STRUKTUR STRUKTUR DNA DAN RNADNA DAN RNA

ARNI AMIRARNI AMIR

ASAM NUKLEATASAM NUKLEAT

Asam nukleatAsam nukleat polimer yang dibentuk oleh mononukleotidapolimer yang dibentuk oleh mononukleotida FungsiFungsi menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasimenyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika genetika

NUKLEOSIDANUKLEOSIDA Merupakan seny. N-glikosida dr bs purin dan Merupakan seny. N-glikosida dr bs purin dan pirimidin yg dihubungkan oleh ikt glikosida antara pirimidin yg dihubungkan oleh ikt glikosida antara atom karbon 1 dr pentosa dg atom nitrogen 1 (N-1) atom karbon 1 dr pentosa dg atom nitrogen 1 (N-1)

dr pirimidin atau nitrogen 9 (N -9) dr purindr pirimidin atau nitrogen 9 (N -9) dr purin

BASA PURIN DAN PIRIMIDINBASA PURIN DAN PIRIMIDIN

NUKLEOSIDANUKLEOSIDA

Basa : Adenin Basa : Adenin Adenosin Adenosin Guanin Guanin Guanosin Guanosin Sitosin Sitosin Sitidin Sitidin Urasil Urasil Uridin Uridin

diganti dg H (deoksi) diganti dg H (deoksi)

Adenin Adenin 2’-deoksiadenosin 2’-deoksiadenosin Guanin Guanin 2’-deoksiguanosin 2’-deoksiguanosin Sitosin Sitosin 2’-deoksisitidin 2’-deoksisitidin Timin Timin 2’-deoksitimidin 2’-deoksitimidin

N

NH2

N

N

N

1O

OH

2

OH

3

4

HOCH2

5

(Adenin)

NUKLEOTIDANUKLEOTIDA Nukleotida (nukleosida fosfat) Nukleotida (nukleosida fosfat) adl ester asam fosfat dr nukleosidaadl ester asam fosfat dr nukleosida merupakan nukleosida ygmerupakan nukleosida yg terfosforilasi.terfosforilasi.

Berperan serta dlm sejumlahBerperan serta dlm sejumlah besar proses biokimiawibesar proses biokimiawi peran yg paling dikenal peran yg paling dikenal adl sbg prekursor adl sbg prekursor monomer RNA dan monomer RNA dan DNADNA

NH2

N

N

N

N

OCH2P

O

HO

O

OH OH

O

Basa(adenin)

1

23

4

5

Subunit Nukleotida dari DNA Subunit Nukleotida dari RNA

H

Timin

H3C H

POLINUKLEOTIDAPOLINUKLEOTIDA

Polimer mononukleotidaPolimer mononukleotida Deoksi asam ribonukleat (DNA)Deoksi asam ribonukleat (DNA) Asam ribonuklaet (RNA)Asam ribonuklaet (RNA)

DNADNA DNA merupakan struktur yang dibangun oleh KH pentosa (deoksiribosa), fosfat dan suatu basa dalam bentuk polimer dan berkombinasi membentuk helix ganda. Blok pembangun DNA adalah “5-carbon sugar deoxyribose” yang saling dihubungkan oleh ikatan fosfodiester sehingga

terbentuk dua untai ganda dengan tulang punggungnya dibentuk dari ikatan KH-fosfat pada bagian luar helix.

STRUKTUR DNASTRUKTUR DNA

Kedua strand dari helix saling

merupakan komplemeternya

masing-masing.

Setiap pentosa-nya juga terikat pada salah satu dari keempat basa yang terdiri dari adenine (A), guanine (G), cytosine (C) atau thymine (T).

Gula deoksiribosa dan fosfat Gula deoksiribosa dan fosfat yg menyusun DNA terletak yg menyusun DNA terletak dibgn luar molekul, sdgkan bs dibgn luar molekul, sdgkan bs purin dan pirimidin t’letak di purin dan pirimidin t’letak di sebelah dlm untaian (heliks)sebelah dlm untaian (heliks)

Strand yang berlawanan diikat

oleh suatu ikatan non kovalen diantara dua basa yang selalu berpasangan G dengan C oleh tiga ikatan hidrogen dan A dipasangkan dengan T oleh dua ikatan hidrogen.

Terdapat dua posisi dari pentosa yang terikat pada gugus fosfat yaitu pada ujung 5’-P dan ujung 3’-OH.

Menurut Menurut James WatsonJames Watson & & Francis CrickFrancis Crick

Ukuran jarak antara pasangan Ukuran jarak antara pasangan basa basa

0,34 nm (3,4 0,34 nm (3,4 ooA)A) Setiap putaran untaian td 10 ps Setiap putaran untaian td 10 ps

basa dan jarak satu putar heliks basa dan jarak satu putar heliks 3,4 nm 3,4 nm

Diameter untaian DNA Diameter untaian DNA 2,0 nm 2,0 nm

Bentuk Fisik Struktur DNABentuk Fisik Struktur DNA

B’dsrkan jml ps basa B’dsrkan jml ps basa bbrp tipe (bentuk) bbrp tipe (bentuk)

TipeTipe Pasangan Pasangan bs/putaranbs/putaran

Diameter Diameter heliks (nm)heliks (nm)

AABBCCDDEEZZ

11111010

9,339,3388

7,57,51212

2,3 2,3 1,91,91,91,9----

1,81,8

Untaian (strand) DNA td dua Untaian (strand) DNA td dua lekukan (groove)lekukan (groove)

lekukan besar (major groove)lekukan besar (major groove) lekukan kecil (minor groove)lekukan kecil (minor groove) lekukan pada tipe B lebih lekukan pada tipe B lebih mudah m’ikat protein drpd mudah m’ikat protein drpd tipe A ( lebih dalam)tipe A ( lebih dalam)

DNA (Gen) terdiri dari tiga struktur penting yaitu : Bagian yang disebut “gene regulatory segment” m’ngdung

srtuktur yang terlibat pada proses inisiasi dan pengaturan proses transkripsi.

