sejarah penemuan dna

40
BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti SEJARAH PENEMUAN DNA Sejarah Penemuan DNA (Deoxyribonucleic Acid)... Molekul Deoxyribonucleic Acid atau DNA pertama ditemukan oleh seorang ahli ilmu kimia berkebangsaan Jerman bernama Friedrich Miescher pada tahun 1869. Miescher menyelidiki susunan kimia dari nukleus sel. Ia mengetahui bahwa nukleus sel tidak terdiri dari karbohidrat, protein maupun lemak, melainkan terdiri dari zat yang mempunyai pengandungan fosfor sangat tinggi. Oleh karena zat itu terdapat di dalam nukleus sel, maka zat itu disebutnya nuklein. Nama ini kemudian diubah menjadi asam nukleat, karena asam ikut menyusunnya. Penelitian berikutnya dilakukan oleh Fisher pada tahun 1880. Dari hasil risetnya ditemukan adanya zat-zat pirimidin dan purin di dalam asam nukleat. Temuan ini dikembangkan lagi oleh Albreent Kossel yang menghasilkan temuan dua pirimidin yaitu sitosin dan timin dan dua purin yaitu adenin dan guanin di dalam asam nukleat, sehingga atas penemuannya ia mendapatkan hadiah nobel pada tahun 1910. Pada tahun 1920-an, dengan pewarna ungu DNA yang khas, yang dikembangkan oleh ahli kimia Jerman, Robert Feulgen, DNA ditemukan terletak secara ekslusif pada kromosom. Karena itu, DNA merupakan lokasi yang diharapkan bagi suatu bahan genetik. Pada tahun yang sama Phoebus Levine dari Institut Rockefeller (seorang ahli biokimia kelahiran Rusia) mengungkapkan bahwa gula DNA adalah deoksiribosa (karena itu namanya asam deoksiribonukleat). Avery Machlead dan Mc Arthy (1944) memberi penegasan terhadap penemuan terdahulu bahwa DNA mempunyai hubungan langsung dengan keturunan. Selanjutnya penelitian Chargaff di tahun 1955, melalui hidrolisis DNA membuktikan bahwa pada berbagai macam makhluk ternyata banyaknya adenin selalu kira-kira sama dengan banyaknya timin (A=T), demikian pula dengan sitosin dan guanin (S=G). Dengan perkataan lain,

Upload: ririnvidiastuti

Post on 27-Nov-2015

124 views

Category:

Documents


31 download

DESCRIPTION

biokimia

TRANSCRIPT

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

SEJARAH PENEMUAN DNA

Sejarah Penemuan DNA (Deoxyribonucleic Acid)... Molekul Deoxyribonucleic

Acid atau DNA pertama ditemukan oleh seorang ahli ilmu kimia berkebangsaan

Jerman bernama Friedrich Miescher pada tahun 1869. Miescher menyelidiki susunan

kimia dari nukleus sel. Ia mengetahui bahwa nukleus sel tidak terdiri dari karbohidrat,

protein maupun lemak, melainkan terdiri dari zat yang mempunyai pengandungan

fosfor sangat tinggi. Oleh karena zat itu terdapat di dalam nukleus sel, maka zat itu

disebutnya nuklein. Nama ini kemudian diubah menjadi asam nukleat, karena asam

ikut menyusunnya.

Penelitian berikutnya dilakukan oleh Fisher pada tahun 1880. Dari hasil risetnya

ditemukan adanya zat-zat pirimidin dan purin di dalam asam nukleat. Temuan ini

dikembangkan lagi oleh Albreent Kossel yang menghasilkan temuan dua pirimidin

yaitu sitosin dan timin dan dua purin yaitu adenin dan guanin di dalam asam nukleat,

sehingga atas penemuannya ia mendapatkan hadiah nobel pada tahun 1910.

Pada tahun 1920-an, dengan pewarna ungu DNA yang khas, yang

dikembangkan oleh ahli kimia Jerman, Robert Feulgen, DNA ditemukan terletak secara

ekslusif pada kromosom. Karena itu, DNA merupakan lokasi yang diharapkan bagi

suatu bahan genetik. Pada tahun yang sama Phoebus Levine dari Institut Rockefeller

(seorang ahli biokimia kelahiran Rusia) mengungkapkan bahwa gula DNA adalah

deoksiribosa (karena itu namanya asam deoksiribonukleat).

Avery Machlead dan Mc Arthy (1944) memberi penegasan terhadap penemuan

terdahulu bahwa DNA mempunyai hubungan langsung dengan keturunan.

Selanjutnya penelitian Chargaff di tahun 1955, melalui hidrolisis DNA membuktikan

bahwa pada berbagai macam makhluk ternyata banyaknya adenin selalu kira-kira

sama dengan banyaknya timin (A=T), demikian pula dengan sitosin dan guanin

(S=G). Dengan perkataan lain, aturan Ghargaff menyatakan bahwa perbandingan A/T

dan S/G selalu mendekati satu.

