DNA (Deoxyribonucleic Acid) adalah molekul pembawa informasi genetik yang menentukan sifat semua makhluk hidup. Penemuan struktur DNA merupakan salah satu pencapaian terbesar dalam biologi modern. Namun, perjalanan untuk memahami DNA tidak terjadi dalam semalam—melibatkan kontribusi banyak ilmuwan selama lebih dari satu abad. Artikel ini akan membahas sejarah penemuan DNA, mulai dari eksperimen Gregor Mendel hingga terobosan James Watson dan Francis Crick.

Awal Mempelajari Hereditas: Gregor Mendel (1865)
Sebelum DNA dikenal, ilmuwan Austria, Gregor Mendel, melakukan eksperimen revolusioner pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum). Melalui penelitiannya, Mendel menemukan hukum pewarisan sifat, yang kelak dikenal sebagai Hukum Mendel.
- Percobaan Mendel: Ia mengamati pola pewarisan sifat seperti warna bunga dan tekstur biji.
- Kesimpulan: Sifat diwariskan melalui “faktor” (sekarang disebut gen) yang berasal dari kedua orang tua.
- Dampak: Meski diabaikan saat itu, karya Mendel menjadi dasar genetika modern.
Penemuan “Nuklein” oleh Friedrich Miescher (1869)
Pada 1869, ahli biokimia Swiss, Friedrich Miescher, berhasil mengisolasi zat dari inti sel yang ia sebut “nuklein” (kini dikenal sebagai DNA).
- Eksperimen: Miescher meneliti sel darah putih dari perban bekas operasi dan menemukan zat asam dalam inti sel.
- Signifikansi: Ini adalah pertama kalinya DNA diidentifikasi, meski fungsinya belum diketahui.
Bukti DNA sebagai Materi Genetik (1928-1952)
Selama awal abad ke-20, para ilmuwan masih memperdebatkan apakah protein atau DNA yang membawa informasi genetik. Beberapa eksperimen kunci membuktikan peran DNA:
Eksperimen Frederick Griffith (1928)
Griffith menemukan “prinsip transformasi” saat meneliti bakteri Streptococcus pneumoniae.
- Hasil: Bakteri tidak berbahaya bisa berubah menjadi patogen ketika terkena substansi dari bakteri mati yang berbahaya.
- Implikasi: Ada “faktor transformasi” yang mengubah sifat bakteri, diduga DNA.
Eksperimen Avery, MacLeod, & McCarty (1944)
Tim ilmuwan ini membuktikan bahwa DNA-lah faktor transformasi dalam percobaan Griffith.
- Metode: Mereka memurnikan DNA dari bakteri dan menunjukkan bahwa hanya DNA yang bisa mentransformasi sifat bakteri.
- Kesimpulan: DNA adalah materi genetik.
Eksperimen Hershey-Chase (1952)
Alfred Hershey dan Martha Chase menggunakan virus bakteriofag untuk membuktikan DNA membawa informasi genetik.
- Metode: Mereka melabeli DNA dengan fosfor radioaktif dan protein dengan sulfur radioaktif.
- Hasil: Hanya DNA yang masuk ke dalam sel bakteri, membuktikan DNA adalah materi hereditas.
Penemuan Struktur Heliks Ganda oleh Watson & Crick (1953)
Pada 1953, James Watson dan Francis Crick berhasil memecahkan struktur DNA dengan bantuan data dari Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins.
Kontribusi Rosalind Franklin
Franklin menggunakan difraksi sinar-X untuk memotret DNA, menghasilkan Foto 51, yang menunjukkan pola heliks.
Model DNA Watson & Crick
Dengan data Franklin, Watson dan Crick mengusulkan struktur heliks ganda:
- Dua untai polinukleotida yang saling melilit.
- Basaa nitrogen (A-T, C-G) berpasangan secara spesifik.
- Untai anti-paralel, dengan satu untai 5’→3’ dan lainnya 3’→5’.
Makalah mereka yang terkenal, “Molecular Structure of Nucleic Acids”, diterbitkan di Nature pada 1953.
Dampak Penemuan DNA pada Sains Modern
Penemuan struktur DNA membuka era baru dalam genetika dan biologi molekuler:
- Proyek Genom Manusia (1990-2003) – Pemetaan seluruh gen manusia.
- Rekayasa Genetika – Teknologi CRISPR, terapi gen, dan kloning.
- Kedokteran Forensik – Identifikasi melalui tes DNA.
Kesimpulan
Penemuan DNA adalah hasil kerja kolektif banyak ilmuwan, mulai dari Mendel hingga Watson & Crick. Struktur heliks ganda tidak hanya menjelaskan bagaimana informasi genetik disimpan, tetapi juga menjadi fondasi bagi bioteknologi modern. Pemahaman tentang DNA terus berkembang, membuka peluang baru dalam kedokteran, pertanian, dan ilmu pengetahuan.
Referensi:
- Watson, J.D., & Crick, F.H.C. (1953). Molecular Structure of Nucleic Acids. Nature.
- Franklin, R., & Gosling, R. (1953). Molecular Configuration in Sodium Thymonucleate. Nature.
- Mendel, G. (1865). Experiments on Plant Hybridization.
Dengan memahami sejarah penemuan DNA, kita dapat lebih menghargai betapa revolusionernya penemuan ini bagi sains dan kehidupan manusia.