1 / 81

ASAM NUKLEAT

ASAM NUKLEAT. SEJARAH PENEMUAN ASAM NUKLEAT. 1879, Albrecht Kossel menemukan asam nukleat yang tersusun oleh suatu gugus gula, gugus fosfat, dan gugus basa. 5. 4. 1. 3. 2. GULA RIBOSA. Gula pada asam nukleat adalah ribosa. Ribosa ( b -D-furanosa) adalah gula pentosa (jumlah karbon 5).

laura-myers
Download Presentation

ASAM NUKLEAT

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. ASAM NUKLEAT

  2. SEJARAH PENEMUAN ASAM NUKLEAT 1879, Albrecht Kossel menemukan asam nukleat yang tersusun oleh suatu gugus gula, gugus fosfat, dan gugus basa

  3. 5 4 1 3 2 GULA RIBOSA • Gula pada asam nukleat adalah ribosa. • Ribosa (b-D-furanosa) adalah gula pentosa (jumlah karbon 5). • Perhatikan penomoran. • Dalam penulisan diberi tanda prime(') untuk membedakan penomoran pada basa nitrogen

  4. PERHATIKAN • Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1). • Ikatan gula ribosa dengangugus fosfat (pada atom karbon nomor 5). • Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2

  5. BASA NITROGEN • Basa nitrogen berikatan dengan ikatan-b pada atom karbon nomor1' dari gula ribosa atau deoksiribosa. • Pirimidin berikatan ke gula ribosa pada atom N-1 dari struktur cincinnya. • Purin berikatan ke gula ribosa pada atom N-9 dari struktur cincinnya.

  6. BASA PIRIMIDIN DAN PURIN Perhatikan struktur cincinnya

  7. BASA-BASA DALAM ASAM NUKLEAT

  8. GUGUS FOSFAT Nukleosida (Gula Ribosa yang berikatan dengan basa nitrogen) + satu atau lebih gugus fosforil disebut nukleotida.

  9. 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) • Penyampaian ribonukleotida biasana dalam bentuk singkatan (misalnya) U, atau UMP (uridin monofosfat)

  10. RIBONUKLEOTIDA UTAMA Perhatikan atom N9 (pada purin) dan N1 (pada pirimidin) yang berikatan dengan atom C nomor 1’ dari ribosa

  11. KERAGAMAN IKATAN FOSFAT • Hidrolisis RNA oleh enzim menghasilkan ribonukleosida 5’-mono-fosfat atau ribonukleosida 3'-monofosfat.

  12. 1 2 3 Nucleosida mono-, di-, dan trifosfat KERAGAMAN JUMLAH FOSFAT

  13. ASAM NUKLEAT 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.

  14. KERANGKA GULA-FOSFAT • Oleh karenanya kerangka dasar polinukleotida atau asam nukleat tersusun atas residu fosfat dan ribosa yang berselang-seling. • Urutan basa dalam polinukleotida ditulis dari ujung yang memiliki gugus fosfat di atom karbon nomor 5' ke ujung yang memiliki gugus hidroksil di atom karbon nomor 3‘, atau biasa disebut ujung 5' ke 3': 5'-ATGCTAGC-3' • Perhatikan bahwa kerangka dasar polinukleotida memiliki muatan negatif.

  15. BASA NITROGEN DAPAT BERPOSISI SYN- ATAU ANTI-

  16. KONFORMASI KERANGKA DASAR GULA-FOSFAT • Polinukleotida memiliki kebebasan berotasi tak terbatas, kecuali pada kerangka cincin ribosanya.

  17. Ribonukleotidaadalah penyusun RNA Ribonukleotida RNA NUKLEOTIDA DAN ASAM NUKLEAT

  18. KOMPOSISI BASA PENYUSUN ASAM NUKLEAT

  19. HASIL PENELITIAN CHARGAFF • Asam nukleat yang diisolasi dari berbagai jaringan organisme yang sama memiliki komposisi basa yang sama • Komposisi basa Asam nukleat beragam pada organisme yang berbeda • Komposisi basa Asam nukleat suatu spesies tidak berubah oleh umur, nutrisi, dan lingkungan • Jumlah residu adenin selalu setara dengan jumlah residu timin, sedangkan jumlah residu guaninn selalu setara dengan jumlah residu sitosin

  20. KESIMPULAN PENELITIAN CHARGAFF • Asam nukleat merupakan bahan penentu sifat mahluk hidup • Asam nukleat diturunkan/ditransfer dari induk ke keturunannya

  21. MASALAH RNA: KETIDAKSTABILAN • DNA, yang memiliki H sebagai pengganti OH di atom C nomor 2’, lebih stabil

  22. RIBOSA vs DEOKSIRIBOSA • Turunan penting dari ribosa adalah 2'-deoksiribosa, sering hanya disebut deoksiribosa, yang pada karbon nomor 2‘nya OH digantikan oleh H. • Deoksiribosa ditemukan di DNA (deoxyribonucleic acid) • Ribosa ditemukan di RNA (ribonucleic acid). • Penggantian –OH oleh H di atom C nomor 2 mempengaruhi struktur! DNA RNA

  23. DEOKSIRIBONUKLEOTIDA – PENYUSUN DNA • 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). Penyampaian Deoksiribonukleotida biasanya dalam bentuk singkatan (misalnya) A, atau dA (deoksiA), atau dAMP (deoksiadenosin monofosfat)

  24. DEOKSIRIBONUKLEOTIDA UTAMA

  25. PENAMAAN NUKLEOTIDA (1)

  26. PENAMAAN NUKLEOTIDA (2)

  27. ASAM NUKLEAT 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.

  28. IKATAN HIDROGEN ANTAR RANGKAIAN BASA DNA Watson-Crick base pairing

  29. H Deoksiribonukleotida NUKLEOTIDA DAN ASAM NUKLEAT Deoksiribonukleotidaadalah penyusun DNA DNA

  30. STRUKTUR DNA • DNA terdiri atas dua rangkaian heliks anti-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 d bagian dalam.

