ASAM NUKLEAT

Mengapa domba selalu melahirkan domba ? Mengapa ayam selalu melahirkan ayam ? Dapatkah sapi melahirkan kambing atau ayam?

Hal ini terjadi karena ada sesuatu Zat yang mengatur, ada suatu pola atau pesan yang tetap yang tersimpan terus menerus dan turun temurun. Sehingga orang tua / induk akan melahirkan generasi yang sama. Zat tersebut terdapat di seluruh sel didalam tubuh mahluk hidup, baik itu hewan, manusia, tumbuhan ataupun bakteri. Zat tersebut adalah Nukleotida atau Asam Nukleat yang ada dalam RNA (Ribo Nucleic Acid ) dan DNA (Deoksiribo Nucleic Acid ). Salah satu fungsi Asam Nukleat adalah sebagai agen penyimpan informasi genetik yang dipertahankan turun temurun Sifat yang spesifik atau menonjol dari orang tua/ induk yang diturunkan kepada anaknya. Contoh : Rambut kriting atau lurus; mata bulat atau sipit dsb , sifat sifat tersebut dinamakan factor keturunan.

Dengan perkembangan ilmu, factor keturunan dipelajari dalam ilmu genetika yang tiada lain berasal dari kata gen yaitu suatu unit pembawa factor keturunan yang terdapat pada kromosom dalam inti setiap sel hidup. Gen kini diketahui adalah DNA. Asam Nukleat nerupakan biomolekul / polimer yang mengandung unsur-unsur C, H, O, N dan P, tapi bukan karbohidrat, bukan protein dan bukan lipida. Asam Nukleat sering disebut Nuclein

Asam nukleat terdiri dari 3 komponen 1. Basa Nitrogen heterosiklik (Basa N) : BASA PURIN , terdiri dari ; ADENIN (A) dan GUANIN (G) BASA PIRIMIDIN, terdiri dari ; URASIL (U), CITOSIN (C) dan TIMIN (T), 2. Karbohidrat Pentosa β - D-ribose (RNA) β – D- Deoksiribose (DNA) 3. Asam Fosfat (H3 PO4) Ketiga komponen tersebut membentuk struktur polimer/biomolekul Asam Nukleat

pirimidin pirin

Karbohidrat Pentosa STRUKTUR DASAR : DNA DAN RNA  RANTAI YANG TERDIRI DNA (DEOKSIRIBONUCLEI ACID) Karbohidrat Pentosa RNA (RIBONUCLEI ACID) STRUKTUR DASAR : DNA DAN RNA  RANTAI YANG TERDIRI ATAS ULANGAN ASAM PHOSPAT, RESIDU GULA YANG TERIKAT PADA BASA NITROGEN. DNA  RESIDU GULA – DEOKSIRIBOSA RNA  RESIDU GULA – RIBOSA

DNA  ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN TIMIN BASA NITROGEN YANG MEMBENTUK ASAM NUKLEAT : PURIN  ADENIN (A), GUANIN (G) PIRIMIDIN  SITOSIN (C), TIMIN (T). DNA  ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN TIMIN RNA  ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN URASIL LAKTAM (BENTUK KETO)  dalam pH cairan tubuh URASIL LAKTIM (BENTUK ENOL)

SENYAWA GABUNGAN ANTARA ASAM NUKLEAT DENGAN PROTEIN  NUKLEOPROTEIN MOLEKUL ASAM NUKLEAT  POLIMER SEPERTI PROTEIN, TAPI MONOMERNYA NUKLEOTIDA.

BASA PURIN/BASA PIRIMIDIN PROTEIN ASAM NUKLEAT NUKLEOPROTEIN NUKLEOSIDA ASAM PHOSPAT BASA PURIN/BASA PIRIMIDIN PENTOSA NUKLEOTIDA

NUKLEOPROTEIN DIHIDROLISIS SEMPURNA AKAN MENGHASILKAN PROTEIN, ASAM PHOSPAT, BASA PURIN/PIRIMIDIN, PENTOSA NUKLEOSIDA  BASA PURIN ATAU PIRIMIDIN DENGAN RIBOSA/DEOKSIRIBOSA

