BIOKIMIA Nukleotida Nukleosida

Nukleotida - Nukleosida Kelompok 4: Riqo Ri qo So Soffya yan n (1 (111 1141 4102 0200 0000 0003 038) 8)  as!a   as!a "#i#a! $lyanisa (1114102000004%) & 'a 'adi di "#m "#mii (1 (111 1141 4102 0200 0000 0004 04) ) idania id ania "lifa (11141 (11141020000 0200000*) 0*) Rama mad! d!a ani (11141 410 0200000%0) +ul uluk uk &u,! &u,!oy oya aa attul (1 (111 114 410 1020 200 000 000% 0%3) 3) Re. e.y y "p "pi ili lia a (1 (111 1141 4102 0200 0000 000% 0%8) 8) Numa /ai#a! /ai#a!(111410200000) (111410200000) ea Raudya Kamal (1114102000008) /amasi  - 2014

"sam nukleat  Asam nukleat adalah senyawa

kimia yang terdapat di dalam inti sel (Nukleus). Asam nukleat merupakan suatu polimer nukleotida. Asam Asam nukleat ditemukan di segala jenis sel makhluk hidup. Fungsi asam nukleat adalah sebagai  pembawa informasi genetik yang mengatur  pemunculan sifat suatu makhluk hidup.

"sam nukleat  Asam nukleat adalah senyawa

kimia yang terdapat di dalam inti sel (Nukleus). Asam nukleat merupakan suatu polimer nukleotida. Asam Asam nukleat ditemukan di segala jenis sel makhluk hidup. Fungsi asam nukleat adalah sebagai  pembawa informasi genetik yang mengatur  pemunculan sifat suatu makhluk hidup.

Stuktu asam nukleat katan nukleotidanukleotida di!uun5kan ole! ikatan /osfodieste (katan antaa fosfat den5an 5ula pentosa) eada di 6 no 3 dan 6 no *7

Nukleotida  Nukleotida adalah bahan penyusun dua makromolekul penting (asam nukleat) dalam organisme hidup yang disebut DNA dan RNA. Nukleotida terdiri dari  unit yaitu !ula" #asa nitrogen dan $hospat. $eran biomedis nukleotida yaitu digunakan dalam kemoterapi kanker.

Stuktu nukleotida

Nukleosida  Nukleosida adalah molekul gula yang terikat dengan basa nitrogen melalui ikatan beta-glikosidik .

Stuktu nukleosida

eedaan nukleotida dan nukleosida %.

$erbedaan utama antara keduanya adalah nukleosida tidak memiliki gugus fosfat. #agian lain seperti molekul gula dan  basa nitrogen adalah umum untuk keduanya.

&.

#iasanya" dalam sel'sel hidup nukleotida adalah unit fungsional" bukan nukleosida.

'uun5an asam nukleat9 nukleotida dan nukleosida Nukleotida meupakan penyusun asam Nukleat atau den5an kata lain Nukleotida meupakan a,kone asam nukleat7m Nukleotida tesusun atas satu 5u5us p!ospat9 satu 5u5us 5ula pentosa dan satu 5u5us asa nito5en7 Sedan5kan nukleosida tesusun atas satu 5u5us 5ula pentosa dan satu 5u5us asa nito5en7

N" DNA (Asam Deoksiribonukleat) meupakan asam nukleat yan5 tedapat di dalam sel mak!luk !idup7 N" tedii dai matei yan5 mementuk komosomkomosom dan infomasi 5enetik yan5 tesimpan dalam tuu! mak!luk !idup7 /un5si utama N" adala! sea5ai pema;a matei 5eneti,7

Stuktu N" Stuktu N" petama kali ditemukan ole!  
RN" RNA (Asam Ribonukleat) &eupakan suatu an5kaian nukleotida yan5 salin5 e!uun5an sepeti antai7 RN" iala! !asil dai tanskipsi dai suatu fa5men N"9 se!in55a RN" sea5ai polime yan5 =au! lei! pendek =ika diandin5kan N"7 eeda den5an N" yan5 umumnya di=umpai dalam inti sel9 Keanyak dai RN" tedapat dalam sitoplasma9 k!ususnya di iosom7 alam sitoplasma9 kada RN" eua!-ua!7 'al ini dipen5au!i ole! akti.itas sintetis potein7 /un5si dai RN" adala! sea5ai eikut Sea5ai penyimpan infomasi Sea5ai peantaa antaa N" dan potein dalam poses ekspesi 5enetik kaena elaku untuk o5anisme !idup7

