Nukleotida dan asam nukleat Zaenal Arifin S.Kep.Ns.M.Kes

Nukleotida

Merupakan prekursor / dasar untuk asam nukleat, RNA dan DNA Struktur terdiri dari Basa Gula phosphat

Basa penyusun nukleotida Basa penyusun nukleotida biasanya adalah berupa purin atau pirimidin sementara gulanya adalah pentosa (ribosa), baik berupa deoksiribosa maupun ribosa.

Peran nukleotida Nukleotida adalah monomer penyusun RNA, DNA dan beberapa kofaktor seperti Co A, FAD, FMN, NAD, dan NADP. Dalam sel kofaktor ini memainkan peran penting dalam fiksasi energi (misalnya fotosintesis, metabolisme dan biosignalling).

Nukleotida berbeda dengan nukleosida  karena nukleosida tdk mempunyai gugus fosfat Sehingga kita sering menuliskan nukleotida sebagai  Nukleosida monofosfat Nukleosida difosfat Nukleosida trifosfat Tergantung pada jumlah fosfat yg dimiliki Deoksiribonukleotida ditulis dng tambahan “d”  menunjukkan adanya gugus hidroksil pd atom C nomer 2

Terdiri dari 2 golongan : Ribonukleotida Deoksiribonukleotida Jenis nukleotida : Nama tergantung pada basanya Jumlah fosfat yang dimiliki Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP Guanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP Sitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTP Timin TMP, TDP, TTP, - Urasil UMP, UDP, UTP, dUMP, dUDP, dUTP

Struktur nukleotida

Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no. 1, dgn ikatan glikosida Gugus fosfat terikat pada gugus hidroksil atom C no. 5 Kedua kondisi diatas, menyebabkan nukleotida mempunyai sifat sifat: Gugus phosphat  bertindak sbg asam kuat (pKa= 1) Gugus amina dr basa purin dan pirimidine, dpt di protonasi Nukleotida mampu menyerap sinar uv  dapat diukur konsentrasinya

Definisi Asam Nukleat Asam Nukleat (bahasa Inggris: nucleic acid) adalah makromolekul biokimia yang kompleks. Berbobot molekul tinggi dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta virus.

Asam nukleat Merupakan bagian organisme hidup yg sangat penting Membawa informasi genetika yang akan diturunkan / ditransfer dr generasi ke generasi. Semua informasi yg ada dlm sel  DNA Ada 2 macam: Asam deoksiribonukleat : AND / DNA Asam ribonukleat : ARN / RNA Asam nukleat mrpk polimer nukleotida yg dihubungkan dgn ikatan fosfodiester

DNA (DeoxyriboNucleic Acid ) Dikenal sebagai materi genetik Merupakan komponen kromosom Merupakan polimer deoksiribonukleotida yg dihubungkan dengan ikatan fosfodiester Backbone (rangka) terdiri dr: gugus fosfat dan gula yg saling berseling Memiliki orientasi 5’  3’ jk gugus fosfat dr C5 berikatan dgn OH C3

Didalam sel  dalam jalin ganda (double helix) Dimana gugus fosfat berada di luar dan basa nitrogennya di dalam Jalin ganda yg terbentuk bersifat anti parallel  ?

Bentuk molekul DNA Struktur molekul DNA. Atom karbon berwarna hitam, oksigen merah, nitrogen biru, fosfor hijau, dan hidrogen putih

Susunan basa nitrogen pada jalin ganda DNA  tidak random Guanin (G) – Sitosin (C) Adenin (A) - Timin (T) Antara basa nitrogen satu dengan yang lain dihubungkan dengan ikatan hidrogen Watson and Crick : replikasi  sangat mungkin untuk suatu DNA diperbanyak dg informasi yg sama

DNA di dalam sel ditemukan  3 bntk utama Bentuk B Bentuk A Bentuk Z Perbedaanya ?

seperti halnya protein, asam nukleat juga mempunyai struktur primer, sekunder dan tersier asam nukleat mempunyai arah sense Mempunyai individualitas  ditentukan dari urutan basa nitrogennya  disebut sebagai struktur primer Informasi genetik ada pada struktur primer P A 3’ 5’ C P 3’ 5’ G P 3’ 5’ T P 3’ 5’ C ACGTC 3’ P OH 5’

Struktur sekunder Double helix Watson n Crick  menjawab struktur 3D DNA dgn X-ray diffraction pattern : hsl penelitian Rosalind Franklin Mampu menyimpulkan bahwa : mempunyai struktur double helix dengan 10 basa setiap putaran putaran 360, basa Nitrogen A-T , G – C cekukan mayor and minor double helix memutar ke kanan self replication

Semikonservatif pd Replikasi DNA Mekanisme pengkopian DNA  melibatkan pembukaan double helix Setiap rantai menjadi pola / templat untuk pita baru Semi konservatif  apa beda dengan konservatif dan dispersive?

X-ray diffraction : ada 2 macam Yg telah diterjemahkan struktur 3 D nya : B form Bentuk yang umum adalah B form A form  RNA double helix Gugus OH pd RNA  tidak memungkinkan melipat lebih dekat  membentuk A form yang lebih lebar

Dalam kondisi normal (kondisi fisiologis)  DNA relatif stabil Kadang menjadi tidak stabil  krn proses2 replikasi, transkripsi

Disosiasi double helix DNA  denaturasi apabila DNA dipanaskan diatas melting temperaturnya (Tm) maka double helix akan terbuka Tm  tergantung pada rasio (G+C)/(A+T) G/C content dapat dihitung dengan (G+C) / (Total Basa N) x 100%

RNA Ada 4 mcm Hn RNA mRNA rRNA tRNA snRNA

hnRNA  heterogeonous nuclear RNA  merupakan hasil transkripsi langsung dr DNA mRNA  telah mengalami proses posttranskripsi  menghilangkan intron  informasi genetik  dlm btk codon (urutan 3 nukleotida) rRNA  Komponen ribosom dimana translasi berlangsung tRNA  Menerjemahkan kode genetik Menghubungkan antara asam nukleat dengan asam amino  protein snRNA  Small nuclear RNA  membantu proses splicing dalam post transkripsi proses

Transfer RNA (tRNA) composed of  a nucleic acid and a specific amino acid  provide the link between the nucleic acid sequence of mRNA and the amino acid sequence it codes for. An anticodon  a sequence of 3 nucleotides in a tRNA that is complementary to a codon of mRNA Structure of tRNAs

Fungsi biologis DNA sebagai pembawa informasi genetik DNA  komponen dr kromosom Fungsi yang lain: Nukleotida sbg pembawa energi Nukleotida sebagi koensim enzim