ASAM NUKLEAT ADALAH GOLONGAN SENYAWA NUKLEOPROTEIN, DARI PROTEIN KOMPLEK (CONYUGATED PROTEIN), YANG TERSUSUN DARI SENYAWA NUKLEOTID. CONTOH SENYAWA NUKLEOTID ADALAH DNA DAN RNA. HIDROLISA SENYAWA ASAM NUKLEAT : ASAM NUKLEAT NUKLEOTID NUKLEOSID + H3PO4

PURINE ADALAH SALAH SATU BASA NITROGEN, PENYUSUN ASAM NUKLEAT ADENIN GUANIN

PIRIMIDIN ADALAH SENYAWA BASA SELAIN PURINE, SEBAGAI PENYUSUN UTAMA ASAM NUKLEAT, DENGAN TIGA TURUNANNYA, MASING- MASING ADALAH SITOSIN, TIMIN DAN URACIL. CYTOCIN THYMIN URACYL

PENTOSA ADALAH SALAH SATU GOLONGAN SENYAWA KARBOHIDRAT ATAU MONOSAKARIDA YANG MENGANDUNG 5 ATOM C, SEBAGAI PENYUSUN UTAMA ASAM NUKLEAT.

NUKLEOSID NUKLEOSID ADALAH BERSATUNYA SENYAWA PURINE ATAU PIRIMIDIN DENGAN PENTOSE ( RIBOSA ATAU DEOKSI RIBOSA) NUKLEOSID TURUNAN DARI PURINE MEMPUNYAI NAMA DENGAN AKHIRAN – OSINE. SEDANGKAN TURUNAN PIRIMIDIN MEMPUNYAI AKHIRAN – IDINE

TABEL SENYAWA NUKLEOSID -------------------------------------------------------- TURUNAN KOMBINASI DGN RIBOSA KOMBINASI DGN DEOKSI RIBOSA ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------PURINE ADENIN ADENOSIN DEOKSI ADENOSIN GUANIN GUANOSINE DEOKSI GUANOSIN PIRIMIDIN TIMIN TIMIDIN DEOKSI TIMIDIN CYTOSIN CYTODIN DEOKSI CYTODIN URASIL URIDINE DEOKSI URIDINE

STRUKTUR NUKLEOSID NUKLEOSID MEMPUNYAI STRUKTUR SEBAGAI N GLIKOSIDA, BERUPA IKATAN ANTARA SENYAWA KARBOHIDRAT (GULA) DENGAN SENYAWA BASA ( PURINE ATAU PIRIMIDIN). BASA PURINE ATAU PIRIMIDIN, TERIKAT PADA ATOM KARBON NOMOR 1 (C1) DARI DEOKSI RIBOSA (GULA). PIRIMIDIN DIHUBUNGKAN MELALUI N NOMOR 1. SEDANGKAN PURINE PADA N NOMOR 9

RUMUS BANGUN NUKLEOSID

NUKLEOTID MERUPAKAN ESTER FOSFAT DARI GUGUS HIDROKSIL GULA, YANG DIESTERIFIKASI OLEH ASAM FOSFAT. PADA NUKLEOTID DNA, GUGUS HIDROKSIL 5’ ATAU 3’ DARI 2’ – DEOKSI ROBOSA DAPAT DIESTERIFIKASI.

Nucleotides Linked by Phosphodiester Bond 5’ 5’ A kind of phospho-polysaccharides P R PO4 2- 1 2 3 4 5 6 1 3’ OH PO4 2- OH 3’ 5’ O-P=O - O 兩個 核苷酸之間，前一個 (1) 以 3‘-OH 與次一個 (2) 的 5’-磷酸，進行連結形成磷酸二酯鍵 (phosphodiester bond)。 如此一直接下去，就成為核酸的長鏈。但最後有一個磷酸及一個 -OH 基是不被修飾的，因此核酸的長鏈具有方向性，可以寫成 5’-P → 3’-OH 兩端，就像蛋白質有 N-端及 C-端一樣。 又如同蛋白質的 N-C-C-N-C-C-N-C 骨架，核酸長鏈也有分子脊骨，它是以磷酸-核糖輪流出現的 P-R-P-R-P-R 骨架，同時在核糖分子上一個一個加上各種鹼基，組成種種序列。 2 Juang RH (2004) BCbasics Phosphodiester bond 3’

ATURAN PENULISAN SINGKAT ASAM NUKLEAT MENURUT KONVENSI, RANTAI ASAM NUKLEAT DITULIS MENURUN ARAH DARI 5’ MENUJU 3’ . SENYAWA BASA NITROGEN DITULIS DENGAN HURUF BESAR. MISALNYA SINGKATAN dp Ap Cp Gp TP, BERARRTI SUATU TETRANUKLEOTID YANG MENGANDUNG BERTURUT- TURUT A, C, G, DAN T. HURUF KECIL d MENUNJUKKAN BAHWA GULANYA ADALAH DEOKSI-D- RIBOSA. PENULISAN SECARA PANJANG SEPERTI DI ATAS