RN" mempunyai 4 kelas utama 17 27 37 47

RN" (RN" iosom)9 fun5si : dalam sintesis potein mRN" (RN" messen5e>peantaa)9 fun5si: pema;a kode 5enetik dai N" ke iosom tRN" (RN" tansfe)9 fun5si : pene=ema! kode 5enetik RN" nukleus ke,il dan mikoRN"

 i5a kelas petama epean dalam sintesis potein9 sedan5kan RN"-RN" ke,il epean dalam penyamun5an (spli,in5) mRN" dan e5ulasi 5en7

Stuktu RN"

Sifat kimia;i RN" eeda den5an sifat kimia;i N" ada RN"9 5u5us 5ula tempat fosfat seta asa puin dan piimidin yan5 melekat adala! iosa ukan 2deoksiiosa (sepeti pada N") Komponen piimidin RN" eeda den5an N"7 alam RN" tidak tedapat timin9 sea5ai pen55anti timin9 RN" men5andun5 uasil RN" eupa antai tun55al9 sedan5kan N" eentuk antai 5anda 

eedaan N" dan RN" DNA

RNA

1. Ditemukan dalam nukleus yaitu dalam kromosom, mitokondria, dan kloroplas.

%. Ditemukan dalam sitoplasma" terutama dalam ribosom" dan juga dalam nukleus.

2. Berupa rantai panjang dan ganda (double heli!. ". #ungsinya berhubungan erat dengan penurunan si$at dan sintesis protein.

&. #erupa rantai pendek dan tunggal. . Fungsinya berhubungan erat dengan sintesis protein.

%. &adarnya tidak dipengaruhi oleh akti'itas sintesis protein.

. adarnya dipengaruhi oleh akti*itas sintesis protein

. Basa nitrogen terdiri atas purin) adenin (A! dan guanine (*!, pirimidin) timin (+! dan sitosin (!. . &omponen gulanya deoksiribosa, yaitu ribose yang kehilangan satu atom oksigen pada atom  nomor 2.

+. #asa nitrogen terdiri atas purin, adenin (A) dan guanin (!)" pirimidin, urasil (-) dan sitosin (). /. omponen gulanya D'ribosa (pentosa).

Stuktu ?ula N" dan RN"

Stuktu asa Nito5en N" dan RN"

"nalo5 nukleotida sintetik di5unakan dalam kemoteapi "nalo5 puin yaitu alopuinol yan5 di5unakan dalam pen5oatan !ipeuisemia dan 5out9 dapat men5!amat @antin oksidase dan menuunkan poduksi asam uat den5an>tanpa men55an55u iosintesis puin7 Sitaain ("nalo5 piimidin) di5unakan dalam kemoteapi kanke7 "#atiopin ("nalo5 puin) di5unakan dalam tansplantasi o5an untuk menekan eaksi penolakan imunolo5ik7

&etode asa yan5 i5unakan dalam iolo5i &olekula

en5uutan Nukleotida edasakan "nalisis Sekuensin5

“Sequencing” merupakan metode menentukan urutan basa nukleotida, adenin, guanin, citosin, timin pada sepotong DNA. Urutan nukleotida menentukan urutan asam amino, yang akhirnya menentukan struktur protein dan fungsinya. Perubahan sekuens DNA dapat mengakibatkan perubahan protein atau menyebabkan terbentuknya protein non fungsional. Akibatnya dapat menimbulkan efek merugikan pada organisme .

#erdapat dua teknik se!uencing$ Maxam & ilbert, menggunakan chemical se!uencing "anger , menggunakan dideoxynucleotides. "e!uencing yang modern menggunakan prinsip teknik "anger. Metode "anger menggunakan dideoxynucleotide triphosphates%ddN#Ps yang memiliki sebuah ' pada karbon() dari gula ribosa. *ang normal memiliki +' pada deoxynucleotide triphosphates %dN#Ps. Dideoxynucleotides merupakan penghenti rantai. Dalam reaksi sintesis, ika dideoxynucleotide ditambahkan dan bukan normal deoxynucleotide, sintesis akan berhenti karena )-+' yang diperlukan untuk penambahan nukleotida berikutnya tidak ada.

