DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB ASAM NUKLEAT DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB Asam nukleat merupakan makromolekul dlm inti sel yg mengandung semua informasi untuk aktivitas maupun reproduksi sel. Berperan: a) Menyimpan informasi genetik b) Proses replikasi dan transkripsi DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

FUNGSI NUKLEOTIDA Penting untuk semua sel Komponen cofaktor enzim : CoA; FAD; NAD; NADP Pembawa energi kimia (Energy Carriers): ATP, ADP, GTP Precursor sintesis DNA Precursor sintesis RNA

-- enzymatic RNAs: e.g. ribozymes -- Except for some animal virus, DNA is genetic material. -- RNAs have more diverged functions: -- structural RNAs: e.g. rRNA -- enzymatic RNAs: e.g. ribozymes -- genetic materials: e.g. HIV virus. -- others: e.g. tRNA, gRNA, etc. -- (deoxy)ribonucleotides are the building blocks of nucleic acids: 3 characteristic components: -- due to the acidity of phosphate＝＞ called nucleic “acid” -- also due to phosphate: DNA and RNA are highly negatively charged. -- phosphate and ribose are hydrophilic DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Nukleotida Asam nukleat dibentuk dari nukleotida yg memiliki suatu gula, basa nitrogen, dan fosfat. Sugar Base PO4 Nukleosida DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Molekul Gula pada Nukleotida Ribosa merupakan molekul gula pada RNA 2-Deoksiribosa merupakan molekul gula pada DNA Perhatikan: Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1). Ikatan gula ribosa dengan gugus fosfat (pada atom karbon nomor 5). Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2 DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Penamaan Nukleotida: DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Struktur Primer DNA dan RNA A, G, T, C  DNA A, G, U, C  RNA DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

“ Two strands” harus saling komplementer satu sama lain Pasangan Basa A-T dan G-C yang Berikatan Hidrogen A-T memiliki 2 ikt. Hidrogen G-C memiliki 3 Ikt. Hidrogen DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Knowing sequence of one strand, we will know the sequence of the other strand. e.g. 5’-GCATCGACCTTT-3’ 3’-?????????????????-5’ if 5’-GCATCGACCTTT-3’ ---- Sense, (+), nontemplate, coding strand 3’-CGTAGCTGGAAA-5’ --- Nonsense, (-), template, noncoding strand transcription RNA 5’-GCAUCGACCUUU-3’ DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Model struktur DNA Watson-Crick DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Molekul DNA sirkular dan superkoil supercoiled relaxed DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

RNA mRNA (messenger RNA) rRNA (ribosomal RNA) tRNA (transfer RNA) Membawa informasi genetik dari DNA ke ribosom untuk sintesis protein rRNA (ribosomal RNA) Penyusun 65 % ribosom, sisanya protein Mengenali mRNA tRNA (transfer RNA) Menterjemahkan kode genetik dari mRNA menjadi asam amino tertentu

RNA

Replikasi DNA Semikonservatif DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Proses Replikasi DNA DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Struktur ribosom pada prokariot dan eukariot DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

Metabolisme Asam Nukleat 1. Anabolisme Asam Nukleat Biosintesis Purin Biosintesis Pirimidin 2. Katabolisme Asam Nukleat Degradasi Purin Degradasi Pirimidin Created by WARAS NURCHOLIS DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB

5-Phospho- -D-ribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) Intermediet untuk baik proses de novo and salvage pathway Berasal dari ribosa 5 phosphat

Biosintesis De Novo Purines

GAR synthetase IMP synthase AICAR transformylase GAR transformylase SAICAR lyase FGAR amidotransferase SAICAR synthetase FGAM cyclase AIR karboksilase

Hal-hal penting dalam sintesis de novo purin: Sangat tergantung pada “pool” ribosa Gugus amina  didonor oleh glutamin dgn enzim amidotransferase Glisin dan fumarat  donor ring dlm nukleotida Daur reaksi  dikontrol secara alosterik dgn AMP, ADP, GMP dan GDP.  bekerja pada PRPP amidotransferase

Daur diawali dgn perubahan PRPP  IMP IMP = Inosine monofosfat mrpkn bentuk nukleotida purin yang pertama dibentuk dlm daur ini Sebagai basa adalah hypoxanthin

DAUR dr IMP  AMP & GMP Adenilosuksinat synthetase IMP dehidrogenase XMP aminase Adenilosuksinat lyase DAUR dr IMP  AMP & GMP

Metabolisme de novo nukleotida pirimidine CP synthetase Aspartat transcarbomoylase Dihidrooratate DH dihydrorotase

Orotat fosforibosiltransferase Orotidilate dekarboksilase CTP synthetase UMP kinase Nukleosida diphosphat kinase

Hal-hal penting dalam sintesis de novo pirimidine: cincin pirimidine disintesis terpisah dr gula ribosa nya Daur pirimidine de novo tidak bercabang produk akhir dr daur adalah UMP yang mrpkn bahan dari CMP Reaksi pertama  pembtkan karbamoyl aspartate dr asp dan carbomoyl-P titik regulasi yg penting dlm daur tsb Aspartat transcarbomoylase (ATCase)  diaktivasi oleh ATP dan dihambat oleh CTP sbg produk akhir

Degradasi purine Produk akhir katabolisme purin : asam urat

Vertebrata terestrial  urea  ureotelic Burung & reptil  asam urat  uricotelic Binatang di air  ammonia ammonotelic

Degradasi pirimidin

DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB Terimakasih DEPARTEMEN BIOKIMIA FMIPA IPB