Nucleotides & Nuclei Acids

7/31/2019 Nucleotides & Nuclei Acids

1/40


2/40

NUKLEOTIDA DAN ASAM

NUKLEAT Pendahuluan 1. Klasifikasi

2. Struktur nukleotida

3. Cara penulisan deretan basa 4. DNA sebagai penyimpan informasi

genetik

5. Struktur DNA dan RNA


3/40

NUKLEOTIDA DAN ASAM NUKLEAT

Pendahuluan Nukleotida mempunyai beberapa peranan dalam

metabolisme sel :

a. Sebagai mata uang (currency) transaksi metabolik(ATP)

b. Hubungan kimia yang penting dari respon sel terhadaphormon dan rangsangan ekstraselular

c. Komponen struktural dari sejumlah kofaktor enzim dan

metabolik intermediet (NAD, FAD, koenzim A)

d. Yang paling penting adalah sebagai komponenstruktural dari asam nukleat (deoxyribonucleic acid,

DNA dan ribonucleic acid, RNA), molekul yang

menyimpan dan mentransfer informasi genetik.


4/40

Struktur tiap protein, dan akhirnya tiap biomolekul dankomponen sel, merupakan produk informasi yangterprogram dalam deretan nukleotida dari asam

nukleat sel.

Kemampuan DNA untuk menyimpan dan mentransferinformasi genetik dari satu generasi ke generasi

berikutnya merupakan kondisi dasar dari kehidupan. Deretan asam amino dari setiap protein dalam suatu sel

dan deretan nukleotida dari mRNA diturunkan darideretan nukleotida dalam DNA sel.

DNA mRNA protein

Segmen mol. DNA yang mengandung informasi untuksintesis suatu produk biologi fungsional, yaitu protein

dan mRNA dinamakan suatu gen (gene)


5/40

1. Klasifikasi

Ada 3 kelas utama DNA:

a. Ribosomal RNA (rRNA)= komponen strukturalribosoma, tempat sintesis protein

b. Messenger RNA (mRNA)= suatu intermedier, pembawainformasi dari gen ke ribosoma

c. Transfer RNA (tRNA)= molekul adapter yangmenerjemahkan informasi mRNA ke dalam deretan

asam amino yang spesifik

Selain ketiga kelas RNA di atas masih ada beberapa

jenis RNA minor yang mempunyai fungsi khusus


6/40

2. Struktur nukleotida:

Nukleotidaterdiri atas 3 komponen:a. Satubasa nitrogen(turunan purin dan pirimidin)

b. Satupentosa(ribosa pada RNA dan deoksi- ribosapada DNA)

c. Satugugus fosfat

Nukleosida= nukleotida ggs fosfat

DNA mengandung basa purin(adenin, A & guanin, G)dan basa pirimidin(sitosin, C & timin, T)

RNA mengandung basa purin A &G, dan turunan

pirimidin(C dan urasil, U)


7/40


8/40


9/40


10/40

Pentosa:

Ribosa(pada RNA) dan Deoksiribosa(pada DNA)

Dalam nukleotida kedua jenis pentosa ada dalam

bentuk -furanosa(cincin 5-C tertutup) (Fig 10-3a)

Cincin ini tidak planar tapi ada dalam bermacambentuk konformasi (puckered) (Fig. 10-3b)

Tatanama dari nukleotida dan as. nukleat (lihat

Tabel 10-1)

Struktur ribonukleotida dan deoksiribonukleotida

dalam asam nukleat (lihat Tabel 10-4)


11/40


12/40


13/40


14/40


15/40

Beberapa komponen minor turunan purin dan

pirimidin yang terdapat pada DNA dan RNA

Sel juga mengandung nukleotida dengan gugusfosfat selain pada posisi C-5 (lihat Fig. 10-6)

Ikatan fosfodiester:

Nukleotida yang berdekatan (pada DNA dan RNA)

ihubungkan secara kovalen dengan ikatan

fosfodiester

Deretan nuleotida pada DNA dan RNA biasa ditulis

dari ujung 5 ke ujung 3 (5 3)Ujung 5= kekurangan satu nuleotida pada atom

karbon 5

Ujung 3= kekurangan satu nukleotida pada atom

karbon 3


16/40


17/40


18/40

3. Cara penulisan deretan basa:

Oligonukleotida < 50 nukleotida < PolinukleotidaContoh gambar singkat suatu oligonukleotida (lihat Fig.