&etode san5e meupakan metode sekuensin5 yan5 ditemukan ole! /edei,k san5e pada ta!un 17  insip ke=a metode san5e yaitu teminasi sintesis N" ole! dideoksinukleotida yan5 ditempatkan pada empat taun5 yan5 eeda7  eminasi sintesis N" akan men5!asilkan chain terminating dideoxynucleotide se!in55a teentuk fa5men-fa5men den5an ukuan yan5 ea5am7 ema,aan fa5men-fa5men teseut kemudian dilakukan melalui elektofoesis den5an men5identiAkasi =enis dideoksinukleosida yan5 di5unakan untuk teminasi (6oope9 1)7 

Deoxy vs dideoxy

DNA "e!uencing

 A lot of modern DNA se!uencing is based upon the follo4ing modified nucleotides. Metode "anger dideoxy  ditemukan oleh /rederick "anger memenangkan Nobel 0123

Sintesis DNA

Kaena tidak ada B C'9 eplikasi e!enti

ean iomedis &anusia mensintesis asam nukleat9 "9 N"D9 koen#im "9 dan sea5ainya dai #at-#at anataa amAolik7 Namun9 in=eksi analo5 puin atau piimidin9 anataa lain oat antikanke potensial9 dapat di5aun5kan ke dalam N"7 iosintesis ionukleotida puin dan piimidin tifostfat (N) dan dN meupakan poses-poses yan5 diatu den5an san5at ketat7 &ekanisme umpan-alik memastikan molekul-molekul ini disintesis dalam =umla! yan5 tepat dan pada ;aktu yan5 sesuai den5an keutu!an Asiolo5is misalnya9 pemela!an sel7 enyakit akiat 5an55uan metaolisme puin pada manusia men,akup 5out9 sindom +es,!-Ny!an9 deAsiensi adenosine deaminase9 dan deAsiensi puin nukleosida fosfoilase7 enyakit iosintesis piimidin men,akup asiduia ootat7 Sala! satu kelainan kataolisme piimidin adala! asiduia E-!idoksiutiat7

"ntimetaolit: "N"?CNS R&N

"ntimetaolit: "N"?CNS $RN

5out

sindom +es,!-Ny!an

deAsiensi adenosine deaminase

uin dan iimidin idak Fsensial Se,aa ietetik  
iosintesis nukleotida puin Sintesis asa puin pada tuu! manusia diedakan men=adi 2 =alu9 yaitu : 1.

Sintesis de novo

Sintesis puin de no.o te=adi se,aa aktif di sitosol !epatosit dan melalui =alu ini te=adi sintesis puin yan5 utama7 27 Sal.a5e pat!;ay Reaksi ini san5at dipelukan di eeapa sel9 yaitu di eitosit9 sel &N (polimofonuklea) dan sel saaf 

 a!apan io sintesis puin de no.o

17 uin disintesis men55unakan Riosa *-fosfat sea5ai sustat a;al 27 ementukan R (fosfoiosil pio fosfat) 37 ementukan & (inosin monofosfat) 47 ementukan "& (adenin monofosfat) dan 5uanin monofosfat dai &

ementukan R

Salvage Pathway  
a7

"da dua en#im yan5 epean di sini9 yaitu "R ( Adenine Phosphoribosyl Transferase) seta '?R (Hypoxanthine/Guanine Phosphoribosyl Transferase)7  

"denin ole! "R diua! men=adi "& 'ypo@ant!in dan ?uanin ole! '?R diua! men=adi & dan ?& se,aa etuut-tuut7

/osfoiolasi ionuklesida puin ole! "

7

&ekanisme kedua meliatkan fosfoilasi lan5sun5 ionukleosida puin (uR) ole! ": uR D " I uR- D " ◦

sintesis nukleotida dimulai den5an pekuso metaoliknya: asam amino(asam aspatat9fomat95lisin dan 5lutamin)9 iosa-*-fosfat9 6C29 dan unit satu kaon



R

 &



(pemasan5an stuktu ,in,in asa puin) Sintesis & memutu!kan lima mol "9 dua mol 5lutamin9 satu mol 5lisin9 satu mol 6C 29 satu mol aspatate dan dua mol fomate

