DAFTAR PUSTAKA
KATA
PENGANTAR.......................................................................................... Vii
DAFTAR
ISI........................................................................................................ Vii
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar
belakang............................................................................................... 1
1.2
Rumusan masalah ........................................................................................ 2
1.3
Tujuan
Penulisan........................................................................................... 2
BAB II PEMBAHASAN
2.1
Pengertian Asam Nukleat............................................................................... 3
2.2
Jenis- jenis Asam Nukleat.............................................................................. 4
2.3 Tingkatan
Struktur Asam Nukleat............................................................... 6
2.4
Struktur DNA dan RNA.............................................................................. 8
2.5
Sintesis RNA dan
DNA............................................................................... 12
2.6
Transkripsi dan Translasi............................................................................. 15
2.7
Kelainan Penyakit RNA dan
DNA.............................................................. 15
2.8
Fungsi dan Peranan Asam Nukleat.............................................................. 16
BAB
III PENUTUP
3.1
KESIMPULAN............................................................................................ 19
3.2
SARAN........................................................................................................ 19
DAFTAR
PUSTAKA........................................................................................ 20
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Pada tahun 1869 Friedrick Mescher,
seorang muda bangsa Swiss yang
belajar pada
Hoppe-
Seyler yang terkemuka di Jerman, mengisolasi inti dari sel darah putih dan
menemukan bahwa inti mengandung suatu zat kaya fosfat yang sampai
sekarang ini tidak
diketahui yang dinamakannya nuklein. Menurut saya
tampak nya seluruh family dari zat yang
mengandung fosfor ini, agak sedikit berbeda satu sama
lainnya, akan timbul sebagai
sekelompok zat- zat nuklein, yang
kemungkinan patut mendapatkan asupan dengan
pertimbangan yang
sama dengan protein. Ketika nuklein
ditetapkan bersifat asam , namanya
diganti menjadi asam nukleat.
Riset mengenai biomolekul ini
pada decade pertama dari abad
ini menemukan bahwa asam nukleat, seperti
protein merupakan polimer. Unit monomerik
dari suatu asam nukleat
disebut nukleotida. Jadi, asam
nukleat juga disebut polinukleotida.
Ada dua jenis asam nukleat
yaitu DNA (
deoxyribonucleic acid ) atau asam deoksiribonukleatdan RNA (
ribonucleic acid ) atau
asam ribonukleat. DNA oleh seorang dokter muda
Friedrich Miescher yang mempercayai
bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan
melalui penelitian kimia pada sel-sel. Penelitian berlanjut mengenai asam
nukleat menemukan
bahwa unit nukleotida ini terkait
satu sama lain melalui ikatan fosfodiester
membentuk struktur
makromolekular , yang
dalam kasus DNA, dapat mempunyai berat molekul milyaran. Kedua
jenis asam nukleat
ditemukan pada semua tumbuh-tumbuhan dan
hewan. Virus juga
mengandung asam nukleat. Namun,
tidak seperti tumbuh-tumbuhan atau hewan, suatu virus memiliki RNA ataupun DNA, tetapi tidak
keduanya.Walaupun kimiawi dari asam nukleat
diteliti
secara serius setelah penemuannya, 75
tahun berlalu sebelum makna
biologi dari
makro
molekul ini disadari. Saran yang diajukan
oleh Avery dan rekan, pada
tahun 1944,
bahwa DNA
adalah bahan genetika, merupakan peranan
biologi spesifik pertama yang
diajukan untuk
suatu asam nukleat. Mengenai RNA, baru pada
tahun 1957 ditetapkan suatu
fungsi selular spesifik untuk asam nukleat ini (
keterlibatan RNA dalam sintesis protein ).
( perlu
dicatat, bahwa RNAtelah diidentifikasi
lebih sebagai bahan genetika dari sejumlah
virus).
timbulnya biologi molecular menekankan
keunggulan dari DNA maupun RNA, yang
beragam spesies memiliki peranan mencolok
dalam sintesis protein (ekspresi gen).
1.2 Rumusan Masalah
1.Apa pengertian dari Asam
Nukleat ?
2.Apa-apa saja jenis Asam
Nukleat ?
3.Bagaimana tingkatan struktur
Asam Nukleat ?
4.Bagaimana struktur DNA dan
RNA ?
5.Bagaimana sintesis RNA dan
DNA ?
6.Bagaimana mekanisme
Transkripsi dan Translasi ?
7.Apa-apa saja kelainan
penyakit yang disebabkan oleh DNA dan RNA ?
8.Apa fungsi dan peranan Asam
Nukleat ?
1.3 Tujuan Penulisan
Tujuan dari makalah ini adalah
sebagai berikut :
Untuk mengetahui pengertian dari
Asam Nukleat, untuk mengetahui jenis Asam Nukleat,
untuk mengetahui tingkatan
struktur Asam Nukleat, untuk mengetahui struktur DNA dan
RNA, untuk mengetahui sintesis
RNA dan DNA,
untuk mengetahui mekanisme Transkripsi dan
Translasi,
untuk mengetahui kelainan penyakit yang disebabkan oleh DNA dan RNA dan
untuk mengetahui fungsi dan
peranan Asam Nukleat.