Penelitian selanjutnya dilakukan oleh ahli biologi molekuler, James Dewey

Watson dan Francis H.C. Crick pada tahun 1953. Hasil penelitian tersebut

memperlihatkan bahwa DNA tidak berdiri sendiri sebagai suatu rantai tunggal

melainkan sebagai dua rantai yang saling berpilin, dengan basa pada rantai yang satu

melekat pada basa rantai yang lain. Dengan lain perkataan, DNA adalah suatu heliks

ganda. Teori model ini dikukuhkan dan disempurnakan oleh M.A.F. Wilkins pada tahun

1961. Oleh karena penemuan ini mereka bertiga mendapat hadiah nobel pada tahun

1962 dalam kedokteran dan fisiologi.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

ASAM NUKLEAT

Asam nukleat adalah biopolymer yang berbobot molekul tinggi dengan unit

monomernya mononukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup dan

bertugas untuk menyimpan dan mentransfer genetic, kemudian menerjemahkan

informasi ini secara tepat untuk mensintesis protein yang khas bagi masing-masing

sel. Asam nukleat (bahasa Inggris: nucleic acid) adalah makromolekul biokimia yang

kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang

mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah Asam

deoksiribonukleat (DNA) and Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada

semua sel hidup serta pada virus. Asam nukleat dinamai demikian karena keberadaan

umumnya di dalam inti (nukleus) sel.

Pada tahun 1879, Albrecht Kossel menemukan asam nukleat yang tersusun

oleh suatu gugus gula, gugus fosfat, dan gugus basa. Asam nukleat berbentuk rantai

linier yang merupakan gabungan monomer nukleotida sebagai unit pembangunnya.

Molekul ini menyimpan informasi pertumbuhan sel dan reproduksi.

Monomer nukleotida sebagai struktur primer asam nukleat diperoleh dari hasil

hidrolisis asam nukleat. Proses hidrolisis lebih lanjut dari monomer nukleotida akan

dihasilkan asam fosfat dan nukleosida. Proses hidrolisis ini dilakukan dalam suasana

basa. Jika hidrolisis dilanjutkan kembali terhadap senyawa nukleosida dalam larutan

asam berair akan dihasilkan molekul gula dan basa nitrogen dengan bentuk

heterosiklik.

STRUKTUR, MACAM, DAN FUNGSI ASAM NUKLEAT

Makrobiomolekul ini mempunyai susunan yang sangat unik, yaitu berupa

polimer yang tersusun atas monomer yang disebut nukleotida. Tiap nukleotida terdiri

atas nukleosida dan asam fosfat. Nukleosida terdiri atas gula pentose (ribose atau

deoksiribosa) dan basa nitrogen heterosiklik, yaitu turunan purina (adenine dan

guanine) dan turunan pirimidina (sitosin, urasil, dan timin).

(Sumardjo,2006)

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Gambar 1. Struktur Asam Nukleat

Gambar 2. Komponen Asam Nukleat

• Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1).

• Ikatan gula ribosa dengan gugus fosfat (pada atom karbon nomor 5).

• Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2

Di antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa

N-lah yang memungkinkan terjadinya variasi. Pada kenyataannya memang urutan

(sekuens) basa N pada suatu molekul asam nukleat merupakan penentu bagi

spesifisitasnya. Dengan perkataan lain, identifikasi asam nukleat dilakukan

berdasarkan atas urutan basa N-nya sehingga secara skema kita bisa

menggambarkan suatu molekul asam nukleat hanya dengan menuliskan urutan

basanya saja.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

NUKLEOTIDA DAN NUKLEOSIDA

Gambar 3. Nukleotida dan Nukleosida

Penomoran posisi atom C pada cincin gula dilakukan menggunakan tanda aksen

(1’, 2’, dan seterusnya), sekedar untuk membedakannya dengan penomoran posisi

pada cincin basa. Posisi 1’ pada gula akan berikatan dengan posisi 9 (N-9) pada basa

purin atau posisi 1 (N-1) pada basa pirimidin melalui ikatan glikosidik atau glikosilik

(Gambar 2.2).  Kompleks gula-basa ini dinamakan nukleosida.

Di atas telah disinggung bahwa asam nukleat tersusun dari monomer-monomer

berupa nukleotida, yang masing-masing terdiri atas sebuah gugus fosfat, sebuah gula

pentosa, dan sebuah basa N. Dengan demikian, setiap nukleotida pada asam nukleat

dapat dilihat sebagai nukleosida monofosfat. Namun, pengertian nukleotida secara

umum sebenarnya adalah nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai

contoh, molekul ATP (adenosin trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan

nukleosida dengan tiga gugus fosfat.

Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka

nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, sitidin, dan uridin. Begitu pula,

nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosin monofosfat, guanosin

monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat. Sementara itu, jika gula

pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’-

deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin,

dan deoksitimidin.