  31. 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. Hal ini sangat bemanfaat dalam kaitan untuk penyimpanan dan pemindahan.

  32. A C G T C 3’ 3’ 3’ 3’ P P P P P 5’ 5’ 5’ 5’ • seperti halnya protein, asam nukleat juga mempunyai struktur primer, sekunder dan tersier • asam nukleat mempunyai arah sense • Mempunyai individualitas  ditentukan dari urutan basa nitrogennya  disebut sebagai struktur primer • Informasi genetik ada pada struktur primer ACGTC 3’ P OH 5’

  33. Struktur sekunder • Double helix • Watson n Crick  menjawab struktur 3D DNA dgn X-ray diffraction pattern : hsl penelitian Rosalind Franklin • Mampu menyimpulkan bahwa : • mempunyai struktur double helix • dengan 10 basa setiap putaran • putaran 360, • basa Nitrogen A-T , G – C • cekukan mayor and minor • double helix memutar ke kanan • self replication

  34. Semikonservatif pd Replikasi DNA Mekanisme pengkopian DNA  melibatkan pembukaan double helix Setiap rantai menjadi pola / templat untuk pita baru Semi konservatif  apa beda dengan konservatif dan dispersive?

  35. X-ray diffraction : ada 2 macam • Yg telah diterjemahkan struktur 3 D nya : B form • Bentuk yang umum adalah B form • A form  RNA double helix • Gugus OH pd RNA  tidak memungkinkan melipat lebih dekat  membentuk A form yang lebih lebar

  36. Dalam kondisi normal (kondisi fisiologis)  DNA relatif stabil Kadang menjadi tidak stabil  krn proses2 replikasi, transkripsi

  37. Disosiasi double helix DNA  denaturasi • apabila DNA dipanaskan diatas melting temperaturnya (Tm) maka double helix akan terbuka • Tm  tergantung pada rasio (G+C)/(A+T) • G/C content dapat dihitung dengan (G+C) / (Total Basa N) x 100%

  38. RNA Ada 4 mcm • Hn RNA • mRNA • rRNA • tRNA • snRNA

  39. hnRNA  heterogeonous nuclear RNA  merupakan hasil transkripsi langsung dr DNA • mRNA  • telah mengalami proses posttranskripsi  menghilangkan intron  informasi genetik  dlm btk codon (urutan 3 nukleotida) • rRNA  • Komponen ribosom dimana translasi berlangsung • tRNA  • Menerjemahkan kode genetik • Menghubungkan antara asam nukleat dengan asam amino  protein • snRNA  • Small nuclear RNA  membantu proses splicing dalam post transkripsi proses

  40. composed of  a nucleic acid and a specific amino acid  provide the link between the nucleic acid sequence of mRNA and the amino acid sequence it codes for. An anticodon a sequence of 3 nucleotides in a tRNA that is complementary to a codon of mRNA Transfer RNA (tRNA) Structure of tRNAs

  41. Fungsi biologis • DNA sebagai pembawa informasi genetik • DNA  komponen dr kromosom • Fungsi yang lain: • Nukleotida sbg pembawa energi • Nukleotida sebagi koensim • enzim

  42. DIMANA ASAM NUKLEAT BERPERAN? • DNA mengandung gen, informasi yang mengatur sintesis protein dan RNA. • DNA mengandung bagian-bagian yang menentukan pengaturan ekspresi gen (promoter, operator, dll.) • 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

  43. Metabolisme Asam Nukleat

  44. Merupakan proses metabolisme informasi, yang berbeda dgn metabolisme-metabolisme yang telah dipelajari sebelumnya: metabolisme intermediate  ensim berperanan dlm setiap reaksi yg terjadi. • Proses perlekatan substrat dan menghasilkan produk • Metabolisme informasi  ada cetakan yang perlu diterjemahkan menjadi produk. • Cetakan  DNA atau RNA, proses juga melibatkan berbagai enzim

  45. Proses utama dlm metabolisme informasi: • Replikasi DNA berperan sbg cetakan untuk sintesisnya sdr • Transkripsi  Informasi yang ada pada DNA menentukan RNA yang diproduksi • Translasi  RNA berperan sbg cetakan untuk sintesis suatu rantai polipeptida ttt

  46. Replikasi dan transkripsi hanya menggunakan 4 nukleotida • Translasi  mengubah bahasa nukleotida yg terdiri dari 4 nukleotida menjadi bahasa protein yang terdiri dari 20 huruf asam amino • Persamaan replikasi, transkripsi dan translasi  membutuhkan cetakan  proses terdiri dari inisiasi, elongasi dan terminasi

  47. Replikasi Secara konsep sederhana Proses mekanismenya  komplek Kesederhanaannya  krn konsep dr Watson & Crick Transfer informasi melibatkan pembukaan double helix DNA yang diikuti secara bersamaan dengan pembentukan dua pita baru pasangan dari pita DNA yang lama

More Related