10- 8a).

5 ACGTA 3 atau pA-C-G-T-AOH atau pApCpGpTpA

atau pACGTAIkatan hidrogen pada mol. DNA (lihat Fig. 10-11)

Mol. DNA terdiri atas 2 rantai (strand) polinukleotid

yang antiparalel ( 5 3 dan 3 5)

Dua rantai saling komplementer, basa purin pada saturantai berikatan dengan basa pirimidin pada rantai

komplemennya

(A = T; C = G, dinamakan pasangan basa)


19/40


20/40


21/40


22/40

4. DNA sebagai penyimpan informasi genetik :

F. Miesher (1868):

Mengisolasi senyawa yang mengandung fosfor (nuclein)dari sel nanah (leukosit) dan sperma. Nuclein terdiri dari

porsi asam (kemudian disebut DNA) dan porsi basa

(protein).

O.T. Avery, C. Mc. Leod dan M.McCarty (1944):DNA yg diekstraksi dari suatu bakteri virulen (S.

pneumonia) secara genetik dapat mengubah bakteri non

virulen menjadi virulen (lihat Fig. 10-12).

A.D. Hershey & M.Chase (1952):DNA (dg 32P) dari partikel virus dan bukan protein (dg 35S)

dari Kulit virus yang dapat masuk ke dalam sel inang

(bakteri) Yang memberikan informasi genetik untuk

replikasi virus.


23/40


24/40


25/40


26/40


27/40


28/40


29/40


30/40

Percobaan ini dan percobaan lain yang serupa

membuktikan secara eksklusif bahwa komponen

kromosom (DNA) sebagai Pembawa informasi genetik

dalam sel hidup.

E. Chargaff (1940):

Dari penelitian Chargaff ditemukan bahwa

1. Komposisi DNA biasanya bervariasi dari satu spesieske spesies

2. Spesimen DNA dari jaringan berbeda dalam satu

spesies yang sama mempunyai komposisi basa

yang sama


31/40

3. Komposisi basa dalam satu spesies tidak

dipengaruhi oleh umur, keadaan nutrisi atauperubahan lingkungan.

4. Dalam semua DNA dari setiap spesies,

jumlah adenin = timin (A=T) danjumlah guanin = sitosin (G = C).

Jumlah residu purin = jumlah residu pirimidin

(A=T) dan jumlah guanin = sitosin (G = C).

Jml purin residu = jml residu pirimidin

Chargaff rules: A + G = T + C


32/40


33/40

5. Heliks ganda (double helix DNA):

R. Franklin & M. Wilkin (1950):

Melalui analisis diffraksi sinar X menyimpulkanbahwa mol. DNA berbentuk heliks dg 2 periodisitas

sepanjang sumbu, yang primer 3,4A dan yang

sekunder 34 A.

Watson & Crick (1953):Struktur 3 dimensi dari mol. DNA (lihat Fig. 10-15, 1016)Mol. DNA terdiri dari 2 rantai heliks yang melingkarpada satu sumbu yang sama membentuk heliks gandaputar kanan (right-handed = counterclockwise).

Dalam replikasi DNA, rantai induk menjadi terpisah,danmasing-masing sebagai cetakan (template) untuk

biosintesis sebuah rantai komplemen (doughter)(lihat Fig. 10-17)


34/40


35/40


36/40


37/40


38/40


39/40


40/40

Documents

Nucleotides & Nuclei Acids