BAB II
PEMBAHASAN
2.1. Pengertian Asam
Nukleat
Asam nukleat merupakan salah
satu makromolekul yang
memegang peranan sangat
penting dalam
kehidupan organisme karena di dalamnya
tersimpan informasi
genetik.
Asam nukleat juga sering
disebut polinukleotida karena tersusun dari sejumlah
molekul
nukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup dan bertugas untuk
menyimpan dan mentransfer
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
juga merupakan senyawa
majemuk yang dibuat dari banyak
nukleotida. Bila
nukleotida
mengandung ribose, maka asam
nukleat yang terjadi adalah RNA
(Ribnucleic acid = asam
ribonukleat) yang berguna
dalam sintesis protein.
Bila nukleotida mengandung deoksiribosa, maka asam nukleat yang terjadi
adalah DNA (Deoxyribonucleic acid = asam
deoksiribonukleat) yang merupakan bahan
utama pementukan inti sel.
Dalam asam nukleat terdapat 4 basa
nitrogen yang berbeda yaitu 2
purin dan 2 primidin.
Baik dalm RNA maupun DNA purin
selalu adenine dan guanine.
Dalam RNA primidin selalu
sitosin dan urasil, dalam DNA
pirimidin
selalu sitosin dan timin. Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan
tubuh sebagai
nukleoprotein, yaitu gabungan
antara asam nukleat dengan protein. Untuk
memperoleh
asam nukleat dari
jaringan-jaringan tersebut,
dapat dilakukan ekstraksi terhadap
nukleoprotein terlebih dahulu
menggunakan larutan
garam IM. Setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan atau dipecah menjadi protein-protein dan asam nukleat
dengan menambah
asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati,
atau dengan menambah NaCl hingga jenuh
akan mengendapkan protein. Cara lain untuk
memisahkan asam nukleat dari protein
ialah
menggunakan enzim pemecah protein, misal
tripsin. Ekstraksi terhadap
jaringan-jaringan
dengan asam triklorasetat, dapat
pula memisahkan asam
nukleat. Denaturasi protein dalam
campuran dengan asam nukleat itu dapat
pula menyebabkan terjadinya denaturasi
asam
nukleat itu sendiri. Oleh karena asam nukleat itu
mengandung pentosa, maka bila dipanasi
dengan asam sulfat akan terbentuk furfural. Furfural ini
akan memberikan warna merah
dengan anilina
asetat atau warna kuning dengan p-bromfenilhidrazina.
Apabila dipanasi
dengan difenilamina dalam suasana asam, DNA akan
memberikan warna biru.
komposisi
molekul penyusun asam nukleat diketahui dengan jelas, seperti yang ditunjukkan
gambar
14.54 hingga bagan
pada Gambar 14.57.
Gambar
1. Molekul sederhana Asam Nukleat
Gambar
2. Skema Hidrolisis Asam Nukleat
2.2. Jenis-jenis Asam
Nukleat
Asam nukleat dalam sel ada dua
jenis yaitu DNA
(deoxyribonucleic acid ) atau asam deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid )
atau asam ribonukleat. Baik DNA maupun RNA
berupa anion dan pada umumnya terikat oleh
protein dan bersifat basa. Misalnya DNA
dalam inti sel terikat pada histon. Senyawa gabungan
antara protein danasam nukleat
disebut nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan
polimer sepertiprotein tetapi unit
penyusunnya
adalah nukleotida. Salah satu contoh
nukleotida asam
nukleat bebas adalah
ATP yang berfungsi sebagai pembawa energy.
a. Komponen Penyusun Asam Nukleat
1. Basa
Nitrogen Heterosiklik
Basa
nitrogen heterosiklik yang merupakan penyusun asam nukleat adalah turunan Purina
dan
pirimidina.
Purina dan turunannya
Purina
atau purin adalah senyawa heterosiklik majemuk yang mempunyai lingkar pirimidina dan
imidazol yang berimit. Turunan purina yang
merupakan penyusun asam nukleat adalah
adenine atau 6-aminopurina dan
guanine atau 2-amino-6- oksipurina.
Pirimidina dan turun-turunannya
Pirimidina
atau pirimidin termasuk senyawa heterosiklik sederhana lingkar 6, dengan 2 atom
nitrogen sebagai heteroatomnya. Turunan-turunan
pirimidina yang meupakan penyusun asam
nukleat adalah sitosin atau
2-oksi-4-aminopirimidina yang disingkat C, timin atau 2, 4-dioksi-5-metilpirimidina
yang disingkat T dan urasil atau 2,
4-dioksipirimidina yang
disingkat U.
2. Pentosa atau Gula Penyusun
Pentose
yang menyusun asam nukleotida adalah ribose dan 2-deoksiribosa. Dalam struktur
kimia
asam nukleat, kedua pentose tersebut
terdapat dalam
bentuk lingkar furanosa. Ribose
merupakan
penyusun RNA dan 2-deoksiribosa merupakan penyusun DNA.