Ikatan fosfodiester

Selain ikatan glikosidik yang menghubungkan gula pentosa dengan basa N,

pada asam nukleat terdapat pula ikatan kovalen melalui gugus fosfat yang

menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa dan gugus

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya. Ikatan ini dinamakan

ikatan fosfodiester karena secara kimia gugus fosfat berada dalam bentuk diester.

Oleh karena ikatan fosfodiester menghubungkan gula pada suatu nukleotida

dengan gula pada nukleotida berikutnya, maka ikatan ini sekaligus menghubungkan

kedua nukleotida yang berurutan tersebut. Dengan demikian, akan terbentuk suatu

rantai polinukleotida yang masing-masing nukleotidanya satu sama lain dihubungkan

oleh ikatan fosfodiester.

Kecuali yang berbentuk sirkuler, seperti halnya pada kromosom dan plasmid

bakteri, rantai polinukleotida memiliki dua ujung. Salah satu ujungnya berupa gugus

fosfat yang terikat pada posisi 5’ gula uanine. Oleh karena itu, ujung ini dinamakan

ujung P atau ujung 5’.  Ujung yang lainnya berupa gugus hidroksil yang terikat pada

posisi 3’ gula uanine sehingga ujung ini dinamakan ujung OH atau ujung 3’. Adanya

ujung-ujung tersebut menjadikan rantai polinukleotida linier mempunyai arah

tertentu.

Pada pH netral adanya gugus fosfat akan menyebabkan asam nukleat

bermuatan uanine. Inilah uanine pemberian nama ’asam’ kepada molekul

polinukleotida meskipun di dalamnya juga terdapat banyak basa N. Kenyataannya,

asam nukleat memang merupakan anion asam kuat atau merupakan polimer yang

sangat bermuatan uanine.

Sekuens asam nukleat

Telah dikatakan di atas bahwa urutan basa N akan menentukan spesifisitas

suatu molekul asam nukleat sehingga biasanya kita menggambarkan suatu molekul

asam nukleat cukup dengan menuliskan urutan basa (sekuens)-nya saja. Selanjutnya,

dalam penulisan sekuens asam nukleat ada kebiasaan untuk menempatkan ujung 5’

di sebelah kiri atau ujung 3’ di sebelah kanan. Sebagai contoh, suatu sekuens DNA

dapat dituliskan 5’-ATGACCTGAAAC-3’ atau suatu sekuens RNA dituliskan 5’-

GGUCUGAAUG-3’.

Jadi, spesifisitas suatu asam nukleat selain ditentukan oleh sekuens basanya,

juga harus dilihat dari arah pembacaannya. Dua asam nukleat yang memiliki sekuens

sama tidak berarti keduanya sama jika pembacaan sekuens tersebut dilakukan dari

arah yang berlawanan (yang satu 5’→ 3’, sedangkan yang lain 3’→ 5’).

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Gambar 4. Basa Nitrogen

( Susanto, 2012)

Ada dua jenis asam nuklet:

1. DNA (deoxyribonucleid acid)

Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleotida

yang terikat satu sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang.

Molekul DNA yang panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan

atom C nomor 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat. Secara

kimia DNA mengandung karakteri/sifat sebagai berikut:

a. Memiliki gugus gula deoksiribosa.

b. Basa nitrogennya uanine (G), sitosin ©, timin (T) dan uanine (A).

c. Memiliki rantai heliks ganda anti parallel

d. Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan

spesifik satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C), dan

uanine berpasangan dengan timin (A – T), sehingga jumlah uanine selalu sama

dengan jumlah sitosin. Demikian pula uanine dan timin.

2. RNA (ribonucleid acid)

Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul

ribonukleotida. Seperti DNA asam ribonukleat terbentuk oleh adanya ikatan antara

atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada molekul uanin dengan perantaraan

gugus fosfat. Rumus strukturnya sama dengan gambar 10.2 tetapi gulanya adalah

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

uanin ( atom C nomor 2 mengikat gugus OH) RNA memiliki sifat spesifik yang berbeda

dengan sifat kimia DNA, yakni dalam hal:

a. Gula pentosanya adalah ribose

b. RNA memiliki ribonukleotida uanine(G), sitosin ©, uanine (A) dan Urasil (U)

pengganti Timin pada DNA.

c. Untai fosfodiesternya adalah untai tunggal yang bisa melipat membentuk

jepit rambut seperti untai ganda.Beda dengan DNA bentuk molekulnya heliks ganda.

d. Prosentasi kandungan bas tidak harus sama, pasangan uanine tidak harus

sama dengan urasil, dan sitosin tidak harus sama dengan uanine.

Ada tiga jenis RNA yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (messenger RNA) dan rRNA

(ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda, tetapi

ketiganya secara bersama-sama mempunyai peranan penting dalam sintesis protein.