& J nosine monofosfat mpkn entuk nukleotida puin yan5 petama dientuk dlm dau ini

!ypo@a nt!in

&

"&  ?&

men55unakan "9 teta!ydofolate ('/) dei.atif9 5lutamin9 5lisin dan aspatate9 '20

!asil ak!i eupa "&  ?& "& adala! nukleotida den5an asa adenin



?& adala! nukleotida den5an asa puin



!"S!S#$S!S N%&'$"#!DA P!R!!D!N 0ahapan biosintesis pirimidin , %. #iosintesis pirimidin diawali oleh reaksi pembentukan karbamoil' $ yang dihasilkan dari reaksi antara glutamin" A0$ dan 1& yang dikatalisis oleh en2im karbamoil'$ sintetase yang  berlangsung didalam sitosol. &.

#erikutnya karbamoil'$ berkondensasi dengan asam aspartat menghasilkan

senyawa

karbamoil'aspartat.

dikatalisis oleh en2im aspartat transkarbamoilase.

Reaksi

ini

37 eikutnya te=adi eaksi penutupan antai samil memeaskan '2C dai molekul kaamoil-aspatat se!in55a di!asilkan asam de!ido ootat ('C"J di!idoooti, a,id)7 Reaksi teseut dikatalisis ole! en#im di!idoootase7 47 eikutnya melalui eaksi yan5 dikatalisis ole! en#im 'C" de!ido5enase den5an koen#im N"D9 'C" men5!asilkan asam aotat (C"Jooti, a,id)7 *7 Selan=utnya te=adi eaksi penama!an 5u5us iosa- pada asam ootat7 Reaksi ini dikatalisis ole! en#im ootat fosfoiosil tansfease dan di!asilkan ootidilat C& (ootidin mono posp!ate)7 %7 "k!inya en#im ootidilat dikaoksilase men5katalisis eaksi dikaoksilasi ootidilat dan men5!asilkan uidilat (uidin mono p!osp!ate)yaitu poduk nukleotida petama pada iosintesis piimidin7

 
P synthetase

As*artat trans+arbomoyl ase dihydrorotase

Dihidrooratate D,

"rotat -os-oribosiltrans-e rase

#P synthetase

"rotidilate dekarboksilase

%P kinase Nukleosida di*hos*hat kinase

Re5ulasi iosintetis nukleotida piimidin dan a5aimana manusia men5ataolisme puin =adi asam uat

"kti.itas en#im petama dan kedua dalam iosintesis nukleotida piimidin dikendalikan ole! e5ulasi alosteik +ei! sede!ana sede!ana dai sintesa puin 

6in,in piimidin easal dai : ikaonat ikaonat (6-2)9 "mida 5lutamin (N-3)9 aspatat (6-49 6-*9 6-% dan N1)



9 lei! sede!ana7 Reaksi ini dikatalisis ole! fosfat  ,aamoyl sintetase7 Selan=utnya kaamoilfosfat dimasukkan ke dalam  =alu iosintesis nukleotida piimidin melalui aksi aspatat tans,aamoylase9 pada dalam lan5ka! ini diatasi ole! en#im "6ase9 setela! $& difosoAlasi men=adi $ selan=utnya di5unakan sea5ai sustat untuk mensintesis nukleotida 6 uidin yan5 sekali5us men=adi pe kuso untuk sintesis de novo dai nukleotida

ementukan asam uat "sam uat teentuk dai !asil metaolisme ikatan yan5 men5andun5 nito5en yan5 tedapat dalam asam nukleat yan5 diseut puin7 oduk puin dai puin nukleotida fosfoilase adala! 5uanin dan !ipoksantin yan5 diua! men=adi asam uat melalui @antin dalam eaksi yan5 dikatalisis ole! en#im 5uanase dan @antin oksidase



&"N$S" &FN?K""C+S&F $RN &FN<" "S"& $R" 

&anusia men5ua! adenosin men=adi nosine melalui poses adenosin deaminase9 selan=utnya pementukan asam uat dai nukleotida puin melalui asa puin mele;ati !ipo@antin9 5uanine dan @ant!ine yan5 selan=utnya diua! men=adi asam uat den5an poses @antin oksidase7 eoksiionukleotida puin diuaikan melalui en#im en#im dan =alu kataolik yan5 seupa9 dan semuanya ini te=adi di mukosa saluan ,ena mamalia