The Two Chains of DNA Are Antiparallel 5’ 3’ 5’ pApTpCpGpApTpCpG-OH 3’ 5’ pCpGpApTpCpGpApT-OH 3’ 3’ 5’ 兩條 DNA 核酸配對在一起時，其 5’-3’ 方向剛好相反；這兩股 DNA 互相捲繞成為有名的雙螺旋構造。 這種方向性，對核酸的複製及轉錄很重要，因為這些活動都有一定的方向。 Juang RH (2004) BCbasics

DAPAT DIHILANGKAN, JIKA KITA MENGETAHUI BAHWA YANG KITA BICARAKAN ADALAH DNA, BUKAN ASAM NUKLEAT YANG LAIN. KARENA GUGUS HIDROKSI 3’ DARI 2’ DEOKSI ADENOSIN BERHUBUNGAN DENGAN GUGUS 5’ DARI DEOKSI SITOSIN, BEGITU SETERUSNYA. MAKA KODE YANG PANJANG DI ATAS BISA DISINGKAT MENJADI dpACGTp.

PERANAN DNA DAN RNA DALAM SINTESIS PROTEIN KROMOSOM DAPAT MENURUNKAN SIFAT PADA GENERASI BERIKUTNYA. KROMOSOM TERSUSUN DARI GENE. GENE BAGIAN DARI DNA, YANG DAPAT MENURUNKAN SIFAT. TEORI MODEL WATSON CRICK, DIKENAL PULA SEBAGAI TEORI DOUBLE PITA. YANG SATU DENGAN LAINNYA SALING BERHUBUNGAN. MASING- MASING RANTAI BENANG/ PITA TERSUSUN DARI GULA DEOKSI RIBOSA (S), DIHUBUNGKAN DENGAN BAGIAN PITA LAIN, MELALUI SENYAWA HITEROSIKLIK, ATAU SENYAWA

SENYAWA BASA ORGANIK, SEPERTI ADENIN (A), GUANIN (G), CYTOSIN © DAN TIMIN (T) DENGAN BENTUK MODEL IKATAN SEBAGAI BERIKUT : ADENIN (A) SELALU BERIKATAN DENGAN (T), SEDANGKAN CITOSIN © SELALU BERIKATAN DENGAN GUANIN (G) SEMUA MOLEKUL DNA MEMPUNYAI SUSUNAN YANG SAMA PADA MOLEKUL DEOKSI RIBOSA DAN ASAM PHOSFATNYA PADA RANTAI UTAMANYA. YANG BERBEDA HANYA PADA BASANYA SEPERTI ADENIN, GUANIN, TIMIN DAN CITOSINNYA.

APABILA SUATU SEL MEMBELAH, MOLEKUL DNA NYA AKAN TERPUTUS MENJADI DUA, SEHINGGA TERBENTUK RANTAI YANG BARU. SELAMA PEMBELAHAN SEL , AKAN TERBENTUK MOLEKUL DNA YANG BARU, YANG SAMA SUSUNANNYA DENGAN MOLEKUL ASALNYA. AKAN TETAPI APABILA MOLEKUL DNA MENSINTESIS RNA, MAKA AKAN TERPUTUS, DAN HANYA SEBAGIAN BENANG SAJA YANG BERPERAN, TERUTAMA PADA BAGIAN YANG TIDAK MELIPAT SEBAGAI DNA. SEDANGKAN BENANG YANG LAIN BERFUNGSI SEBAGAI TEMPAT ( TEMPLETE) UNTUK PEMBENTUKAN RNA, DENGAN BANTUAN ENZIM RNA POLIMERASE.

PENGGOLONGAN DAN STRUKTUR RNA 1. RIBOSOMAL RNA (rRNA) 2. MESENGGER RNA (mRNA) 3. TRANSFER RNA (tRNA) 4. HITEROGENIUM RNA (hRNA). SINTESIS PROTEIN APABILA mRNA TERBENTUK DARI DNA, mRNA MENEMBUS SITOPLASMA, MENUJU RIBOSOM, RIBOSOM BERPERAN SEBAGAI TEMPAT (TEMPLETE) UNTUK PEMBENTUKAN PROTEIN. rRNA , MERUPAKAN BAGIAN TERBESAR DARI RNA, AKAN BERGABUNG DENGAN PROTEIN LAIN, MEMBENTUK RIBOSOM. RIBOSOM SEBAGAI PENTERJEMAH PESAN- PEASAN DNA.