DEOKSIRIBONUKLEOSIDA IKATAN GLIKOSIDIK MOLEKUL AIR DIHASILKAN DARI ATOM HIDROGEN PADA N-9 (BASA PURIN) DENGAN GUGUS OH PADA ATOM C1 DARI PENTOSA BASA RIBONUKLEOSIDA DEOKSIRIBONUKLEOSIDA ADENIN GUANIN URASIL SITOSIN TIMIN ADENOSIN GUANOSIN URIDIN SITIDIN TIMIDIN 21-DEOKSIADENOSIN 21-DEOKSIGUANOSIN 21-DEOKSIURIDIN 21-DEOKSISITIDIN 21-DEOKSITIMIDIN

NUKLEOTIDA YANG SANGAT PENTING : DALAM ALAM NUKLEOSIDA TERUTAMA DALAM BENTUK ESTER PHOSPAT  NUKLEOTIDA PADA RIBOSA ADA 3 TEMPAT PHOSPAT DAPAT MEMBENTUK ESTER YAITU C-21, C-31, DAN C-51 PADA 21-DEOKSIRIBOSA  HANYA 2 TEMPAT UNTUK MEMBENTUK ESTER PHOSPAT PADA POSISI 31 DAN 51 PALING DOMINAN  GUGUS PHOSPAT PADA POSISI 51 (PALING BANYAK PADA JARINGAN BIOLOGIS) NUKLEOTIDA YANG SANGAT PENTING : ADENOSIN 51-MONOFOSFAT (51-ADENILAT)  AMP, DERIVATNYA ADENOSIN 51-DIFOSFAT (ADP) DAN ADENOSIN 51-TRIFOSFAT (ATP) FUNGSI : PENYIMPANAN DAN PEMANFAATAN ENERGI METABOLISME SEL (KEMAMPUAN MENERIMA DAN MEMBERI GUGUS FOSFAT) (DEFOSFORILASI ATP  ADP  AMP)

DEOKSIRIBONUKLEOSIDA NUKLEOTIDA  SEBAGAI PEMBAWA BAHAN PEMBENTUK DASAR MOLEKUL UDP (URIDIN DIFOSFAT BERTUGAS SEBAGAI PEMBAWA RESIDU GULA UNTUK SINTESIS POLISAKARIDA. CONTOH : GLU.URIDIN DIFOSFAT  DONOR RESIDU GLUKOSA UNTUK PEMBENTUKAN GLIKOGEN KOLIN SITIDIN DIFOSFAT  SENYAWA DONOR KOLIN UNTUK BIOSINTESIS FOSFOGLISERIDA YANG MENGANDUNG KOLIN. BASA RIBONUKLEOSIDA DEOKSIRIBONUKLEOSIDA MONO-P DI-P TRI-P ADENIN GUANIN SITOSIN URASIL AMP GMP CMP UMP ADP GDP CDP UDP ATP GTP CTP UTP dAMP dGMP dCMP dUMP dADP dGDP dCDP dUDP dATP dGTP dCTP d UTP Keterangan: (dAMP)  d deoksiadenosin –monofosfat

TERDIRI ATAS 2 ATAU LEBIH RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG ASAM NUKLEAT DNA : TERDIRI ATAS 2 ATAU LEBIH RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG TERSUSUN DALAM STRUKTUR HELIX  ALASAN UTAMA PARA AHLI  PENGGANDAAN YANG SANGAT TEPAT SESUAI INFORMASI GENETIK MOLEKUL DNA BERASAL DARI BERMACAM-MACAM SEL YANG TERDIRI ATAS 4 UNIT MONONUKLEOTIDA  dAMP, dTMP, DAN dCMP DAN BEBERAPA DERIVAT BERMETILASI DARI BASA-BASA TERSEBUT BOBOT MOLEKUL TINGGI  SUKAR DIISOLASI

RNA : m RNA r RNA (Setiap bentuk RNA memiliki bentuk mol berlainan) t RNA RANTAI TUNGGAL POLIBONUK LEOTIDA  TEK PERLU MEMILIKI PASANGAN m RNA  MENGANDUNG 4 BASA  A, G, C, DAN U DISINTESIS DI NUKLEUS m RNA MENGATUR SUSUNAN AA t RNA  MEMBAWA 1`MOLEKUL AA MASUK KE DALAM RIBOSOM r RNA  65% DARI BERAT RIBOSOM FUNGSI  BELUM JELAS, YANG PALING UTAMA SEBAGAI POLIMER STRUKTURAL YANG MEMEGANG PARTIKEL PROTEIN