( Mustofa,2012)

DNA RNA

Gula :

deoksiribosa

Basa : AGCT

Untai Ganda

Prokariot :

Sitoplasma

Eukariot : Inti

Penyimpan

informasi

Gula : Ribosa

Basa : AGCU

Untai Tunggal

Prokariot :

sitoplasma

Eukariot : inti

dan sitoplasma

Hasil transkripsi

Beberapa fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan

mentranslasi informasi genetik; metabolisme antara (intermediary metabolism) dan

reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; koenzim pemindah asam

asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi

reduksi.

( Mustofa, 2012)

2.2 Sifat – sifat asam nukleat

Sifat-sifat Fisika-Kimia Asam Nukleat

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Di bawah ini akan dibicarakan sekilas beberapa sifat fisika-kimia asam nukleat.

Sifat-sifat tersebut adalah stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali,

denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung.

a. Stabilitas asam nukleat

Ketika kita melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau pun struktur

sekunder RNA, sepintas akan nampak bahwa struktur tersebut menjadi stabil akibat

adanya ikatan hidrogen di antara basa-basa yang berpasangan. Padahal, sebenarnya

tidaklah demikian. Ikatan hidrogen di antara pasangan-pasangan basa hanya akan

sama kuatnya dengan ikatan hidrogen antara basa dan molekul air apabila DNA

berada dalam bentuk rantai tunggal. Jadi, ikatan hidrogen jelas tidak berpengaruh

terhadap stabilitas struktur asam nukleat, tetapi sekedar menentukan spesifitas

perpasangan basa. 

Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan

(stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa. Permukaan basa yang

bersifat hidrofobik menyebabkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela

perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat. 

b. Pengaruh asam

Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu lebih dari

100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen-

komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan

glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat

dikatakan bersifat apurinik.

c. Pengaruh alkali

Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya perubahan

status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH akan menyebabkan

perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat karena molekul

tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan

terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA

mengalami denaturasi. Hal yang sama terjadi pula pada RNA. Bahkan pada pH netral

sekalipun, RNA jauh lebih rentan terhadap hidrolisis bila dibadingkan dengan DNA

karena adanya gugus OH pada atom C nomor 2 di dalam gula ribosanya.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

d. Denaturasi kimia

Sejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat

pada pH netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea (CO(NH2)2) dan formamid

(COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif tinggi, senyawa-senyawa tersebut dapat

merusak ikatan hidrogen. Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi

berkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi.

e. Viskositas

DNA kromosom dikatakan mempunyai nisbah aksial yang sangat tinggi karena

diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi panjangnya dapat mencapai beberapa

sentimeter. Dengan demikian, DNA tersebut berbentuk tipis memanjang. Selain itu,

DNA merupakan molekul yang relatif kaku sehingga larutan DNA akan mempunyai

viskositas yang tinggi. Karena sifatnya itulah molekul DNA menjadi sangat rentan

terhadap fragmentasi fisik. Hal ini menimbulkan masalah tersendiri ketika kita hendak

melakukan isolasi DNA yang utuh.

f. Kerapatan apung

Analisis dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung

(bouyant density)-nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan

berat molekul tinggi, misalnya sesium klorid (CsCl) 8M, DNA mempunyai kerapatan

yang sama dengan larutan tersebut, yakni sekitar 1,7 g/cm3.  Jika larutan ini

disentrifugasi dengan kecepatan yang sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat

akan bermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradien kerapatan. Begitu

juga, sampel DNA akan bermigrasi menuju posisi gradien yang sesuai dengan

kerapatannya. Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi seimbang dalam tingkat

kerapatan (equilibrium density gradient centrifugation) atau sentrifugasi

isopiknik.

Oleh karena dengan teknik sentrifugasi tersebut pelet RNA akan berada di dasar

tabung dan protein akan mengapung, maka DNA dapat dimurnikan baik dari RNA

maupun dari protein. Selain itu, teknik tersebut juga berguna untuk keperluan analisis

DNA karena kerapatan apung DNA (ρ) merupakan fungsi linier bagi kandungan GC-

nya.  Dalam hal ini,  ρ = 1,66 + 0,098% (G + C).

Sifat-sifat Spektroskopik-Termal Asam Nukleat

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Sifat spektroskopik-termal asam nukleat meliputi kemampuan absorpsi sinar

UV, hipokromisitas, penghitungan konsentrasi asam nukleat, penentuan kemurnian

DNA, serta denaturasi termal dan renaturasi asam nukleat. Masing-masing akan

dibicarakan sekilas berikut ini.

a. Absorpsi UV

Asam nukleat dapat mengabsorpsi sinar UV karena adanya basa nitrogen yang

bersifat aromatik; fosfat dan gula tidak memberikan kontribusi dalam absorpsi UV.