3. Fosfat Penyusun
Fosfat
penyusun asam nukleat adalah asam fosfat atau asam ortofosfat. Fosfat ini berupa
Kristal
berbentuk orto-rombik, tak stabil dan
melebur pada suhu 42,35 0 C.
Fosfat ini
tergolong
asam lemah atau sedang dan
bervalensi tiga jenis garam natrium. Garam natrium
tersebut
dapat terbentuk pada suhu
kamar yaitu, Natrium fosfat Na 3 PO 4, Natrium hidrogen fosfat Na 2 HPO 4, dan
Natrium dihidrogen fosfat NaH 2 PO 4.
b. Nukleotida dan Nukleosida
Suatu
basa yang terikat pada satu gugus gula disebut nukleosida, sedangkan nukleotida
adalah
satu nukleosida yang
berikatan dengan gugus fosfat. Di dalam molekul DNA atau
RNA, nukleotida berikatan
dengan nukleotida yang lain melalui ikatan
fosfodiester .
Basa
purin
dan pirimidin tidak berikatan secara kovalen satu sama lain. Oleh karena itu, suatu
polinukleotida
tersusun atas kerangka gula-fosfat yang berselang seling dan mempunyai
ujung
5’-P dan 3’-OH.
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.
2.3. Tingkatan Struktur Asam
Nukleat
2.3.1. Gula Pentosa
Rangka utama untai DNA terdiri
dari gugus fosfat dan
gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-
deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung
dengan fosfat melalui ikatan
fosfot diester antara atom karbon
ketiga pada cincin satu gula
dan atom karbon kelima
pada gula lainnya. Salah satu perbedaan utama DNA
dan RNA
adalah gula penyusunnya; gula RNA adalah
ribosa .
DNA terdiri atas dua untai yang
berpilin membentuk
struktur heliks ganda . Pada struktur
heliks ganda, orientasi
rantai
nuklotida pada satu untai
berlawanan dengan orientasi nukleotida
untai lainnya. Hal ini
disebut sebagai antiparalel. Masing-masing untai terdiri dari rangka utama,
sebagai struktur utama, dan
basa nitrogen, yang berinteraksi dengan untai DNA satunya pada heliks. Kedua
untai pada heliks ganda DNA disatukan oleh ikatan
hidrogen antara basa-basa yang terdapat pada kedua
untai tersebut. Empat basa yang ditemukan
pada DNA adalah
adenina (dilambangkan A), sitosina (C, dari
cytosine ), guanina (G), dan timina (T).
2.3.2. Basa Nitrogen
Basa nitrogen seperti yang
kita tau adalah Purin
dan Pirimidin. Basa
Purin misalnya. berasal dari senyawa heterosiklik yang terdiri dari 2 gabungan siklik
(namanya bisiklik). Sedangkan
Pirimidin juga
termasuk dalam snyawa heterosiklik, namun
pirimidin ini berasal dari
turunan Piridin yang
ditambahkan 1 atom N (kalo piridin hanya 1
atom N nya). Purin punya
turunan lagi, yakni Adenin dan
guanin yang berbeda dari strukurnya,
begitu juga
pirimidin
yang terdiri dari timin, uracil, dan sitosi.
Masing-masing basa purin dan pirimidin
akan
saling berpasangan, seperti adenin akan selalu
berpasangan dengan timin pada DNA dan
dengan Uracil pada RNA. sedangkan
guanin "setia"dengan sitosin baik di DNA maupun
RNA.,hal ini karena mereka sudah berjodoh satu sama lain,
dalam hal ini masing-masing
pasangan akan saling membentuk kestabilan oleh adanya ikatan hidrogen
yang
menghubungkan keduanya. dan
juga sdh ada enzim2 tertentu
yang bekerja pada masing2
jenis asam nukleat, sehingga bila pasangannya "tertukar" enzim
yang
bekerja secara
otomatis akan berhenti. 3 Gugus fosfat Inilah yang menentukan sifat asam pada asam
nukleat Kotak
ungu pada gambar menunjukan fosfat,pada keadaan netral, ia akan sangat
mudah
melepaskan protonnya. makin mudah
melepaskan protonnya
,semakin asam. sehingga disebut juga sebagai anion asam kuat. Gambar ikatannya
Fosfatnya, berikatan dengan atom C5 nya,
dan atom C3 dari nukleotida
sebelumnya atau sesudahnya.
ini disebut sebagai ikatan fosfodiester , dimana ikatan ini menghubungkan nukleotida 1
dengan lainnya. Nukleotida adalah unit
molekul dari asam nukleat yang terdiri dari fosfat, basa N, dan
gula.
Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut :
*Adenin nukleotida atau
Adenosinmonofosfat (AMP)(asam
adenilat)
*Guanin nukleotida atau
Guanosinmonofosfat(GMP)(asam guanilat)
*Hipoksantin nukleosida atau
Inosinmonofosfat (IMP)(asam inosinat)
*Urasil Nukleotida atau Uridinmonofosfat
(UMP) (asam uridilat)
*Sitidin nukleotida atau
Sitidinmonofosfat(SMP)(asam sitidilat)
*Timin nukleotida atau
Timidinmonofosfat (TMP)(asam
timidilat)
Pentosa yang terdapat dalam molekul
nukleotida pada contoh diatas ialah
ribosa. Apabila
Pentosanya deoksiribosa, maka
ditambah deoksi di depan nama nukleotida
tersebut misalnya deoksiadenosin-
monofosfat atau disingkat dAMP.