ENZIM HIDROLIS ASAM NUKLEAT ENDONUKLEASE ENZIM HIDROLIS ASAM NUKLEAT EKSONUKLEASE ENZIM EKSONUKLEASE  BEKERJA PADA UJUNG POLINUKLEOTIDA ENZIM ENDONUKLEASE  BEKERJA MEMUTUS SECARA ACAK JEMBATAN POSPODIESTER DARI RANTAI POLIPEPTIDA ENZIM a DAN b  ENZIM EKSONUKLEASE ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 1  DARI PANKREAS SAPI ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 2  DIISOLASI DARI LIMPA TIKUS DAN BEBERAPA BAKTERI

HIDROLISIS ASAM NUKLEAT DENGAN ASAM ATAU BASA HIDROLISIS DNA DENGAN ASAM pH DENGAN ASAM 3,6  MENYEBABKAN PUTUSNYA IKATAN  - GLIKOSIDA ANTARA PURIN DENGAN DEOKSIRIBOSA, SEDANGKAN IKATAN ANTARA PIRIMIDIN DAN DEOKSIRIBOSA DAN IKATAN ANTAR UNIT-UNIT MONOLEOTIDA  TIDAK BERUBAH. DNA YANG TERTUNDA (TIDAK ADA PURIN)  ASAM APURINAT CARA-CARA LAIN  ASAM APIRINIDA DNA TIDAK BISA DIHIDROLISA DENGAN BASA 2. HIDROLISIS RNA  DENGAN BASA  PUTUS IKATAN GUGUS HIDROKSIL-21 RIBOSA HIDROLISIS RNA DENGAN NaOH  TERBENTUK CAMPURAN NUKLEOSIDA FOSFAT 21 DAN 31 DAN SEDIKIT NUKLEOSIDA 21 DAN 31 – MONOFOSFAT SIKLIK

PERANAN ASAM NULKEAT DALAM SINTESIS PROTEIN DNA  MATERI GENETIK YANG BERPERAN DALAM INFORMASI PEMBENTUKAN PROTEIN PROSES PEMBENTUKAN PROTEIN ( 3 TAHAP) : transkripsi translasi REPLIKASI DNA RNA PROTEIN m RNA t RNA r RNA

REPLIKASI : SATU SETIAP UNTAI GANDA DNA INDUK DICOPY SECARA PERSIS SESUAI DENGAN PASANGAN NUKLEOTIDANYA TRANSKRIPSI : INFORMASI YANG TERDAPAT DI DALAM DNA DISATUKAN DENGAN PASANGAN BASA MEMBENTUK URUTAN RIBONUKLEOTIDA YANG SESUAI MENJADI SEBUAH RANTAI RNA TRANSLASI : INFORMASI DARI DNA KE m RNA  DITERJEMAHKAN SEBAGAI PERINTAH UNTUK MEMBUAT POLIMERASI ASAM- ASAM AMINO YANG TELAH DIPROGRAM  SUSUNAN PROTEIN TERTENTU

REKAYASA GENETIKA : EKSPERIMEN BANYAK DILAKUKAN MENGGUNAKAN E. COLI PADA ABAD XX ILMU GENETIKA MENGALAMI PERKEMBANGAN PESAT . PENELITIAN BANYAK DILAKUKAN KHUSUSNTYA TENTANG FAKTOR KETURUNAN EKSPERIMEN BANYAK DILAKUKAN MENGGUNAKAN E. COLI PRINSIP REKAYASA GENETIKA : BIOSINTESIS PROTEIN ATAU POLIPEPTIDA DITENTUKAN OLEH DNA YANG TERDAPAT DALAM SEL.BILA STRUKTUR DNA DIUBAH MAKA STRUKTUR PROTEIN/ POLIPEPTIDA YANG TERBENTUK AKAN BERUBAH. HASIL REKAYASA GENETIKA DALAM BIDANG KEDOKTERAN HORMON INSULIN, HORMON METABOLISME , BIDANG PETERNAKAN HORMON PERTUMBUHAN  REKOMBINAN INSULIN, REKOMBINAN HORMON PERTUMBUHAN .