Exon bagian yang mengandung codon untuk ditranslasikan oleh mRNA menjadi protein.

Intron bagian struktur yang tidak mengandung codon (intervening sequence).

KROMOSOMKROMOSOM

KROMATINKROMATIN

NUKLEOSOMNUKLEOSOM

RNARNA Spt pd DNA molekul RNA dibentuk oleh nukleotida yang

saling dihubungkan menjadi satu rantai

KH pada DNA deoksiribosa. Sedangkan RNA KH-nya adalah ribosa.

Basa timin diganti oleh urasil pada RNA

STRUKTUR RNASTRUKTUR RNA

DNA terdiri dari dua untai yang saling komplementer membentuk helix ganda, ttp RNA hanya terdiri dari satu untai tunggal, akan tetapi dapat melipat lipat dirinya dalam suatu aturan tertentu.

Basa pada RNA sama spt DNA, kecuali timin diganti oleh urasil.

3 macam RNA penting

mRNA (messenger-RNA) yg melakukan tranfer informasi mengenai deretan asam amino pada protein yang akan dibangun sesuai dengan urutan kode pada DNA asal.

rRNA (ribosomal-RNA) yang membangun ribosom

bersama dengan protein mesin biologis mesin biologis pembuat proteinpembuat protein

tRNA (transfer-RNA) yang mentransfer asam amino ke ribosom untuk sintesis protein.

mRNAmRNA

mRNA

mRNA

rRNArRNA

rRNArRNA

tRNAtRNA

CCA

tRNAtRNA Td 75 bh nukleotidaTd 75 bh nukleotida Td 4 lengan utamaTd 4 lengan utama lengan akseptorlengan akseptor lengan antikodonlengan antikodon lengan Dlengan D lengan Tlengan T C C lengan tambahanlengan tambahan Fungsi sbg penyelaras Fungsi sbg penyelaras utk translasi utk translasi

FAKTOR YANG MEMPENGARUHI FAKTOR YANG MEMPENGARUHI KESTABILAN DNAKESTABILAN DNA

Kestabilan struktur DNAKestabilan struktur DNA

Tumpukan (stacking) basa nukleotida pd rantai DNATumpukan (stacking) basa nukleotida pd rantai DNA interaksi hidrofobik antara pasangan basa interaksi hidrofobik antara pasangan basa nukleotidanukleotida

Ikatan hidrogenIkatan hidrogen antara basa-basa yg berpasangan pd rantai gandaantara basa-basa yg berpasangan pd rantai ganda terutama pada ps antara C dan Gterutama pada ps antara C dan G makin >> ps C-G, makin stabil strukturmakin >> ps C-G, makin stabil struktur

Denaturasi DNADenaturasi DNA Pecahnya ikatan hidrogen antara ps basa pada Pecahnya ikatan hidrogen antara ps basa pada rantai ganda rantai ganda rantai tunggal (single Stranded) rantai tunggal (single Stranded)

Penyebab DenaturasiPenyebab Denaturasi

Panas (termal)Panas (termal) ikt hidrogenikt hidrogen stackingstacking struktur DNA tdk teratur (denaturasi)struktur DNA tdk teratur (denaturasi) dapat diamati melalui tjd dapat diamati melalui tjd serapan cahaya serapan cahaya

Zat KimiaZat Kimia Urea CO(NHUrea CO(NH22))22

Formamid COHNHFormamid COHNH22

Merusak ikt hidrogen Merusak ikt hidrogen denaturasi denaturasi Pengaruh alkali (basa)Pengaruh alkali (basa) deprotonasi pd ggs N dr G dan Cdeprotonasi pd ggs N dr G dan C perubahan struktur dari btk keto ke btk enolat perubahan struktur dari btk keto ke btk enolat terputusnya ikt H terputusnya ikt H denaturasi denaturasi

Tingkat denaturasi DNA t’gantung pd tinggi suhuTingkat denaturasi DNA t’gantung pd tinggi suhu

p’ubahan tk denaturasi DNA p’ubahan tk denaturasi DNA suhu b’tingkat suhu b’tingkat absorban absorban 260260

makin > p’geseran str, mk makin > nilai absorban cahaya makin > p’geseran str, mk makin > nilai absorban cahaya efek hiperkromikefek hiperkromik denaturasi lengkap DNA denaturasi lengkap DNA suhu > 90 suhu > 90ooCC

RenaturasiRenaturasi Proses p’bentukan kembali str untai ganda dr keadaan Proses p’bentukan kembali str untai ganda dr keadaan terdenaturasi terdenaturasi