asam nukleat - misranlawani.weebly.com · menjadi komponen penyusun asam nukleat), yaitu menyimpan...
Post on 17-May-2019
234 Views
Preview:
TRANSCRIPT
ASAM NUKLEAT
MISRAN LAWANI
BIOSINTESA PROTEIN
Biosintesa protein pada prinsipnya
melalui tahapan replication,
transcription dan translation :
Replication transcription translation
DNA RNA
• Alur informasi genetik: DNA RNA Protein
Replikasi DNA
Translasi
• RNA disintesis melalui suatu proses yang disebut Transkripsi
• mRNA, rRNA dan tRNA ditranskripsikan melalui mekanisme yang sama
• Translasi adalah proses penterjemahan dari mRNA yang mengkode suatu asam amino tertentu untuk membentuk protein.
Transkripsi
Biosentesa Protein
STRUKTUR DNA
DNA adalah materi genetik
Pada eukariotik ada di inti sel, mitokondria dankloroplas
Sistem penomoran Pada bagian nukleotida : 1, 2,
3, 4, 5 … dst
Pada bagian gula : 1’, 2’, 3’,
4’ dan 5’
STRUKTUR DNA
Pada DNA terdapat empat macam “nitrogenbases” yaitu Adenin (A), dan Guanin (G) yangkeduanya mempunyai inti purin serta Thymin(T) dan Cytosin (C) yang keduanyamempunyai inti pyrimidin.
Senyawa-senyawa yang hanya terdiri dari intipurin atau pyrimidin yang berkaitan dengangula deoksiribosa saja (tanpa phosphat)disebut nukleotida.
DefinisiBasa
Adenin (A) Guanin (G) Sitosin (C) Thymin (T)
Gabungan deoksiribosa
dan basa nitrogen
disebut deoksinukleosida
Deoksiadenosin Deoksiguanosin Deoksisitidin Deoksitimidin
Deoksinukleotida
adalah deoksinukleosida
yang mengikat posfat
Deoksiadenilat Deoksiguanilat Deoksisitidilat Deoksitimidilat
Penamaan Nukleosida dan Nukleotida
STRUKTUR DNA
DNA mempunyai berat molekul beberapa jutadan terdiri dari kira-kira 200.000 molekulnukleotida yang disebut polinukleotida, yangberpasangan, atau dikenal sebagai “doublehelix“ (double helical) (untai ganda).
DNA terdiri dari dua rantai yang bergabungmenjadi satu melalui ikatan antara dua“nitrogen bases”, yaitu antara A dengan T atauG dengan C adalah “hydrogen bonds”.
STRUKTUR DNA
Satu ikatan “hydrogen bonds” adalah sangat lemah,tetapi karena molekul DNA mengandung berjuta-juta“hydrogen bonds” maka menjadi kuat sekali.
Setiap putaran penuh dalam pembentukan “doublehelix” memerlukan sepuluh pasang nukleotida. “Nitogenbases” terletak di tengah-tengah helix dengan gularibosa dan phosphat mengelilinginya. Gugusanphosphat terikat pada atom nomor 3 dan nomor 5.
Di dalam sistem ini tidak pernah terjadi hubungan antaraPurin dengan Purin atau Pyrimidin dengan Pyrimidin.
Structure of a DNA Chain
BEBERAPA CATATAN
Model struktur “double helix” Watson dan Crick
memberikan jawaban bagi kenyataan ditemukannya
komposisi basa yang bersifat teratur dan sifat
fisiologis (misalnya replikasi).
Komposisi basa nitrogen bervariasi, namun dengan
jumlah Adenin sama dengan Thymin (A = T) dan
Sitosin sama dengan Guanin (C = G). Jadi, A + C =
T + G.
Nukleotida melakukan fungsi lain (disamping
menjadi komponen penyusun asam nukleat), yaitu
menyimpan dan memindahkan energi (misalnya
ATP).
Diagram “double helix” dari DNA
5
3 2
4 1 1 4
5 2 3
dst …….
dst…
R
R
R
R
R
R
R
R
A
G
G
A
T
C
C
T
P
P
P
P
P
P
Perhatikan :
Kerangka gula/posfat ada di
bagian luar, sedangkan basa
nitrogen mengarah ke dalam.
Nitrogen bases menumpuk
di atas sesamanya.
Menurut kebiasaan,
polinukleotida dibaca dari
arah 5’ ke ujung 3’.