Ada beberapa nukleotida yang
mempunyai gugus fosfat lebih dari 1 misalnya adenosintrifosfat dan uridintrifosfat,
kedua
nukleotida ini mempunyai peranan penting
dalam reaksi-reaksi kimia dalam tubuh.
Pada
rumus molekul ATP dan UTP, ikatan
antara gugus-gugus fosfat diberi tanda
yang khas. Pada proses
hidrolisis ATP akan melepaskan gugus fosfat dan terbentuk
adenosindifosfat (ADP). Pada hidrolis ini
ternyata dibebaskan energy yang cukup
besar yaitu 7.000 kal/mol ATP.
Oleh karena
itu ikatan antara gugus fosfat dinamakan
“ikatan berenergi tinggi” dan diberi
tanda.
Dalam tubuh,ATP dan UTP berfungsi sebagai penyimpan energi yang diperoleh dari
proses
oksidasi senyawa-senyawa dalam makanan
kita untuk kemudian di bebaskan apabila
energi tersebut diperlukan.
2.3.3. Polinukleotida
2.4. Struktur DNA dan RNA
2.4.1.
Deoxyribonucleid Acid ( DNA )
Apabila
kita ibaratkan suatu tubuh, maka DNA diibaratkan
sebagai otak yang dapat mengatursegala
proses di dalam tubuh. Di samping itu, DNA juga mempunyai peran penting dalam
pewarisan
sifat.
DNA merupakan suatu senyawa kimia yang
penting padamakhluk hidup.
Tuga
utamanya membawa materi genetik dari suatu generasi ke generasi berikutnya. DNA
juga
merupakan senyawa polinukleotida
yang membawa sifat-sifat keturunan yang khas pada
kromosom. Asam ini adalah polimer yang terdiri
atas molekul-molekul
deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain sehingga membentuk
rantai polinukleotida yang panjang.
Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh
ikatan antara atom C nomor 3
dengan atom C nomor
5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat.Secara kimia DNA
mengandung
karakteristik/sifat sebagai berikut:
1. Memiliki gugus gula
deoksiribosa.
2. Basa nitrogennya guanin
(G), sitosin(C), timin (T) dan adenin (A).
3. Memiliki rantai heliks
ganda antiparallel
4. Kandungan basa nitrogen
antara kedua rantai
sama banyak dan berpasangan spesifik satu
dengan lain. Guanin selalu
berpasangan dengan sitosin (G±C), dan
adenidan adenin
berpasangan dengan
timin (A - T), sehingga jumlah guanin
selalu sama dengan jumlah
sitosin.
Demikian pula adenin dan timin.
5. Makromolekul dengan Mr yang
sangat besar.
6. Setiap spesies/organisme
mononukleotida utamanya mempunyai
perbandingan, urutan dan berat molekul
(Mr) yang spesifik.
7. Pada sel prokariotik
(mengandung hanya
satu kromosom) DNA nya merupakan
makromolekul tunggal
dengan Mr = 2 x 10 9.
8. Pada sel eukariotik (mengandung
banyak kromosom) mempunyai banyak
molekul DNA
Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak
sekadar sebagai pembawa materi genetik,
melainkan
juga menjalankan fungsi yang
sangat kompleks pula, antara lain:
a.
Sebagai pembawa materi genetika dari generasi kegenerasi berikutnya.
b.
Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak
langsung.
c.
Melakukan sintesis protein.
d.
Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk
menggandakan diri (replikasi).
e.
Senyawa heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk
dapat mensintesis senyawa lain.
Replikasi
DNA
Replikasi
adalah kemampuan DNA untuk dapat menggandakan diri. Proses-proses yang
terjadi saat terjadinya
replikasi adalah sebagai berikut.
a.
Ikatan hidrogen membuka sehingga kedua pita akan
memisah
b.
Pita saling memisah. Basa nitrogen pada masing-masing
pita berfungsi sebagai cetakan
yang mengatur pengikatan
basa komplementer (basa pelengkap) pada
pita baru yang
dibentuk
c.
Masing-masing pita lama membentuk pita baru, sehingga
menghasilkan dua pita double
helix
Proses yang terjadi tersebut dipengaruhi
oleh enzim helikase,
enzim polimerase dan
ligase.
Replikasi DNA dapat terjadi
melalui tiga kemungkinan:
a.
Konservatif
Replikasi konservatif melalui cara, yaitu
pita double heliks DNA
induk tetap tidak
berubah, kemudian digunakan untuk
mencetak dua pita double heliks DNA yang
baru.
b.
Semikonservatif
Replikasi semikonservatif ini melalui cara,
yaitu pita double
heliks DNA induk terpisah,
kemudian mensintesis pita DNA
yang baru dengan cara melengkapi (
komplementasi)
pada masing-
masing pita DNA induk tersebut.
c.
