METABOLISME ASAM NUKLEAT
Asam nukleat terdiri dari 3 komponen 1. Basa Nitrogen heterosiklik (Basa N) : BASA PURIN
, terdiri dari ; ADENIN (A) dan GUANIN (G)
BASA PIRIMIDIN,
terdiri dari ; URASIL (U), CITOSIN (C) dan TIMIN (T),
2. Karbohidrat Pentosa β - D-ribose (RNA) β – D- Deoksiribose (DNA)
3. Asam Fosfat (H3 PO4) Ketiga komponen tersebut membentuk struktur polimer/biomolekul Asam Nukleat
Pirimidin
Purin
DNA
(DEOKSIRIBONUCLEI ACID)
RNA
(RIBONUCLEI ACID)
Karbohidrat Pentosa
STRUKTUR DASAR
: DNA DAN RNA RANTAI YANG TERDIRI ATAS ULANGAN ASAM PH OSPAT, RESI D U GULA YANG TERIKAT PADA BASA
. N I T R OG E N
DNA RNA
RESIDU GULA – DEOKSIRIBOSA RESIDU GULA – RIBOSA
BASA NITROGEN YANG MEMBENTUK ASAM NUKLEAT : PURIN PIRIMIDIN
DNA RNA
ADENIN (A), SITOSIN (C),
GUANIN (G) TIMIN (T).
ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN TIMIN ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN URASIL
LAKTAM (BENTUK KETO)
URASIL
LAKTIM (BENTUK ENOL)
dalam pH cairan tubuh
SENYAWA GABUNGAN ANTARA ASAM NUKLEAT DENGAN PROTEIN NUKLEOPROTEIN POLIMER SEPERTI PROTEIN, TAPI MONOMERNYA NUKLEOTIDA. MOLEKUL ASAM NUKLEAT
NUKLEOPROTEIN
ASAM NUKLEAT
PROTEIN
NUKLEOTIDA
NUKLEOSIDA
BASA PURIN/BASA
PIRIMIDIN
ASAM PHOSPAT
PENTOSA
NUKLEOPROTEIN DIHIDROLISIS SEMPURNA AKAN MENGHASILKAN PROTEIN, ASAM PHOSPAT, BASA PURIN/PIRIMIDIN, PENTOSA NUKLEOSIDA BASA PURIN ATAU PIRIMIDIN DENGAN RIBOSA/DEOKSIRIBOSA
IKATAN GLIKOSIDIK MOLEKUL AIR DIHASILKAN DARI ATOM HIDROGEN PADA N-9 (BASA PURIN) DENGAN GUGUS OH PADA ATOM C1 DARI PENTOSA
BASA
RIBONUKLEOSIDA
DEOKSIRIBONUKLEOSIDA
ADENIN
ADENOSIN
21-DEOKSIADENOSIN
GUANIN
GUANOSIN
21-DEOKSIGUANOSIN
URASIL
URIDIN
21-DEOKSIURIDIN
SITOSIN
SITIDIN
21-DEOKSISITIDIN
TIMIN
TIMIDIN
21-DEOKSITIMIDIN
NUKLEOTIDA DALAM ALAM NUKLEOSIDA TERUTAMA DALAM BENTUK ESTER PHOSPAT NUKLEOTIDA PADA RIBOSA ADA 3 TEMPAT PHOSPAT DAPAT MEMBENTUK ESTER YAITU C-21, C-31, DAN C-51
HANYA 2 TEMPAT UNTUK MEMBENTUK PADA 21-DEOKSIRIBOSA ESTER PHOSPAT PADA POSISI 31 DAN 51 GUGUS PHOSPAT PADA POSISI 51 (PALING PALING DOMINAN BANYAK PADA JARINGAN BIOLOGIS)
NUKLEOTIDA YANG SANGAT PENTING : ADENOSIN 51-MONOFOSFAT (51-ADENILAT) AMP, DERIVATNYA ADENOSIN 51-DIFOSFAT (ADP) DAN ADENOSIN 51-TRIFOSFAT ( ATP) FUNGSI : PENYIMPANAN DAN PEMANFAATAN ENERGI METABOLISME SEL (KEMAMPUAN MENERIMA DAN MEMBERI GUGUS FOSFAT) ADP AMP) (DEFOSFORILASI ATP
NUKLEOTIDA
SEBAGAI PEMBAWA BAHAN PEMBENTUK DASAR MOLEKUL UDP (URIDIN DIFOSFAT BERTUGAS SEBAGAI PEMBAWA RESIDU GULA UNTUK SINTESIS POLISAKARIDA.
CONTOH :
GLU.URIDIN DIFOSFAT
DONOR RESIDU GLUKOSA UNTUK PEMBENTUKAN GLIKOGEN SENYAWA DONOR KOLIN UNTUK BIOSINTESIS FOSFOGLISERIDA YANG MENGANDUNG KOLIN.
