ASAM NUKLEAT

OLEH:

ASAM NUKLEAT

Ardi Indranata

Faza Fitria Tarhamuna

Hendra Kurniawan

Susi Yanti

Umi Dahromi

APA YANG AKAN DIBAHAS ?

• SEJARAH ASAM NUKLEAT

• DEFINISI ASAM NUKLEAT

• STRUKTUR PEMBANGUN ASAM NUKLEAT

• TRANSKRIPSI MOLEKULER INFORMASIGENETIK

SEJARAH ASAM NUKLEAT1868 Friedrich Miescher (1844-1895). Menemukan asam nukleat saat mengisolasi

sel yang berisi nitrogen dan fosfor pada nanah. Miescher berpikir bahwa itu menjadi fosfor -inti kaya protein dan dinamailah Nuclein.

1880. Albrecht Kossel (ahli biokimia dari Jerman) menemukan protein pada asam nukleat dan mengisolasi dua purin dan tiga pirimidin

1909. Levine mengenali lima karbon ribosa dan menemukandeoksiribosa dalam asam nukleat. Ia juga menyatakanadanya asam posfat dalam asam nukleat.

1940. Alexander Todd, menemukan ikatan nukleotida

1951, James Watson, Francis Crick, dan Maurice Wilkins melakukan penelitian terhadap kromosom dan dapat menemukan bentuk molekul DNA sebagai tangga berpilin (double helix)

1944. Avcry, Macheod, dan McCarthi pertama kali membuktikanbahwa DNA ada kaitan langsung dengan keturunan.

DEFINISI ASAM NUKLEAT

Asam nukleat merupakan biopolymer yang berbobot molekul tinggi dengan unit monomernya

mononukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup dan bertugas untuk menyimpan dan

mentransfer informasi genetic, kemudian menerjemahkan informasi ini secara tepat untuk

mensintesis protein yang khas bagi masing-masing sel. Asam nukleat, jika unit-unit pembangunnya

deoksiribonukleotida , disebut asam deoksiribonukleotida (DNA) dan jika terdiri- dari unit-

unit ribonukleaotida disebut asam ribonukleaotida (RNA).

ASAM NUKLEAT

nukleotida nukleotida nukleotida

Nukleosida Gugus fosfat

Basa nitrogen

purin pirimidin

Pentosa ribosa

Deoksiribosa Ribosa

Senyawa Derivat

Nukleotida dan NukleosidaNukeotida adalah molekul yang tersusun atas gugus basa

heterosiklik, gula, dan satu atau lebih gugus fosfat

Nukleosida merupkan gula ribosa yang berikatan dengannitrogen (nukleotida tanpa gugus fosfat)

Basa Nitrogen

• Basa nitrogen berikatandengan ikatan-b padaatom karbon nomor1' darigula ribosa ataudeoksiribosa.

• Pirimidin berikatan ke gularibosa pada atom N-1 daristruktur cincinnya.

• Purin berikatan ke gularibosa pada atom N-9 daristruktur cincinnya.

Struktur Purin dan PirimidinPurin adalah sebuah senyawa organik heterosiklik aromatik, yang terdiri dari cincin pirimidina dan cincin imidazola yang bergandeng sebelahan. Purina merupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen.

Pirimidin adalah senyawa basa nitrogen yang mempunyai dua atom N dan hanya satu gugus siklik.

Basa-basa dalam asam nukleatDua basa purin yang terdapatumum di nukleutida adalah

adenin dan guanin

Baciasa pirimidin yang umumterdapat di nukleutida adalah

cytosin, thimin, dan urasil

Diekspresikan dengan huruf

pertamanya (A, G, C, T, U). Purin

(A, G) dimiliki oleh RNA dan

DNA

Pirimidin, C dimiliki oleh RNA

dan DNA, tetapi

T terdapat di DNA, dan

U terdapat di RNA

Gugus FosfatGugus yang terdapat dalam asam nukleat, dalam struktur nukleotida. Mempunyai rumus HPO4

Ikatan fosfat yang terdapat di nukletida, bisamembentuk keragaman tersendiri. Misalnyasaja, Hidrolisis RNA oleh enzim

menghasilkan ribonukleosida 5’-mono-

fosfat atau ribonukleosida 3'-

monofosfat.