Panjang gelombang untuk absorpsi maksimum baik oleh DNA maupun RNA adalah 

260 nm atau dikatakan λmaks = 260 nm. Nilai ini jelas sangat berbeda dengan nilai

untuk protein yang mempunyai λmaks = 280 nm.  Sifat-sifat absorpsi asam nukleat

dapat digunakan untuk deteksi, kuantifikasi, dan perkiraan kemurniannya.

b. Hipokromisitas

Meskipun λmaks untuk DNA dan RNA konstan, ternyata ada perbedaan nilai yang

bergantung kepada lingkungan di sekitar basa berada. Dalam hal ini, absorbansi pada

λ 260 nm (A260) memperlihatkan variasi di antara basa-basa pada kondisi yang

berbeda. Nilai tertinggi terlihat pada nukleotida yang diisolasi, nilai sedang diperoleh

pada molekul DNA rantai tunggal (ssDNA) atau RNA, dan nilai terendah dijumpai pada

DNA rantai ganda (dsDNA). Efek ini disebabkan oleh pengikatan basa di dalam

lingkungan hidrofobik. Istilah klasik untuk menyatakan perbedaan nilai absorbansi

tersebut adalah hipokromisitas. Molekul dsDNA dikatakan relatif hipokromik (kurang

berwarna) bila dibandingkan dengan ssDNA. Sebaliknya, ssDNA dikatakan hiperkromik

terhadap dsDNA.

c. Penghitungan konsentrasi asam nukleat

Konsentrasi DNA dihitung atas dasar nilai A260-nya. Molekul dsDNA dengan

konsentrasi 1mg/ml mempunyai A260 sebesar 20, sedangkan konsentrasi yang sama

untuk molekul ssDNA atau RNA mempunyai A260 lebih kurang sebesar 25. Nilai A260

untuk ssDNA dan RNA hanya merupakan perkiraan karena kandungan basa purin dan

pirimidin pada kedua molekul tersebut tidak selalu sama, dan nilai A260  purin tidak

sama dengan nilai A260 pirimidin. Pada dsDNA, yang selalu mempunyai kandungan

purin dan pirimidin sama, nilai A260 -nya sudah pasti.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

d. Kemurnian asam nukleat

Tingkat kemurnian asam nukleat dapat diestimasi melalui penentuan nisbah

A260 terhadap A280. Molekul dsDNA murni mempunyai nisbah  A260 /A280 sebesar 1,8.

Sementara itu, RNA murni mempunyai nisbah  A260 /A280  sekitar 2,0.  Protein, dengan

λmaks = 280 nm, tentu saja mempunyai nisbah A260 /A280  kurang dari 1,0.  Oleh karena

itu, suatu sampel DNA yang memperlihatkan nilai A260 /A280 lebih dari 1,8 dikatakan

terkontaminasi oleh RNA. Sebaliknya, suatu sampel DNA yang memperlihatkan nilai

A260 /A280  kurang dari 1,8 dikatakan terkontaminasi oleh protein.

e. Denaturasi termal dan renaturasi

Di atas telah disinggung bahwa beberapa senyawa kimia tertentu dapat

menyebabkan terjadinya denaturasi asam nukleat. Ternyata, panas juga dapat

menyebabkan denaturasi asam nukleat. Proses denaturasi ini dapat diikuti melalui

pengamatan nilai absorbansi yang meningkat karena molekul rantai ganda (pada

dsDNA dan sebagian daerah pada RNA) akan berubah menjadi molekul rantai tunggal.

Denaturasi termal pada DNA dan RNA ternyata sangat berbeda. Pada RNA

denaturasi berlangsung perlahan dan bersifat acak karena bagian rantai ganda yang

pendek akan terdenaturasi lebih dahulu daripada bagian rantai ganda yang panjang.

Tidaklah demikian halnya pada DNA. Denaturasi terjadi sangat cepat dan bersifat

koperatif karena denaturasi pada kedua ujung molekul dan pada daerah kaya AT akan

mendestabilisasi daerah-daerah di sekitarnya.

Suhu ketika molekul asam nukleat mulai mengalami denaturasi dinamakan titik

leleh atau melting temperature (Tm). Nilai Tm merupakan fungsi kandungan GC

sampel DNA, dan berkisar dari 80 ºC hingga 100ºC untuk molekul-molekul DNA yang

panjang.

DNA yang mengalami denaturasi termal dapat dipulihkan (direnaturasi) dengan

cara didinginkan. Laju pendinginan berpengaruh terhadap hasil renaturasi yang

diperoleh. Pendinginan yang berlangsung cepat hanya memungkinkan renaturasi

pada beberapa bagian/daerah tertentu. Sebaliknya, pendinginan yang dilakukan

perlahan-lahan dapat mengembalikan seluruh molekul DNA ke bentuk rantai ganda

seperti semula. Renaturasi yang terjadi antara daerah komplementer dari dua rantai

asam nukleat yang berbeda dinamakan hibridisasi.

 

f. Superkoiling DNA

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Banyak molekul dsDNA berada dalam bentuk sirkuler tertutup atau closed-

circular (CC), misalnya DNA plasmid dan kromosom bakteri serta DNA berbagai

virus. Artinya, kedua rantai membentuk lingkaran dan satu sama lain dihubungkan

sesuai dengan banyaknya putaran heliks (Lk) di dalam molekul DNA tersebut.