KOLIN SITIDIN DIFOSFAT
RIBONUKLEOSIDA
DEOKSIRIBONUKLEOSIDA
BASA
MONO-P
DI-P
TRI-P
MONO-P
DI-P
TRI-P
ADENIN
AMP
ADP
ATP
dAMP
dADP
dATP
GUANIN
GMP
GDP
GTP
dGMP
dGDP
dGTP
SITOSIN
CMP
CDP
CTP
dCMP
dCDP
dCTP
URASIL
UMP
UDP
UTP
dUMP
dUDP
d UTP
Keterangan: (dAMP)
d deoksiadenosin –monofosfat
ASAM NUKLEAT
1. DNA :
TERDIRI ATAS 2 ATAU LEBIH RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG TERSUSUN DALAM STRUKTUR HELIX ALASAN UTAMA PARA AHLI PENGGANDAAN YANG SANGAT TEPAT SESUAI INFORMASI GENETIK
MOLEKUL DNA BERASAL DARI BERMACAM-MACAM SEL YANG TERDIRI ATAS 4 UNIT MONONUKLEOTIDA dAMP, dTMP, DAN dCMP DAN BEBERAPA DERIVAT BERMETILASI DARI BASA-BASA TERSEBUT
BOBOT MOLEKUL TINGGI SUKAR DIISOLASI
2. RNA :
m RNA r RNA t RNA
(Setiap bentuk RNA memiliki bentuk mol berlainan)
RANTAI TUNGGAL POLIBONUK LEOTIDA TEK PERLU MEMILIKI PASANGAN m RNA MENGANDUNG 4 BASA A, G, C, DAN U DISINTESIS DI NUKLEUS m RNA MENGATUR SUSUNAN AA t RNA MEMBAWA 1`MOLEKUL AA MASUK KE DALAM RIBOSOM r RNA 65% DARI BERAT RIBOSOM FUNGSI BELUM JELAS, YANG PALING UTAMA SEBAGAI POLIMER STRUKTURAL YANG MEMEGANG PARTIKEL PROTEIN
ENDONUKLEASE
ENZIM HIDROLIS ASAM NUKLEAT EKSONUKLEASE
ENZIM EKSONUKLEASE
BEKERJA PADA UJUNG POLINUKLEOTIDA
ENZIM ENDONUKLEASE
BEKERJA MEMUTUS SECARA ACAK JEMBATAN POSPODIESTER DARI RANTAI POLIPEPTIDA
ENZIM a DAN b
ENZIM EKSONUKLEASE
ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 1
DARI PANKREAS SAPI
ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 2
DIISOLASI DARI LIMPA TIKUS DAN BEBERAPA BAKTERI
HIDROLISIS ASAM NUKLEAT DENGAN ASAM ATAU BASA
1. HIDROLISIS DNA DENGAN ASAM pH DENGAN ASAM 3,6 MENYEBABKAN PUTUSNYA IKATAN - GLIKOSIDA ANTARA PURIN DENGAN DEOKSIRIBOSA, SEDANGKAN IKATAN ANTARA PIRIMIDIN DAN DEOKSIRIBOSA DAN IKATAN ANTAR UNIT-UNIT MONOLEOTIDA TIDAK BERUBAH. DNA YANG TERTUNDA (TIDAK ADA PURIN) ASAM APURINAT CARA-CARA LAIN ASAM APIRINIDA DNA TIDAK BISA DIHIDROLISA DENGAN BASA 2. HIDROLISIS RNA DENGAN BASA PUTUS IKATAN GUGUS HIDROKSIL-21 RIBOSA HIDROLISIS RNA DENGAN NaOH TERBENTUK CAMPURAN NUKLEOSIDA FOSFAT 21 DAN 31 DAN SEDIKIT NUKLEOSIDA 21 DAN 31 – MONOFOSFAT SIKLIK
PERANAN ASAM NULKEAT DALAM SINTESIS PROTEIN
DNA
MATERI GENETIK YANG BERPERAN DALAM INFORMASI PEMBENTUKAN PROTEIN
PROSES PEMBENTUKAN PROTEIN ( 3 TAHAP) :
translasi
transkripsi
REPLIKASI DNA
RNA m RNA t RNA r RNA
PROTEIN
REPLIKASI : SATU SETIAP UNTAI GANDA DNA INDUK DICOPY SECARA PERSIS SESUAI DENGAN PASANGAN NUKLEOTIDANYA
TRANSKRIPSI : INFORMASI YANG TERDAPAT DI DALAM DNA DISATUKAN DENGAN PASANGAN BASA MEMBENTUK URUTAN RIBONUKLEOTIDA YANG SESUAI MENJADI SEBUAH RANTAI RNA
TRANSLASI : INFORMASI DARI DNA KE m RNA DITERJEMAHKAN SEBAGAI PERINTAH UNTUK MEMBUAT POLIMERASI ASAMASAM AMINO YANG TELAH DIPROGRAM SUSUNAN PROTEIN TERTENTU
REKAYASA GENETIKA : PADA ABAD XX ILMU GENETIKA MENGALAMI PERKEMBANGAN PESAT . PENELITIAN BANYAK DILAKUKAN KHUSUSNTYA TENTANG FAKTOR KETURUNAN EKSPERIMEN BANYAK DILAKUKAN MENGGUNAKAN E. COLI PRINSIP REKAYASA GENETIKA : BIOSINTESIS PROTEIN ATAU POLIPEPTIDA DITENTUKAN OLEH DNA YANG TERDAPAT DALAM SEL.BILA STRUKTUR DNA DIUBAH MAKA STRUKTUR PROTEIN/ POLIPEPTIDA YANG TERBENTUK AKAN BERUBAH. HASIL REKAYASA GENETIKA DALAM BIDANG KEDOKTERAN HORMON INSULIN, HORMON METABOLISME , BIDANG PETERNAKAN HORMON PERTUMBUHAN REKOMBINAN INSULIN, REKOMBINAN HORMON PERTUMBUHAN .
PRODUKSI SOMATOTROPIN
PRODUKSI SOMATOTROPIN
