asam-nukleat untuk ptk

8/18/2019 Asam-nukleat Untuk PTK

1/44

ASAM NUKLEAT

Oleh Burhanudin Sundu


2/44


3/44

Asam nukleat

Merupakan bagian organisme hidup yg sangatpenting

Membawa inormasi genetika yang akan

diturunkan ! ditranser dr generasi ke generasi"Semua inormasi yg ada dlm sel #NA

Ada $ ma%am& Asam deoksiribonukleat & AN# ! #NA

Asam ribonukleat & A'N ! 'NA Asam nukleat mrpk polimer nukleotida yg

dihubungkan dgn ikatan osodiester


4/44


5/44


6/44


7/44

(asil hidrolisis nukleoprotein

nukleoprotein

Protein Asam nukleat

Nukleotida

nukleosida

pentosa

Asam posat

Basa purin atau

pirimidin


8/44


9/44

Struktur nukleotida

Nukleotida terdiri dari&

)ula pentosa

*ada #NA gula ini

adalah deoksiribosa+$,deoksi,#,'ibosa-"

*ada 'NA gula

ribosa"


10/44


11/44

Sebuah group osat

.osat inimenghubungkan gulapada satu nukleotida ke

osat pada nukleotidaberikutnya untukmembentukpolinukleotida


12/44


13/44

Nukleosida


14/44


15/44


16/44


17/44


18/44


19/44

/katan Ko0alen

1" /katan ko0alen ter2adi karena adanya pemakaian bersamapasangan elektron yang berasal dari masing,masing unsur yang

berikatan"

$" *enggunaan sepasang elektron bersama menghasilkan ikatan

ko0alen tunggal"

3" *enggunaan dua pasang elektron bersama menghasilkan ikatan

ko0alen rangkap dua"

menu


20/44

Materi K/M/A #ASA' Uni0ersitas (asanuddin

Ikatan kovalen

Pemakaian bersama sepasang elektron

http://id.wikipedia.org/wiki/Berkas:Covalent_id.svg


21/44


22/44

Materi K/M/A #ASA' Uni0ersitas (asanuddin

Ikatan HidrogenIkatan Hidrogen

Ikatan LogamIkatan Logam

Ikatan Van Der WaalsIkatan Van Der Waals


23/44


24/44


25/44

Basa nitrogen

#NA & Timin +T- Adenine +A- Sitosin +4-

)uanin +)-


26/44

.ungsi biologis

#NA sebagaipembawa inormasigenetik#NA komponen dr

kromosom

.ungsi yang lain&Nukleotida sbg

pembawa energi

Nukleotida sebagikoensim

en5im


27/44

Basa nitrogen

'NA & Urasil +U- Adenin +A- Sitosin +4-)uanin +)-


28/44


29/44

Peranan asam nukleat

• DNA mengandung gen, informasi yang

mengatur sintesis protein dan RNA.

•DNA mengandung bagian-bagian yangmenentukan pengaturan ekspresi gen(promoter, operator, dll.)

•Ribosomal RNA (rRNA) merupakankomponen dari ribosom, mesin biologispembuat protein

•Messenger RNAs (mRNA) merupakan

bahan pembawa informasi genetik darigen ke ribosom

•ransfer RNAs (tRNAs) merupakan bahanyang menter!emahkan informasi dalam

mRNA men!adi urutan asam amino


30/44


31/44

Asam nukleat adalah suatu polimer nukleotida ygberperanan dlm penyimpanan serta pemindahan inormasigenetik +polinukleotida-

Asam nukleat terdapat dlm $ bentuk6 yi" asam deoksiribosa

+#NA- dan asam ribosa +'NA-"Keduanya merupakan polimer linier6 tidak ber%abang dantersusun dari subunit,subunit yg disebut nukleotida

*d sel eukariot6 #NA terdapat di dlm nukleus6 sedangkanpada sel prokariot6 terdpt dlm sitoplasma atau nukleoid danberungsi sbg molekul hereditas atau pewarisan siat"

Molekul 'NA disintesis dari #NA dan berperan dlm sintesisprotein di dlm sitoplasma +ribosom-

Satu nukleotida terdiri atas 3 bagian yi gula berkarbon 7+pentosa-6 basa organik heterosiklik +mengandung karbon6nitrogen dan berbentuk datar- dan gugus osat bermuatan

negati6 yg membuat polimer bersiat asam"*ada 'NA gula pentosanya adalah ribosa6 sedangkan pada

#NA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom Opada posisi 4 nomor $8 sehingga dinamakan gula $8,deoksiribosa


32/44

Telah di2elaskan bahwa penggambaran asam nukleat %ukupdengan menuliskan urutan basa +sekuens-,nya sa2a

*enulisan sekuens asam nukleat ada kebiasaan untuk

menempatkan u2ung 78 di sebelah kiri atau u2ung 38 disebelah kanan"Sebagai %ontoh6 suatu sekuens #NA dapat dituliskan 78,

AT)A44T)AAA4,38 atau suatu sekuens 'NA dituliskan 78,))U4U)AAU),38"

Sekuens tersebut 2uga menggambarkan arah

pemba%aannya#ua asam nukleat yang memiliki sekuens sama tidak berarti

keduanya sama 2ika pemba%aan sekuens tersebut dilakukandari arah yang berlawanan +yang satu 789 386 sedangkanyang lain 389 78-"

Selain ikatan glikosidik dan osodiester6 basa di dalamnukleotida membentuk ikatan hidrogen" Adenin akan membentuk $ ikatan hidrogen dengan timin

pada untai komplementer #NA double heli:")uanin membentuk 3 ikatan hidrogen dengan sitosin