Dispersif
Dispersif ini melalui cara, yaitu kedua
pita double heliks induk
terputus membentuk
segmen-segmen pita DNA yang
baru, kemudian segmen pita DNA induk akan
disambung dengan
segmen pita DNA baru. Sehingga pada
peristiwa ini hasil akhirnya adalah segmen pita
DNA induk dengan segmen pita DNA yang baru yang tersebar pada pita double heliks DNA yang
terbentuk.
Struktur DNA:
• DNA terdiri atas dua
rangkaian heliks anti-n paralel (paralel berlawanan arah) yang melilit
ke
kanan suatu poros.
• Ukuran lilitan adalah 36 Å,
yang mengandung 10.5
pasangan basa per putaran.
• Kerangka yang
berselang-seling antara gugus deoksiribosa dan fosfat terletak di
bagian luar.
• Ikatan hidrogen antara basa
purin dan pirimidin
terletak di bagian dalam.
2.4.2. Ribonukleat Acid ( RNA
)
Asam ribonukleat adalah salah
satu polimer yang terdiri
atas molekul-molekul ribonukleotid.
Seperti DNA, Asam
ribonukleat ini terbentuk oleh adanya
ikatan antara atom C nomer 3
dengan atom C
nomer 5 pada molekul ribose dengan
perantaraan gugus fosfat. Dibawah ini
adalah gambar struktur
sebagian dari molekul
RNA :
1. Terdiri dari rantai tunggal
poliribonukleotida
2. Hampir seluruhnya terdapat
di sitoplasma, juga
terdapat pada virus.
3. Rantai tunggal Chargaff’s
Rules tidak berlaku
4. Ada 3 macam : mRNA
(messenger-RNA),rRNA (ribosomal-RNA), tRNA (transfer-RNA).
a. mRNA
√ basa nya : A, G, C dan U
√ disintesis dalam inti sel
pada proses
transkripsi
√ pembawa informasi genetik
dari DNA untuk
sintesis protein
√ Umurnya pendek mengalami
degradasi/resintesis
b. r RNA
√ bagian terbanyak dari RNA
dalam sel (80%)
√ Merupakan 60% dari berat
ribosom
√ Basa utamanya : A, G, C, U
c. tRNA
√ molekul yang kecil
√ basanya : A, G dan U yang
termetilasi.
√ jumlahnya hanya sedikit dari
total RNA dalam sel
√ mengangkut (transport) asam
amino spesifik ke ribosom
untuk proses sintesis
protein
Tipe RNA
RNAd
atau RNAmRNAd merupakan RNA yang urutan basanya
komplementer dengan salah satu urutan basa
rantai DNA. RNAd membawa pesan
atau kode genetik (kodon)
dari
kromosom
(di dalam inti sel) ke ribosom (di sitoplasma). Kode genetik RNAd tersebut
kemudian
menjadi cetakan utnuk menetukan spesifitas
urutan asam amino pada rantai
polipeptida.
RNAd berupa rantai tunggal yang relatif
panjang.
RNAr
RNAr
merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom. Setiap subunit ribosom
terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 –
80% protein.
RNAt
RNAt
merupakan RNA yang membawa asamamino satu per satu ke ribosom. Pada salah satu
ujung
RNAt terdapat tiga rangkaian basa pendek ( disebut antikodon ). Suatu asam amino
akan
melekat pada ujung RNAt yang berseberangan
dengan ujung antikodon. Pelekatan ini
merupakan
cara berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam
amino spesifik yang nantinya
berguna
dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan
kodonnya pada
RNAd.
f. Sifat-Sifat Asam Nukleat
Stabilitas asam nukleat
Ketika
melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau struktur sekunder RNA,
sepintas
akan
terlihat bahwa struktur tersebut menjadi stabil karena adanya ikatan hidrogen.
Ikatan
hidrogen
di antara pasangan-pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan
hidrogen antara basa dan molekul air
apabila DNA berada dalam bentuk
rantai tunggal. Jadi, ikatan
hidrogen
jelas tidak berpengaruh terhadap stabilitas struktur asam nukleat,
tetapi hanya
sekedar
menentukan spesifitas perpasangan basa. Penentu stabilitas struktur asam nukleat
terletak
pada interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan-pasangan
basa.
Permukaan
basa yang bersifat hidrofobik
menyebabkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa
sehingga perpasangan tersebut menjadi
kuat.
Pengaruh asam
asam
nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen-komponennya.Namundidalam asam mineral yang
lebih encer, hanya ikatan
glikosidik antara gula dan basa purin
saja
yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.
Pengaruh alkali
Pengaruh
alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya perubahan status
tautomerik basa. Sebagai contoh,
peningkatan pH
akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari
bentuk
keto menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan
sebuah proton.
Selanjutnya,
perubahan ini akan
menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen
sehingga
pada akhirnya rantai
ganda DNA mengalami denaturasi. Hal yang sama terjadi pula pada RNA. Bahkan
pada pH netral sekalipun, RNA jauh lebih
rentan terhadap hidrolisis bila
dibadingkan dengan
DNA karena adanya gugus OH pada atom C nomor 2 di dalam gula
ribosanya.