RIBOSOM MENGANDUNG tRna RIBOSOM MENGANDUNG tRna. tRNA BERPERAN DALAM MEMBAWA ASAM- ASAM AMINO MENUJU PADA mRNA DAN BEGITU SETERUSNYA. TAHAP- TAHAP REAKSI SINTESIS PROTEIN 1. AA + ATP AMP – AA + PP 2. AMP- AA + tRNA AA – tRNA + AMP 3. (AA⇝tRNA )n ribosome, rRNA AA1- AA2 – AAn. mRNA

PERBEDAAN STRUKTUR DNA DAN RNA MENURUT WATSON CRICK DNA TERSUSUN DARI 1. H3PO4 2. PENTOSA ( DEOKSI RIBOSA ) 3. PURINE ( ADENIN DAN GUANIN) 4. PIRIMIDIN ( CYTOSIN DAN TIMIN ) RNA TERSUSUN DARI H3PO4 PENTOSA (RIBOSA) PURINE ( ADENIN DAN GUANINE) PIRIMIDIN ( CYTOSIN DAN URACIL)

Characteristics of Double Helix 3’ 5’ 5’ 3’ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 36 Å Large groove Small groove 雙螺旋 是一條雙股重複扭曲的螺旋鏈，其重複出現的扭曲單位如上圖所示；以常見的 B 型 DNA 而言，每 10.5 bp 形成一個扭曲單位，長度有 3.6 nm； 注意每一個扭曲單位中，DNA 的一股會交過另一股一次。 因為分子的扭曲並非對稱，因此分子表面會形成大小凹谷，這些凹谷對核酸與蛋白質的相互作用關係，有很大的貢獻。 同時因為磷酸脊骨露在外面，因此核酸的外側有相當大的負電聚集；若把 DNA 溶在純水裡，則兩股磷酸脊骨會互相排斥，造成 DNA 的兩股分開而變性沈澱，故 DNA 都要溶在含有離子的溶液中 (TE buffer)。 1 Twist = 10.5 bp Juang RH (2004) BCbasics

TIGA TAHAP UTAMA DALAM TRANSFER GENITIK (DOGMA BIOLOGI MOLEKULER) 1. REPLIKASI DNA ADALAH PROSES PEMBENTUKAN KOPI DNA, DIMANA PITA DOUBLE HELIX DARI DNA SALING MEMISAH, DENGAN BANTUAN ENZIM DNA POLIMERASE, AKAN TERBENTUK DUA MOLEKUL DNA. 2. TRANSKRIPSI ADALAH PROSES MEMPRODUKSI RNA OLEH DNA. BAGIAN SIGMEN PITA DOUBLE HELIX DARI DNA MEMISAH. RIBONUKLEOTID COMPLEMEN, MENYUSUN DIRI PADA BAGIAN ATAS DNA TEMPLETE, YANG MEMISAHKAN DIRI. RNA TERBENTUK.. 3. TRANSLASI

TRANSLASI ADALAH PROSES SINTESIS PROTEIN OLEH RNA. TIAP mRNA MEMPUNYAI TIGA SEGMEN SENYAWA BASA, YANG DIKENAL SEBAGAI KODON. MASING- MASING KODON AKAN DIMASUKI OLEH ANTIKODON DARI tRNA YANG MEMBAWA ASAM AMINO, UNTUK DISINTESIS PROTEIN. KODON DAN ANTIKODON KODON ADALAH SUSUNAN SENYAWA BASA YANG TERDAPAT PADA mRNA .

ADALAH SUSUNAN SENYAWA BASA (KODE ASAM AMINO) YANG DIBAWA OLEH tRNA . ANTIKODON ADALAH SUSUNAN SENYAWA BASA (KODE ASAM AMINO) YANG DIBAWA OLEH tRNA . HUBUNGAN ANTARA SENYAWA BASA YANG TERDAPAT PADA DNA, mRNA , dan t RNA ADALAH SEBAGAI BERIKUT : DNA mRNA tRNA Adenin (A) Urancil (U) Adenin (A) Cytocin (C) Guanin (G) Cytosin(C) Guanin (G) Cytocin (C) Guanin (G) Thymin ( T) Adenin (A) Uracyl (U)

TIGA TAHAP UTAMA DALAM TRANFER GENITIK

KODE GENITIK DAN BIOSINTESIS PROTEIN Kode atau sandi genitik merupakan hubungan antara urutan senyawa basa dalam DNA atau transkripsi RNA nya, dengan urutan asam aminonya dalam protein.n Urutan senyawa basa pada mRNA disebut Codon. Karena ada 4 basa dalam RNA (A, G, C dan U), maka kemungkinan ada 64 codon. Beberapa codon berbeda, dapat berkaitan dengan asam amino yang sama. Dari 64 codon, 3 diantaranya adalah sandi untuk berhenti (UAA, UAG, dan UGA), Ketiganya menunjukkan bahwa sintesis protein selesai.

KODE SANDI GENITIK DARI CODON ASAM AMINO

LATIHAN SOAL 1.Diketahui kode- kode senyawa basa sbb: DNA : T C G A C G A G T mRNA : A G C U G C U C A Codon tRNA : U C G A C G A G U Anticodon 2. Diketahui Kode- kode senyawa basa pada: tRNA : U U U U U C mRNA : A A A A A G D N A : T T T T T C

3. Tulislah urutan segmen DNA dan tRNA, codon dan asam aminonya. a) Segmen benabg DNA 5! A A G C T G T A C 3! b) Urutan benang dari RNA dan asam- asam aminonya . 5! A G C U G C U C A 3!