DNADNA merupakan suatu makromolekul yang tersusun oleh nukleotida sebagai molekul dasarnya yang membawa sifat gen. Terdiriatas gula pentosa deoksiribosa danbasa

DNA terbentuk dari empat tipe nukleotida, yang berikatan secara kovalen membentuk rantai polinukleotida (rantai DNA atau benang DNA)Dengan tulang punggung gula-fosfat tempat melekatnya basa-basa

DNA

Dua rantai polinukleotida saling berikatan melalui ikatan hydrogen antara basa-basa nitrogen dari rantai yang berbeda. Rangkaian basa DNA seperti di samping.

Semua basa berada di dalam double helix dan tulangpunggung gula-fosfat berada di bagian luar.

Purin selalu berpasangan dengan pirimidin (A-T, G-C). Perpasangan secara komplemen tersebut memungkinkan pasangan basa dikemas dengan susunan yang paling sesuai.

DEOKSIRIBONUKLEOTIDA – PENYUSUN DNA

Penyampaian Deoksiribonukleotidabiasanya dalam bentuk singkatan(misalnya) A, atau dA (deoksiA), ataudAMP (deoksiadenosin monofosfat)

• Gula 2'-deoksiribosa yang berikatan

dengan basa nitrogen (dalam contoh di

samping adalah purin - adenin dan

guanin) pada atom karbon nomor 1‘nya

disebut deoksiribonukleosida (dalam

contoh di samping adalah deoksiadenosin

dan deoksiguanosine). • Deoksiribonukleosida yang terfosforilasi pada

atom karbon nomor 5‘nya disebut

Deoksiribonukleotida (dalam contoh di

samping adalah deoksiadenilat dan

deoksiguanilat).

DNA

Monomer nukleotida dapat

berikatan satu sama lain melalui

ikatan fosfodiester antara -OH di

atom C nomor 3‘nya dengan gugus

fosfat dari nukleotida berikutnya.

Kedua ujung poli- atau

oligonukleotida yang dihasilkan

menyisakan gugus fosfat di atom

karbon nomor 5' nukleotida

pertama dan gugus hidroksil di

atom karbon nomor 3' nukleotida

terakhir.

STRUKTUR DNA

DNA terdiri atas dua rangkaian

heliks anti-paralel (paralel

berlawanan arah) yang melilit ke

kanan suatu poros.

Kerangka yang berselang-seling

antara gugus deoksiribosa dan

fosfat terletak di bagian luar.

Ikatan hidrogen antara basa purin

dan pirimidin terletak d bagian

dalam.

STRUKTUR DNA

RANGKAIAN BENANG DNA

Basa penyusun suatu benang

DNA yang antiparallel tidak

sama melainkan bersifat

komplemen terhadap benang

pasangannya.

Basa C berpasangan dengan G,

sedangkan A dengan T.

RNARNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleatmerupakan makromolekul yang berfungsisebagai penyimpan dan penyalur informasigenetik.

RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida.. Setiap ribonukleotida terdiri dari tiga gugusmolekul, yaitu :

a. Lima atom karbonb. Basa nitrogen yang terdiri dari golongan

purin (yang sama dengan DNA) dangolongan pirimidin yang berbeda yaitusitosin (C) dan Urasil (U)

c. Gugus posfat

Tipe RNA

Ada tiga golongan utama RNA yaitu:a. RNA Duta (mRNA)

berfungsi sebagai cetakan yang digunakan oleh ribosom untukmelangsungkan proses translansi informasi genetik menjadi urutanasam amino protein.

a. RNA pemindah (tRNA)berperan dalam penterjemahan kata-kata sandi genetik pada mRNA ke dalam urutan asam amino protein.

a. RNA ribosom (rRNA)RNA riboso,al memegang peranan penting dalam struktur danfungsi biosintetik ribosom.

RNA

Monomer nukleotida dapat berikatan

satu sama lain melalui ikatan

fosfodiester antara -OH di atom C

nomor 3‘nya dengan gugus fosfat dari

nukleotida berikutnya.

Kedua ujung poli- atau

oligonukleotida yang dihasilkan

menyisakan gugus fosfat di atom

karbon nomor 5' nukleotida pertama

dan gugus hidroksil di atom karbon

nomor 3' nukleotida terakhir.

RIBONUKLEOTIDA

Gula ribosa yang berikatan

dengan basa nitrogen (dalam

contoh di samping adalah suatu

pirimidin, urasil dan sitosin)

pada atom karbon nomor 1‘nya

disebut ribonukleosida (dalam

contoh di samping adalah uridin

dan sitidin).