Denaturasi kimia
Sejumlah
bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat pada
pH netral. Contoh yang paling dikenal
adalah urea (CO(NH 2 ) 2 ) dan
formamid (COHNH 2 ). Pada
konsentrasi
yang relatif tinggi, senyawa- senyawa tersebut dapat merusak ikatan
hidrogen.
Artinya,
stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai
ganda
mengalami
denaturasi.
Viskositas
DNA
kromosom dikatakan mempunyai
nisbah aksial yang sangat tinggi karena diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi
panjangnya dapat mencapai beberapa
sentimeter. Dengan demikian DNA tersebut
berbentuk tipis memanjang. Selain itu,
DNAmerupakan molekul yang relatif kaku
sehingga larutan DNA akan mempunyai
viskositas yang tinggi. Karena sifatnya
itulah
molekul
DNA menjadi sangat rentan terhadap fragmentasi fisik. Hal ini menimbulkan
masalah
tersendiri ketika kita hendak melakukan isolasi DNA yang utuh.
Kerapatan apung
Analisis
dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung
(bouyant
density) -nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat
molekul
tinggi, misalnya sesium klorid (CsCl) 8M, DNA mempunyai kerapatan yang sama
dengan
larutan tersebut, yakni sekitar 1,7 g/ cm 3 . Jika larutan ini disentrifugasi dengan
kecepatan
yang sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat akan bermigrasi ke dasar
tabung
dengan membentuk gradien kerapatan. Begitu juga, sampel DNA akan
bermigrasi
menuju
posisi gradien yang sesuai dengan kerapatannya. Teknik ini dikenal
sebagai
sentrifugasi
seimbang dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient
centrifugation)
atau
sentrifugasi isopiknik. Oleh karena dengan teknik sentrifugasi
tersebut pelet RNA akan
berada
di dasar tabung
dan protein akan mengapung, maka DNA dapat dimurnikan baik dari RNA maupun dari protein.
2.5. Sintesis RNA dan DNA
2.5.1. Sintesis RNA
Sintesis RNA biasanya
dikatalisis oleh enzim
DNA-RNA polymerase menggunakan sebagai
template, sebuah proses yang
dikenal sebagai transkripsi.
Inisiasi transkripsi dimulai dengan pengikatan enzim ke urutan
promotor dalam DNA (biasanya ditemukan
"upstream" dari gen).DNA helix
ganda dibatalkan oleh aktivitas helikase enzim. Enzim kemudian
berlanjut
sepanjang untai template dalam
arah 3 'to 5', mensintesiskan molekul RNA
komplementer
dengan elongasi terjadi di 5
'ke 3' arah. Urutan DNA juga menentukan di
mana berakhirnya
sintesis RNA akan terjadi.
RNA sering dimodifikasi oleh enzim setelah
transkripsi. Misalny, poli dan topi 5
'ditambahkan ke mRNA eukariotik intron
pra-dan dikeluarkan oleh
spliceosome.
Ada juga sejumlah polimerase RNA
RNA-tergantung yang menggunakan RNA
sebagai template mereka untuk sintesis
untai baru RNA. Sebagai
contoh, sejumlah virus
RNA (seperti virus polio)
menggunakan jenis enzim
untuk mereplikasi materi genetic mereka juga, RNA-dependent RNA polimerase merupakan bagian dari jalur
interferensi RNA di
banyak organisme.
Transkripsi merupakan sintesis RNA
dari salah satu rantai DNA, yaitu
rantai
cetakan atau sense, sedangkan rantai
komplemennya disebut rantai antisense.
Rentangan DNA yang
ditranskripsi menjadim molekul RNA disebut unit transkripsi.
Informasi dari DNA untuk sintesis protein
dibawa oleh mRNA. RNA dihasilkan dari
aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim
polimerasi membuka pilinan kedua rantai
DNA
hingga terpisah dan merangkaikan
nukleotida RNA. Enzim RNA polymerase
merangkai
nukleotida-nukleotida RNA dari
arah 5‟ ? 3‟, saat terjadi perpasangan
basa di sepanjang
cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang cetakan DNA.Urutan
nukleotida
spesifik di sepanjang
DNA menandai dimana transkripsi suatu gen
dimulai dan diakhiri.
Transkripsi terdiri dari 3
tahap yaitu:
inisiasi (permulaan), elongasi
(pemanjangan), terminasi (pengakhiran) rantai
mRNA.
2.5.2. Sintesis DNA
Sintesis DNA disini dimaksud
adalah replikasi DNA yaitu
proses perbanyakan bahan
genetic. Pengkopian Rangkaian molekul bahan genetic ( DNA atau RNA)
sehingga dihasilkan
molekul anakan yang
sangat identik. Model replikasi DNA secara
semikonservatif
menunjukkan bahwa DNA anakan terdiri
atas pasangan untaian DNA induk dan
untaian
DNA hasil sintesis baru.