"FNCSN F"&N"SF

L"NN CKS"SF

?an55uan &etaolik Kataolisme uin

"%# 

Dalam tubuh manusia purin katabolisme sebagai berikut,

mengalami



Adenosin 3 4nosin 3 5iposantin 3 6antin 3 Asam -rat



!uanosin 3 !uanin 3 6antin 3 Asam -rat



Dalam katabolisme tersebut" purin membutuhkan en2im santin oksidase yang merubah santin menjadi asam urat" en2im tersebut banyak terdapat di hati" ginjal dan usus halus.



7ika dalam katabolisme tersebut purin terganggu maka produksi purin meningkat atau ekskresi menurun sehingga terjadi penumpukan asam urat dalam darah yang akan menyebabkan !out (pirai) yang ditandai oleh tingginya asam urat dalam tubuh.

!out adalah suatu penyakit dimana terjadi penumpukan asam urat dalam tubuh secara berlebihan" baik akibat  produksi yang meningkat" pembuangan melalui ginjal yang menurun atau peningkatan asupan makanan kaya  purin seperti jeroan





!out terjadi ketika cairan tubuh sangat jenuh akan asam urat" arna kadar nya yang tinggi.



!out ditandai dengan serangan berulang dari athritis yang akut" kadang disertai pembentukan kristal mononatrium urat di sendi (karena kelarutannya yang rendah)



Dapat menyebabkan inflamasi

'es+h/Nyhan Sindrome 

6uatu hiperurisemia o*er produksi yang sering disertai litiasis asam urat serta sindrom self'mutilation terjadi karena tidak berfungsinya en2im hipo8antin'guanin fosforibosil transferase yang merupakan en2im pada  pembentukan inosin dan guanosin 9elukai diri" termasuk menggigit dan memukul'mukul kepala" adalah yang paling umum dan merupakan  perilaku khas mereka yang mengalami :N6.





!ejala :N6 ditandai oleh tiga ciri utama, neurologis disfungsi" kognitif dan perilaku gangguan termasuk melukai diri sendiri" dan asam urat berlebih (hyperuricemia).

Penyakit 0on ierke !angguan metabolisme dimana tubuh tidak bisa mengurai glikogen karena defisiensi glukosa fosfatase



$enyakit ini bersifat menurun. 7ika salah satu orangtua mengidap kelainan gen tersebut" maka kemungkinan anak mengidap penyakit serupa sebesar &+;.



&etaolik Kataolisme uimidin

5asil akhir katabolisme  pirimidin, 1&" ammonia" beta alanin dan asam isobutirat





6angat mudah larut dalam air 



6ehingga 7arang didapati kelainan.

5iperurikemia dengan o*erproduksi $$R$ akan terjadi peningkatan ekskresi dari  betalanin.



Defisiensi folat dan *itamin #%& dengan defisiensi 09$



afta pustaka !ttp:>>;;;7kamusq7,om>2013>0*>asam-nukleat-adala!-pen5etiandan7!tmlMst!as!7n.."7dpuf diakses pada tan55al 22 &aet 201% pukul 11730 !ttp:>>udisma7net>201*>03>peedaan-antaa-nukleotida-dannukleosida7!tml diakses pada tan55al 22 &aet 201% pukul 11731 !ttp:>>;;;7mede,07,om>201%>01>pen5etian-dna-dan-na-esetastuktu7!tml diakses pada tan55al 22 &aet 201% pukul 117** !ttp:>>;;;7mateisma7,om>2014>10>pen=elasan-dna-na-sintesis-poteinkode-5enetika7!tml diakses pada tan55al 22 &aet 201% pukul 12703 "nonim7 20087 DA !e"uencing7 ali: $ni.esitas $dayana Sa.ia9 &ien7 20127 Analisis #ariasi D$%oop DA &ito'ondria pada Populasi Ga(ah !umatera )*lephas maximus sumatranus+ di Taman asional ,ay -ambas. Skipsi7 epok: epatemen iolo5i9 /&"9 $ni.esitas ndonesia7 &uay9 R7 K79 ?anne9 7 K79  Rod;ell9 7 7 iokimia !ape (2 ed7)7