Sejumlah sifat muncul dari kondisi sirkuler DNA. Cara yang baik untuk

membayangkannya adalah menganggap struktur tangga berpilin DNA seperti gelang

karet dengan suatu garis yang ditarik di sepanjang gelang tersebut. Jika kita

membayangkan suatu pilinan pada gelang, maka deformasi yang terbentuk akan

terkunci ke dalam sistem pilinan tersebut. Deformasi inilah yang disebut sebagai

superkoiling.

g. Interkalator

Geometri suatu molekul yang mengalami superkoiling dapat berubah akibat

beberapa faktor yang mempengaruhi pilinan internalnya. Sebagai contoh,

peningkatan suhu dapat menurunkan jumlah pilinan, atau sebaliknya, peningkatan

kekuatan ionik dapat menambah jumlah pilinan. Salah satu faktor yang penting

adalah keberadaan interkalator seperti etidium bromid (EtBr). Molekul ini

merupakan senyawa aromatik polisiklik bermuatan positif yang menyisip di antara

pasangan-pasangan basa. Dengan adanya EtBr molekul DNA dapat divisualisasikan

menggunakan paparan sinar UV.

(Susanto, 2012)

2.3 Proses sintesis DNA dan RNA

REPLIKASI DNA (Asam deoksiribonukleat)

Replikasi DNA sangat penting agar DNA kita tidak termutasi, dimana DNA

menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Pada proses replikasi terdapat pos-

pos pengecekan, sehingga jika ada kode yang salah tercetak, dapat langsung dikenali

dan langsung diperbaiki. Ada beberapa teori yang mencoba menjelaskan bagaimana

proses replikasi DNA ini terjadi, yaitu konservatif, semikonservatif, dan dispersif.

Tiga kemungkinan terjadinya replikasi DNA

1. Model konservatif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi

sebagai cetakan untuk dua rantai DNA baru. Replikasi ini mempertahankan molekul

dari DNA lama dan membuat molekul DNA baru.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

2. Model semikonservatif, yaitu dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru

disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing rantai DNA lama.

Akhirnya dihasilkan dua rantai DNA baru yang masing-masing mengandung satu

rantai cetakan molekul DNA lama dan satu rantai baru hasil sintesis.

3. Model dispersif, yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan

sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Oleh karena itu, hasil akhirnya

diperoleh rantai DNA lama dan baru yang tersebar pada rantai DNA lama dan baru.

Replikasi ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan DNA baru yang saling

berselang-seling pada setiap untai.

Setelah berhasil membuat model struktur DNA, Watson dan Crick memprediksi

bahwa DNA bereplikasi dengan cara semikonservatif. Kemudian pada tahun 1958,

Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga

alternatif hipotesis replikasi DNA tersebut dengan menggunakan DNA bakteri

Eschericia coli. Hasilnya ternyata mendukung model replikasi semikonservatif yang

telah diprediksi oleh Watson dan Crick.

Berikut ini merupakan animasi proses replikasi DNA :

Gambar 5. Animasi replikasi DNA

Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu

yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim

pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer.

Proses replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik

tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh

enzim helikase yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang

mampu membuka pilinan rantai DNA. Jika dianalogikan, dua rantai DNA heliks ganda

yang terpisah berbentuk seperti ritsleting terbuka. Setelah cukup ruang terbentuk

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada

kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai

ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti

arah membukanya rantai ganda. Setiap rantai DNA yang “lama” akan berfungsi

sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di sepanjang rantai DNA

komplementer baru yang bersesuaian dengan cara mendeteksi basa komplemennya.

Monomer DNA yang berupa nukleotida ditambahkan di kedua sisi rantai yang

membuka setiap kali DNA polimerase bergeser. Setelah mendapatkan pasangan yang

sesuai, nukleotida yang baru tersebut disambung satu sama lain untuk membentuk

tulang punggung gula-fosfat rantai DNA yang baru. Jadi, setiap molekul DNA terdiri

atas satu rantai DNA “lama” dan satu rantai DNA “baru”. Setelah seluruh rantai

benar-benar terpisah, maka,terdapat dua molekul DNA yang sama persis dengan satu

molekul DNA induk.

Enzim DNA polimerase memiliki fungsi lain, yaitu mengoreksi DNA yang

baru terbentuk, membetulkan setiap kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang

rusak. Adanya fungsi tersebut menjadikan rangkaian nukleotida DNA sangat stabil

dan mutasi jarang terjadi.Yang berikut ini merupakan awal dari proses replikasi DNA

yang diambil dengan menggunakan mikroskop. Enzim DNA polimerase memisahkan

dua rantau DNA heliks ganda :

Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses

sintesis rantai. Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu

yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim

pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer. Proses

replikasi diawali dengan pembukaan untaian ganda DNA pada titik-titik tertentu di

sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh enzim helikase

yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan enzim girase yang mampu membuka

pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda

ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah

terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung

disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai

ganda. Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali

DNA polimerase bergeser. Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar

terpisah. Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti.

Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang

mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.

Jadi, replikasi DNA adalah proses penggandaan molekul DNA untai ganda. Pada sel,

replikasi DNA terjadi sebelum pembelahan sel. Prokariota terus-menerus melakukan

replikasi DNA. Pada eukariota, waktu terjadinya replikasi DNA sangatlah diatur, yaitu

pada fase S siklus sel, sebelum mitosis atau meiosis I. Penggandaan tersebut

memanfaatkan enzim DNA polimerase yang membantu pembentukan ikatan antara

nukleotida-nukleotida penyusun polimer DNA. Proses replikasi DNA dapat pula

dilakukan in vitro dalam proses yang disebut reaksi berantai polimerase (PCR).

Mekanisme replikasi DNA

Ada tiga cara teoretis replikasi DNA yang pernah diusulkan, yaitu konservatif,

semikonservatif, dan dispersif. Pada replikasi konservatif seluruh tangga berpilin DNA

awal tetap dipertahankan dan akan mengarahkan pembentukan tangga berpilin baru.

Pada replikasi semikonservatif tangga berpilin mengalami pembukaan terlebih dahulu

sehingga kedua untai polinukleotida akan saling terpisah. Namun, masing-masing

untai ini tetap dipertahankan dan akan bertindak sebagai cetakan (template) bagi

pembentukan untai polinukleotida baru. Sementara itu, pada replikasi dispersif kedua

untai polinukleotida mengalami fragmentasi di sejumlah tempat. Kemudian, fragmen-

fragmen polinukleotida yang terbentuk akan menjadi cetakan bagi fragmen

nukleotida baru sehingga fragmen lama dan baru akan dijumpai berselang-seling di

dalam tangga berpilin yang baru. antara ketiga cara replikasi DNA yang diusulkan

tersebut, hanya cara semikonservatif yang dapat dibuktikan kebenarannya melalui

percobaan yang dikenal dengan nama sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan

atau equilibrium density-gradient centrifugation.Percobaan ini dilaporkan hasilnya

padatahun1958 oleh M.S. Meselson dan F.W. Stahl.

Garpu replikasi

Garpu replikasi atau cabang replikasi (replication fork) ialah struktur

yangterbentuk ketika DNA bereplikasi. Garpu replikasi ini dibentuk akibat enzim

helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan kedua untaian DNA,

membuat terbukanya untaian ganda tersebut menjadi dua cabang yang masing-

masing terdiri dari sebuah untaian tunggal DNA. Masing-masing cabang tersebut

menjadi "cetakan" untuk pembentukan dua untaian DNA baru berdasarkan urutan

nukleotida komplementernya. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan

memperpanjang oligonukleotida yang dibentuk oleh enzim primase dan disebut

primer. DNA polimerase membentuk untaian DNA baru dengan menambahkan

nukleotida—dalam hal ini, deoksiribonukleotida—ke ujung 3'-hidroksil bebas

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

nukleotida rantai DNA yang sedang tumbuh. Dengan kata lain, rantai DNA baru

disintesis dari arah 5'→3', sedangkan DNA polimerase bergerak pada DNA "induk"

dengan arah 3'→5'. Namun demikian, salah satu untaian DNA induk pada garpu

replikasi berorientasi 3'→5', sementara untaian lainnya berorientasi 5'→3', dan

helikase bergerak membuka untaian rangkap DNA dengan arah 5'→3'. Oleh karena

itu, replikasi harus berlangsung pada kedua arah berlawanan tersebut.

Pembentukan leading strand

Pada replikasi DNA, untaian pengawal (leading strand) ialah untaian DNA yang

disintesis dengan arah 5'→3' secara berkesinambungan. Pada untaian ini, DNA

polimerase mampu membentuk DNA menggunakan ujung 3'-OH bebas dari sebuah

primer RNA dan sintesis DNA berlangsung secara berkesinambungan, searah dengan

arah pergerakan garpu replikasi.

Pembentukan lagging strand

Lagging strand ialah untaian DNA yang terletak pada sisi yang berseberangan

dengan leading strand pada garpu replikasi. Untaian ini disintesis dalam segmen-

segmen yang disebut fragmen Okazaki. Pada untaian ini, primase membentuk primer

RNA. DNA polimerase dengan demikian dapat menggunakan gugus OH 3' bebas pada

primer RNA tersebut untuk mensintesis DNA dengan arah 5'→3'. Fragmen primer RNA

tersebut lalu disingkirkan (misalnya dengan RNase H dan DNA Polimerase I) dan

deoksiribonukleotida baru ditambahkan untuk mengisi celah yang tadinya ditempati

oleh RNA. DNA ligase lalu menyambungkan fragmen-fragmen Okazaki tersebut

sehingga sintesis lagging strand menjadi lengkap.