Model ini memberikan gambaran bahwa
untaian DNA induk
berperanan sebagai
cetakan (template) bagi pembentukan
untaian DNA baru. Model ini
memberikan
gambaranbahwa untaian DNA induk
berperanan sebagai cetakan (template) bagi
pembentukan untaian DNA baru.
Komponen utama Replikasi, adalah sebagai
berikut :
1. DNA cetakan , yaitu molekul
DNA atau RNA
yang akan direplikasi.
2. Molekul
deoksiribonukleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP, dan dGTp. Deoksiribonukleotida terdiri
atas tiga komponen
yaitu: (i) basa purin ataupirimidin, (ii) gula 5-karbon
(deoksiribosa) dan (iii) gugus fosfat.
3. Enzim DNA polimerase ,
yaitu enzim utama
yang mengkatalisi proses
polimerisasi
nukleotida
menjadi Untain DNA.
4. Enzim primase , yaitu enzim
yang mengkatalisis sintesis
primer untuk memulai
replikasi
DNA.
5. Enzim pembuka ikatan
untaian DNA induk,
yaitu enzim helikase dan enzim lain yang
membantu proses Tersbut yaitu enzim girase.
6. Molekul protein yang
menstabilkan untaian
DNA yang sudah terbuka, yaitu protein SSB
(single
strand binding protein).
7. Enzim DNA ligase, yaitu
suatu enzim yang
berfungsi untuk menyambung fragmen
fragmen DNA.
2.6. Transkripsi dan Translasi
2.6.1. Transkripsi
Transkripsi adalah proses
penyalinan kode- kode
genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA. Transkripsi adalah
proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat
genetik yang
nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah
satu untaian
molekul
RNA digunakan sebagai
cetakan (template) untuk sintesis molekul
RNA yang komptementer.
Transkripsi (sintesis RNA) dilakukan
melalui beberapa tahapan yaitu:
1. Faktor-faktor yang
mentendalikan transkripsi
menempel pada bagianm promoter.
2. Penempelan faktor-faktor
pengendali transkripsi
menyebabkan terbentuknya kompleks
promoter yang terbuka (open
promoter complex).
3. RNA pofimerase membaca
cetakan (DNA template) dan
mulai melakukan pengikatan
nukleotida yang
komplementer dengan cetakannya.
4. Setelah terjadi proses
pemanjangan untaian
RNA hasil sintesis, selanjutnya diikuti dengan proses
pengakhiran transkripsi yang ditandai dengan pelepasan RNA polimerase.
6.2.2. Translasi
Translasi adalah proses penerjemah
urutan nucleotida yang ada
pada molekul mRNA menjadirangkaian
asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein.
Hanya molekul mRNA yang ditranslasi,
sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi.
Molekul mRNA
merupakan transkrip
(salinan) urutan DNA yang menyusun suatu gen dalam bentuk ORF
(open reading frame, kerangka baca terbuka). Molekul
rRNA
adalah salah satu molekul
penyusun ribosom, yakni organel tempat
berlangsungnya
sintesis protein, tRNA adalah
pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai
polipeptida.
Dalam
proses translasi, rangkaian nukleotida pada mRNA akan dibaca tiap
tiga
nukleotida sebagai satu kodon untuk satu asam amino,dan pembacaan dimulai
dari
urutan kodon metionin (ATG pada DNA atau AUG pada RNA). Kodon (kode
genetik) Kodon (kode genetik) adalah urutannukleotida yangterdiri atas 3
nukleotida yanq berurutan (sehingga sering disebut sebagai
triplet codon, yang menyandi
suatu kodon asam
amino tertentu, misalnya urutan ATG (AUG pada mRNA) mengkode
asam amino metionin, Kodon inisiasi
translasi merupakan kodon
untuk asam
amino metionin yang mengawali struktur
suatu polipeptida (protein).
Oleh karena itu, suatu kodon
akan menentukan asam
amino yang disambungkan ke dalam polipeptida yang sedang disintesis di dalam ribosom
Proses Translasi
Dalam proses translasi, setiap kodon
berpasangan dengan
antikodon yang sesuai yang terdapat pada molekul tRNA.
2.7. Kelainan Penyakit yang
disebabkan oleh DNA dan RNA Influenza
akibat virus Influenza.RNA AIDS akiba virus HIV,/human Immuno deficiensy
Virus. RNA
Kangker
servix/Kangker leher rahim
akibat Virus HPV/Human
Pappiloma Virus Penyakit
polio yang disebabkan oleh Poliovirus. RNA Hepatitis
akibat Hepatitis C.RNA DBD Akibat Dengue
virus. RNA
Penyakit encephalitis akibat California
encephalitis virus
(CE).RNA Diare
epidemik pada anak-anak akibat
Rotavirus. RNA
Campak Jerman Akibat virus rubella.
Penyakit RNA:
. Flu burung akibat virus
Influenza tipe A Sub H5N1.RNA
. Herpes akibat
herpesviruscYang termasuk DNA
. Campak disebabkan oleh virus
paramyxovirus
. Cacar air disebabkan oleh
virus Herpesvirus varicellae
. Polio disebabkan oleh
poliovirus
. Penyakit gondong disebabkan
oleh paramyxovirus
. Demam Ebola akibat virus
ebola
. SARS (Severe Acute Respirotory
Syndrome) disebabkan
oleh virus Corona mamalia
. Rabies Disebabkan oleh virus
rabies.
