiki kerusakan yang terjadi pada DNA akibat faktor lingkungan (radiasi, zat kimia) atau kesalahan replikasi, sehingga menjaga integritas genom.

3. Aspek Non-Pengkodean (Non-Coding DNA)

Hanya sekitar 1-2% dari seluruh genom manusia yang benar-benar terdiri dari gen pengkode protein. Sisanya adalah “DNA non-pengkode” yang dulunya dianggap sebagai “sampah DNA” (junk DNA), tetapi kini diketahui memiliki peran vital:

• Elemen Regulasi: Urutan DNA yang menentukan kapan, di mana, dan seberapa banyak suatu gen harus diekspresikan (misalnya, promoter, enhancer, terminator).
• Telomer: Urutan berulang di ujung kromosom yang berfungsi melindungi ujung-ujung kromosom dari kerusakan dan pemendekan yang terjadi setiap kali sel membelah. Pemendekan telomer berkaitan erat dengan penuaan.
• RNA Non-Pengkode: Beberapa DNA non-pengkode ditranskripsi menjadi molekul RNA yang tidak diubah menjadi protein (misalnya miRNA atau lncRNA) tetapi berperan penting dalam mengatur ekspresi gen.

Secara keseluruhan, DNA adalah cetak biru yang sangat stabil, terorganisir dengan padat, dan diatur secara dinamis, yang mengatur seluruh biologi suatu organisme.