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

DNA (DEOKSIRIBONUCLEI ACID)

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 – DEOKSIRIBOSARNA RESIDU GULA – RIBOSA

BASA NITROGEN YANG MEMBENTUK ASAM NUKLEAT :

PURIN ADENIN (A), GUANIN (G)PIRIMIDIN SITOSIN (C), TIMIN (T).

DNA ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN TIMINRNA ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN URASIL

URASIL

LAKTAM (BENTUK KETO) dalam pH cairan tubuh

LAKTIM (BENTUK ENOL)

SENYAWA GABUNGAN ANTARA ASAM NUKLEAT DENGAN PROTEIN NUKLEOPROTEIN

MOLEKUL ASAM NUKLEAT POLIMER SEPERTI PROTEIN, TAPI MONOMERNYA NUKLEOTIDA.

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

IKATAN GLIKOSIDIK MOLEKUL AIR DIHASILKAN DARI ATOM HIDROGEN PADA N-9 (BASA PURIN) DENGAN GUGUS OH PADA ATOM C1 DARI PENTOSA

BASA RIBONUKLEOSIDA DEOKSIRIBONUKLEOSIDA

ADENINGUANINURASILSITOSINTIMIN

ADENOSINGUANOSIN

URIDINSITIDINTIMIDIN

21-DEOKSIADENOSIN21-DEOKSIGUANOSIN

21-DEOKSIURIDIN21-DEOKSISITIDIN21-DEOKSITIMIDIN

NUKLEOTIDA

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)

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 GLIKOGENKOLIN SITIDIN DIFOSFAT SENYAWA DONOR KOLIN UNTUK BIOSINTESIS FOSFOGLISERIDA YANG MENGANDUNG KOLIN.

BASARIBONUKLEOSIDA DEOKSIRIBONUKLEOSIDA

MONO-P DI-P TRI-P MONO-P DI-P TRI-P

ADENINGUANINSITOSINURASIL

AMPGMPCMPUMP

ADPGDPCDPUDP

ATPGTPCTPUTP

dAMPdGMPdCMPdUMP

dADPdGDPdCDPdUDP

dATPdGTPdCTPd UTP

Keterangan: (dAMP) d deoksiadenosin –monofosfat

ASAM NUKLEAT

1. 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

2. 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

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

1. 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) :

REPLIKASI DNA RNA PROTEIN transkripsi translasi

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 :

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 .

PRODUKSI SOMATOTROPIN

PRODUKSI SOMATOTROPIN