. Campak (Morbili) Penyakit
ini disebabkan oleh orbivirus
. Kanker (tumor ganas)
Penyakit ini disebabkan oleh virus onkogen
2.8. Fungsi dan Peranan Asam Nukleat
DNA mengandung gen, informasi
yang mengatur sintesis
protein dan RNA. DNA
mengandung bagian-bagian yang
menentukan pengaturan
ekspresi gen (promoter, operator,
dan
lain-lain.). Ribosomal RNA (rRNA)
merupakan komponen
dari ribosom, mesin biologis pembuat protein Messenger RNAs (mRNA) merupakan bahan pembawa informasi genetik
dari gen ke
ribosom. Transfer RNAs (tRNAs) merupakan
bahan yang menterjemahkan
informasi dalam mRNA
menjadi urutan asam amino RNAs memiliki
fungsi-fungsi yang
lain, di antaranya
fungsi-fungsi katalis. Asam nukleat
merupakan molekul
raksasa yang
memiliki fungsi khusus
yaitu menyimpan informasi genetik dan menerunkannya
kepada
keturunanya. Susunan
asam nukleat yang menentukan apakah mahluk
itu menjadi hewan ,
tumbuhan, maupun manusia. Begitu pula susunan dalam sel, apakah sel
l itu menjadi sel otot maupun sel darah. Beberapa
fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan
mentranslasi informasi genetik, metabolisme antara (intermediary
metabolism) dan
reaksi-reaksi informasi energi, koenzim pembawa energi,
koenzim pemindah asam asetat,
zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya, koenzim reaksi oksidasi
reduksi.
BAB III
KESIMPULAN DAN SARAN
3.1. Kesimpulan
Asam nukleat adalah biopolymer
yang berbobot molekul tinggi
dengan unit monomernya
mononukleotida. Asam Nukleat
juga
merupakan senyawa majemuk yang dibuat dari banyak nukleotida. Asam nukleat
dalam selada dua jenis yaitu DNA (deoxyribonucleic acid ) atau
asam deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid ) Atau asam ribonukleat.
Deoxyribonucleid Acid ( DNA ), Asam ini
adalah
polimer yang terdiri atas molekul-
molekul deoksiribonukleotida
yang terikat satu
sama
lain sehingga membentuk rantai
polinukleotida yang panjang.
Molekul DNA yang panjang ini
terbentuk oleh ikatan antara
atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada
molekul deoksiribosa dengan perantaraan
gugus fosfat. Asam ribonukleat adalah salah satu polimer yang terdiri
atas molekul-molekul ribonukleotida. Sintesis RNA biasanya dikatalisis oleh enzim
DNA-RNA polymerase
menggunakan sebagai
template, sebuah proses yang dikenal
sebagai transkripsi.Sintesis
DNA adalah replikasi DNA
yaitu proses perbanyakan bahan genetic
Transkripsi adalah
proses penyalinan kode-kode
genetik yang ada pada urutan DNA meniadi molekul RNA.
Transkripsi adalah proses
yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik yang nantinya akan
muncul sebagai
fenotipe. Translasi adalah proses
penerjemah urutan
nucleotida yang ada
pada molekul
mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino
yang menyusun suatu polipeptidaatau
protein. Kelainan
penyakit yang disebabkan oleh RNA dan DNA banyak , salah satunya
influenza.
Beberapa fungsi penting asam nukleat
adalah menyimpan,
menstransmisi, dan
mentranslasi
informasi genetik; metabolisme antara
(intermediary metabolism) dan reaksi-
reaksi
informasi energi; koenzim pembawa energi;
koenzim pemindah asam asetat, zat
gula,senyawa amino
dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi. Peranan dari DNA dan RNA
sebagai bahan keturunan memberikan suatu
kontras yang menarik dalam hal
fungsi biologis
dari dua kelas makromolekul ini. RNA
memperlihatkan keragaman
biomolekul yang
biasa
dengan memiliki fungsi selular dan viral
yang khas.
3.2. Saran
Dengan adanya makalah ini
diharapkan para pembaca
dapat mengetahui lebih banyak lagi
tentang Asam Nukleat guna menambah wawasan untuk pembelajaran.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.b.2011. http://www.scribd.com/doc/47569664/Makalah-Asam-Nukleat
.
Anonymous.g.2011.
http://w.net/index.php
Anonymous.h.2011.
http://www.news-medical.net/
health/RNA-Synthesis .Dryer, L
Robert.1994.BIOKIMIA suat pendekatanberorientasi kasus.UIpress.Jakarta
Poedjiadi, Anna.
2005.Dasar-dasar Biokimia.UIpress.JakartaRobinsson, Trevor. 1995.Kandungan
Organik
Tumbuhan
Tinggi.ITBpress.Bandung
No comments:
Post a Comment