Orientasi kedua rantai
(pasangan) adalah
antiparalel: arah 5’ - 3’
berlawanan.
Ikatan hidrogen antara basa
nitrogen kedua rantai
bersifat spesifik A dengan T,
G dengan C.
TERIMA KASIH
STRUKTUR RNA
STRUKTUR RNA
DefinisiBasa
Adenin (A) Guanin (G) Sitosin (C) Urasil (U)
Nukleosida : Basa nitrogen
berikatan dengan gulaAdenosin Guanosin Sitidin Uridin
Nukleotida : nukleosida berikatan
dengan posfatAdenilat Guanilat Sitidilat Uridilat
Nukleosida dan Nukleotida
BEBERAPA JENIS RNA
1.messengerRNA atau mRNA : membawa informasi
genetik (kodon).
2.transferRNA atau tRNA : mengangkut asam amino.
3.RibosomalRNA atau rRNA : bergabung bersama
protein menyusun ribosom.
DNA REPLICATION
Dogma sentral di dalambiologi molekular adalah bahwainformasi genetik mengalir dariDNA ke RNA ke protein. Prosespembuatan DNA dari cetakannyadikenal sebagai replikasi, DNAke RNA transkripsi, sedangkanRNA ke protein translasi. DNAdapat disintesis denganmenggunakan cetakan RNA danbantuan reverse transcriptase(prosesnya adalah kebalikantranskripsi). Proses translasi dieukariot memerlukan transport
RNA dari nukleus ke sitoplasma.
DNA REPLICATION
Watson dan Crick
menggambarkan mekanisme
terjadinya “DNA replication”,
yaitu ujung DNA membelah
menjadi dua belahan yang
disebut belahan Watson dan
belahan Crick.
Dua belahan lama kemudian
masing-masing membentuk
belahan baru yaitu belahan
Watson lama membentuk
belahan Crick baru dan belahan
Crick lama membentuk
belahan Watson baru, sehingga
akhirnya terbentuk dua
molekul yang masing-masing
mengandung satu belahan
lama dan satu belahan baru.
DNA REPLICATION
Masing-masing belahan lama
yang terlepas tadi dapat
dianggap sebagai cetakan
(template), dimana belahan
yang baru tersebut dibentuk.
Sistem “replication” semacam
ini disebut sistem
semikonservatif.
Sistem “replication”
semikonservatif berlawanan
dengan hipotesa lain yang
konservatif, dimana satu
molekul lama akan membentuk
satu anak molekul yang baru.
Hipotesa yang lain adalah
disversif, dimana belahan
lama dan baru terdapat
berselang-seling.
Sifat Replikasi
1. Sifat : semi conservative
2. Replication fork, tempat untai ganda
terbuka untuk mulai replikasi
3. Memerlukan beberapa molekul protein
untuk membuka untai ganda dan
menstabilkan untai tunggal (helikase,
SS binding protein)
4. Perlu enzim DNA primase, DNA
polimerase I, III dan DNA ligase
5. Ada untai leading, lagging dan
fragmen Okazaki
6. Arah replikasi, dari ujung 5’ ke 3’
Enzim yang penting dalam di dalam sintesa DNA adalah
DNA-polimerase (sering juga disebut enzim Kornberg).
DNA-polimerase selain membutuhkan DNA primer yang
mempunyai berat molekul tinggi, juga membutuhkan
semua (empat macam) deoksiribonukleosida triphosphat ,
yaitu ATP (adenosin triphosphat), GTP (guanosin
triphosphat), TTP (thyminosin triphosphat) serta CTP
(cytosin triphosphat).
Sintesa DNA dapat dituliskan secara singkat dengan
reaksi sbb:
ATP
GTP DNA primer
TTP DNA-polimerase
CTP
DNA
Mekanisme Replikasi DNA
• Replikasi DNA dikatalisis oleh DNA polimerase.
• DNA polimerase diperlukan sebagai RNA primer.
• DNA polimerase menambahkan nukleotida
terhadap ujung 3’ dari untai yang sedang
bertambah (growing strand).
• Nukleotida yang ditambahkan merupakan
pasangan basa complement dengan untai
cetakannya.
• Substratnya yaitu deoksiribonukleotida trifosfat
dihidrolisis sehingga melepaskan energi untuk
sintesis DNA.
Gambar Keseluruhan Replikasi
RNA TRANSCRIPTION
TRANSKRIPSI memerlukan ?