Ribonukleosida yang

terfosforilasi pada atom karbon

nomor 5‘nya disebut

ribonukleotida (dalam contoh di

samping adalah uridilat atau

sitidilat)

RIBONUKLEOTIDA UTAMA

Beda DNA dan RNA

Transkripsi molekular informasi genetik

Tiga tahap utama dalam pengolahan informasigenetik• replikasi , proses duplikasi DNA indukmenjadi molekul Dekleotida ret nuNA anakyang memilki deret sama persis dengan deretnukleutida DNA induk.

• transkripsi, yaitu proses dimana sebagianpesan genetik pada DNA dituliskan kembalidalam bentuk asam ribonukleat.

• translasi, yaitu proses dimana pesan getetikyang disandi oleh RNA di translasikan olehribosom menjadi 20 asam amino padastruktur protein

DNA

REPLIKASI

RNA

PROTEIN

transkripsi

translansi

REPLIKASI DNA

• Pada replikasi DNA, masing-masing

untai DNA berfungsi sebagai cetakan

untuk sintesis untai pasangannya

yang baru, menghasilkan dua

molekul DNA.

• Cara ini disebut cara replikasi

semikonservatif.

• Replikasi cara semikonservatif

membutuhkan pemisahan untai

DNA (pelelehan sebagian, atau

denaturasi) sehingga untai tetua

menjadi cetakan.

Replikasi DNA

Diagram Skematik dari DNA ke RNA kemudian menjadi Protein

Gen terekspresi

melalui 2

langkah:

Transkripsi:

Membentuk

RNA

Translasi: Sintesis

Protein

Diskusi

Pertanyaan:1. Mengapa pada sekuens basa di rantai DNA timin

selalu berpasangan dengan adenin dan guaninselalu berpasangaan dengan citosin?

2. Apa saja asam nukleat penyusunvirus, hewan, dan tumbuhan? ?

Jawabanbasa-basa DNA menempati posisi sebagai anak tanggapada rantai tangga double heliks DNA. Urutan basa-basa ini selalu merupakan sekuens dari basa pasangannya. Guanin dengan citosin, adenin dengan tymin. Daripengertiannya kita mendapatkan bahwa Pirimidinadalah senyawa basa nitrogen yang mempunyai duaatom N dan hanya satu gugus siklik. Sedangkan Purinadalah sebuah senyawa organik heterosiklikaromatik, yang terdiri dari cincin pirimidina dan cincinimidazola yang bergandeng sebelahan. Purinamerupakan salah satu dari dua grup basa nitrogen.sekuens basa DNA sesalu berpasangan dengan basakomplementernya, karenanya basa-basa DNA akanberpasangan dengan basa dengan struktur pirimidinyang berbeda.

1.

2. Asam nukleat pada virusUkuran virus terlalu kecil untuk dapat dilihat dengan mikroskop cahaya biasa dan lolos dari saringan bakteri. Virus hanya dapat diamati dengan miskroskop elektron, tidak tersusun atas sel-sel. Semua virus mempunyai senyawa asam nukleat (DNA atau RNA) sebagai bahan inti. Namun, suatu virus hanya mengandung DNA atau RNA. Komponen satuan protein struktur yang membungkus asam nukleat virus dinamakan kapsomer, dan kumpulan kapsomerkapsomer yang membungkus asam nukleat tersebut dinamakan Kapsid. Struktur kapsid dan asam nukleat virus dinamakan Nukleokapsid

2. asam nukleat pada hewan dan tumbuhan

Sel hewan dan tumbuhan mempunyai sebuah organel yang disebutNukleus (inti sel)didalamnya terdapat DNA, RNA, dan protein. Berdiameter 10-20 mm. Berfungsi sebagai pengendali kehidupan sel, pengatur pembelahan sel, dan pengatur pewarisan sifat. Pada organisme eukariotik, kecualisel darah merah mamalia dewasa dan sel floem, inti sel terlindung oleh selaput inti (karioteka).

Bagian penting nukleus adalah:

• Karioteka. Terdiri dari 2 lapis, berfungsi sebagai pembungkus dan pelindung inti. Selaput luar inti berhubungan dengan retikulum endoplasma (RE).

• Matrik (nukleoplasma). Adalah cairan inti berbentuk gel yang mengandung substansi kimia seperti ion, protein, enzim, nukleotida, dan benang kromatin. Benang kromatin terdiri dari untaian DNA yang terikat dengan protein dasar (histon). Benang yang memendek, menebal, dan mudah menyerap zat warna disebut kromosom.

• Nukleolus (anak inti). Mengandung DNA dan salinan gen yang memberi kode RNA. Fungsinya adalah berperan dalam sintesis RNA.

Terima Kasih