P li kl id


33/44

Polinukleotida

Nukleotida,nukleotida bergabung satu

sama lain melalui tautan fosfodiesterantara posisi 384 dari satu nukleotida

dengan posisi 784 dari nukleotida

sambungannya"

Tautan ini terbentuk berulang kalisehingga membentuk struktur besar

+rantai atau untai- yang mengandung

ratusan sampai 2utaan nukleotida dalam

satu molekul raksasa"


34/44


35/44

#i dalam asam pekat dan suhu tinggi6 misalnya (4lO; dengan suhu lebih dari 1


36/44

#alam kondisi normal +kondisi isiologis- #NA relati stabil

Kadang men2adi tidak stabil krn proses$ replikasi6

transkripsi


37/44

*ada 'NA denaturasi berlangsung perlahan danbersiat a%ak karena bagian rantai ganda yangpendek akan terdenaturasi lebih dahulu daripada

bagian rantai ganda yang pan2ang"*ada #NA6 denaturasi ter2adi sangat %epat dan bersiat

koperati karena denaturasi pada kedua u2ung molekul danpada daerah kaya AT akan mendestabilisasi daerah,daerahdi sekitarnya"

Suhu ketika molekul asam nukleat mulai mengalamidenaturasi dinamakan titik leleh atau melting temperature (T m)"

Nilai T m merupakan ungsi kandungan )4 sampel #NA6dan berkisar dari >< =4 hingga 1


38/44


39/44

Molekul #NA sangat rentan terhadap ragmentasi isikkarena relati kaku sehingga larutan #NA mempunyai0iskositas yang tinggi

Analisis dan pemurnian #NA dapat dilakukan sesuaidengan kerapatan apung (bouyant density),nya"

#i dalam larutan yang mengandung garam pekatdengan berat molekul tinggi6 misalnya sesium klorid+4s4l- >M6 #NA mempunyai kerapatan yang samadengan larutan tersebut6 yakni sekitar 16? g!%m3"

@ika larutan ini disentriugasi dengan ke%epatan yangsangat tinggi6 maka garam 4s4l yang pekat akanbermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradienkerapatan" Begitu 2uga6 sampel #NA akan bermigrasimenu2u posisi gradien yang sesuai dengankerapatannya"

Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi seimbangdalam tingkat kerapatan (equilibrium densitygradient centrifugation) atau sentrifugasi isopiknik"


40/44

protein

#NA

'NA

sentriugasi

entrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan

4s4l >M


41/44

Adanya ikatan hidrogen tersebut men2adikan kedua rantaipolinukleotida terikat satu sama lain dan salingkomplementer " Artinya6 begitu sekuens basa pada salah saturantai diketahui6 maka sekuens pada rantai yang lainnya dapat

ditentukan"#NA terdapat dlm bentuk heliks ganda +double heli:- yg

seragam dengan rantai,rantai komplementer yg berpilin satusama lain membentuk tangga spiral ke arah kanan6sedangkan molekul,molekul 'NA disintesis dari %etakan #NA

sebagai untai tunggal"Namun6 untai tunggal 'NA 2uga dpt melipat ke rantainya

sendiri dan membentuk pasangan basa komplementer ygmenghasilkan struktur sekunder yg unik

Ke dua untai komplementer dari heliks ganda #NA beker2a

dengan arah yg berlawanan atau antiparalel"@ika salah satu rantai diba%a dari u2ung osat 78,nya6 maka

rantai lainnya akan diba%a dari u2ung hidroksilnya 38,nya"3 membawa gugus O( bebas pada posisi 3 dari %in%in gula6

dan u2ung 7membawa gugus osat bebas pada posisi 7 dari

%in%in gula


42/44

*engaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkanter2adinya perubahan status tautomerik basa"

Sebagai %ontoh6 peningkatan p( akan menyebabkanperubahan struktur guanin dari bentuk keto men2adi bentukenolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton"

Selan2utnya6 perubahan ini akan menyebabkan terputusnyase2umlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantaiganda #NA mengalami denaturasi"

(al yang sama ter2adi pula pada 'NA" Bahkan pada p(netral sekalipun6 'NA 2auh lebih rentan terhadap hidrolisisbila dibadingkan dengan #NA karena adanya gugus O(pada atom 4 nomor $ di dalam gula ribosanya"

Se2umlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkandenaturasi asam nukleat pada p( netral"

4ontoh yang paling dikenal adalah urea +4O+N($-$- danormamid +4O(N($-" *ada konsentrasi yang relati tinggi6senyawa,senyawa tersebut dapat merusak ikatan hidrogen"

Artinya6 stabilitas struktur sekunder asam nukleat men2adiberkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi"


43/44

#engan teknik sentriugasi tersebut #NA6 'NA6 danprotein akan terpisah"

*elet 'NA akan berada di dasar tabung dan proteinakan mengapung sehingga #NA dapat dimurnikan6baik dari 'NA maupun protein"

Selain itu6 teknik tersebut 2uga berguna untukkeperluan analisis #NA karena kerapatan apung#NA (ρ) merupakan ungsi linier bagi kandungan)4,nya"

#alam hal ini6 ρ C 16DD


44/44

Asam nukleat dapat mengabsorpsi sinar UH karena adanyabasa nitrogen yang bersiat aromatik

*an2ang gelombang untuk absorpsi maksimum baik oleh #NAmaupun 'NA adalah $D< nm atau dikatakan Imaks C $D< nm"

Meskipun Imaks untuk #NA dan 'NA konstan6 namun adaperbedaan nilai absorbansi +hipokromisitas-"

Molekul ds#NA dikatakan relati hipokromik +kurang berwarna-bila dibandingkan dengan ss#NA" Sebaliknya6 ss#NAdikatakan hiperkromik terhadap ds#NA"

Konsentrasi #NA dihitung atas dasar nilai A$D

asam-nukleat untuk ptk

Documents