1. DNA
Pada eukariot :
• Ada daerah tak berkodon (intron) di antaragen yang membawa kodon (ekson).
• Adanya promotors dan deret regulasi.
2. RNA polimerase
Enzim yang mensintesis berbagai RNA.
3. Faktor lainnya
Faktor sigma menstabilkan polimerase pada sisispesifik DNA dan memulai polimerisasi.
RNA TRANSCRIPTION
Untuk membentuk polimer RNA diperlukan enzim RNA-polimerase yang ditemukan oleh Ochoa.
Enzim RNA-polimerase membutuhkan DNA sebagai cetakan(template) dan empat macam ribonukleosida triphosphat,yaitu : ATP (adenosin triphosphat), GTP (guanosin
triphosphat), CTP (cytosin triphosphat). Dan UTP (Uracil
triphosphat), dengan pertolongan katalis metal seperti
pada reaksi berikut :
Sintesa DNA dapat dituliskan secara singkat dengan reaksi
sebagai berikut :
ATP
GTP DNA (template)
CTP RNA-polimerase
UTP Mg++
RNA
Messenger RNA
Messenger RNA (m-RNA) dibentukdengan cara “transcription” dariDNA.
Kemudian m-RNA bergabung dengansejumlah ribosoma.
Terjadinya “m-RNA transcription”dan pembentukan polisoma, secaraskematis adalah sebagai berikut:
Skema “m-RNA transcription” dan Polisoma
“m-RNA transcription” :
m-RNA
A U G U U A C C A
T A C A A T G G TSatu belahan
DNA
(template)Pembentukan Polisoma :
m-RNA
Messenger RNA
Keterangan Skema :
m-RNA dibentuk atau dicetak dari satu belahan
DNA yang berfungsi sebagai “template”.
Gugusan Adenin (A), Guanin (G), Cytosin (C) dan
Uracil (U) dari m-RNA masing-masing
mengadakan ikatan berturut-turut dengan Thymin
(T), Cytosin (C), Guanin (G) dan Adenin (A) dari
DNA.
Perbandingan antara (A+U) dengan (G+C) atau
(A+U)/(G+C) pada m-RNA sama dengan
(A+T)/(G+C) pada DNA.
Sense strand
Ribosomal RNA
Ribosomal RNA (r-RNA) terjadi didalam struktur organik yang disebutribosoma, yaitu suatu partikelnukleoprotein yang sangat kecildengan diameter 200 Ao.
Ribosama sebagian terdapat dalambentuk bebas, sedangkan sebagianlagi terikat dengan permukaan darimembran lipoprotein dan disebutretikulum endoplasma.
Ribosomal RNA
Masing-masing ribosoma mempunyaiberat molekul kira-kira 2,8 juta danterdiri dari sub-unit. Sub unit yanglebih besar mempunyai berat molekul1,8 juta dan yang lebih kecil 0,9 juta.
Meskipun struktur yang kompleksdari ribosoma serta kandungan RNAdi dalamnya belum dapat diketahuidengan jelas, tetapi nyata bahwaribosoma memegang peranan pentingdi dalam sintesa protein.
Transfer RNA
Transfer RNA (t-RNA) adalah molekul-molekul RNA yang merupakan aseptordari asam-asam amino, jadi memegangperanan penting di dalam sintesaprotein.
Bentuk t-RNA merupakan suatu rantaitunggal (single strand), tetapi karenarantai tersebut memutar (melipat)kembali dan membentuk ikatan-ikatanhidrogen, maka terlihat seolah-olahseperti susunan suatu double helix.
Transfer RNA
Salah satu ujung t-RNA selalu diakhiri berturut-turutdengan adenin, cytosin dan cytosin, sedangkanpada ujung yang lainnya diakhiri dengan guanin.
Asam amino terikat dengan r-RNA melalui adenin.
T-RNA mempunyai bagian yang disebut antikodondimana terdapat pasangan nukleotida yang terdiridari tiga molekul, misalnya G-G-U, U-A-C, A-A-Udan sebagainya.
Antikodon ini selama protein translation akanbergabung dengan kodon yang terdapat padam-RNA.
t-RNA STRUCTURE
G
TRANSKRIPSI
DAN TRANSLASI
TRANSLASI, DARI RNA KE PROTEIN
Peptide Bond Formation
TERIMA KASIH
ATAS PERHATIAN ANDA
top related