Dinamika pada garpu replikasi

Bukti-bukti yang ditemukan belakangan ini menunjukkan bahwa enzim dan

protein yang terlibat dalam replikasi DNA tetap berada pada garpu replikasi

sementara DNA membentuk gelung untuk mempertahankan pembentukan DNA ke

dua arah. Hal ini merupakan akibat dari interaksi antara DNA polimerase, sliding

clamp, dan clamp loader.

Sliding clamp pada semua jenis makhluk hidup memiliki struktur serupa dan

mampu berinteraksi dengan berbagai DNA polimerase prosesif maupun non-prosesif

yang ditemukan di sel. Selain itu, sliding clamp berfungsi sebagai suatu faktor

prosesivitas. Ujung-C sliding clamp membentuk gelungan yang mampu berinteraksi

dengan protein-protein lain yang terlibat dalam replikasi DNA (seperti DNA polimerase

dan clamp loader). Bagian dalam sliding clamp memungkinkan DNA bergerak

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

melaluinya. Sliding clamp tidak membentuk interaksi spesifik dengan DNA. Terdapat

lubang 35A besar di tengah clamp ini. Lubang tersebut berukuran sesuai untuk dilalui

DNA dan air menempati tempat sisanya sehingga clamp dapat bergeser pada

sepanjang DNA. Begitu polimerase mencapai ujung templat atau mendeteksi DNA

berutas ganda (lihat di bawah), sliding clamp mengalami perubahan konformasi yang

melepaskan DNA polimerase.Clamp loader merupakan protein bersubunit banyak

yang mampu menempel pada sliding clamp dan DNA polimerase. Dengan hidrolisis

ATP, clamp loader terlepas dari sliding clamp sehingga DNA polimerase menempel

pada sliding clamp. Sliding clamp hanya dapat berikatan pada polimerase selama

terjadinya sintesis utas tunggal DNA. Jika DNA rantai tunggal sudah habis, polimerase

mampu berikatan dengan subunit pada clamp loader dan bergerak ke posisi baru

pada lagging strand. Pada leading strand, DNA polimerase III bergabung dengan

clamp loader dan berikatan dengan sliding clamp.

Replikasi diprokariota dan eukariota

Replikasi DNA prokariota\Replikasi DNA kromosom prokariota, khususnya

bakteri, sangat berkaitan dengan siklus pertumbuhannya. Daerah ori pada E. coli,

misalnya, berisi empat buah tempat pengikatan protein inisiator DnaA, yang masing-

masing panjangnya 9 pb. Sintesis protein DnaA ini sejalan dengan laju pertumbuhan

bakteri sehingga inisiasi replikasi juga sejalan dengan laju pertumbuhan bakteri. Pada

laju pertumbuhan sel yang sangat tinggi; DNA kromosom prokariota dapat mengalami

reinisiasi replikasi pada dua ori yang baru terbentuk sebelum putaran replikasi yang

pertama berakhir. Akibatnya, sel-sel hasil pembelahan akan menerima kromosom

yang sebagian telah bereplikasi.

Protein DnaA membentuk struktur kompleks yang terdiri atas 30 hingga 40

buah molekul, yang masing-masing akan terikat pada molekul ATP. Daerah ori akan

mengelilingi kompleks DnaA-ATP tersebut. Proses ini memerlukan kondisi superkoiling

negatif DNA (pilinan kedua untai DNA berbalik arah sehingga terbuka). Superkoiling

negatif akan menyebabkan pembukaan tiga sekuens repetitif sepanjang 13 pb yang

kaya dengan AT sehingga memungkinkan terjadinya pengikatan protein DnaB, yang

merupakan enzim helikase, yaitu enzim yang akan menggunakan energi ATP hasil

hidrolisis untuk bergerak di sepanjang kedua untai DNA dan memisahkannya.

Untai DNA tunggal hasil pemisahan oleh helikase selanjutnya diselubungi oleh

protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim

DNA primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang

pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Agar replikasi

dapat terus berjalan menjauhi ori, diperlukan enzim helikase selain DnaB. Hal ini

karena pembukaan heliks akan diikuti oleh pembentukan putaran baru berupa

superkoiling positif. Superkoiling negatif yang terjadi secara alami ternyata tidak

cukup untuk mengimbanginya sehingga diperlukan enzim lain, yaitu topoisomerase

tipe II yang disebut dengan DNA girase. Enzim DNA girase ini merupakan target

serangan antibiotik sehingga pemberian antibiotik dapat mencegah berlanjutnya

replikasi DNA bakteri.

Seperti telah dijelaskan di atas, replikasi DNA terjadi baik pada untai pengarah

maupun pada untai tertinggal. Pada untai tertinggal suatu kompleks yang disebut

primosom akan menyintesis sejumlah RNA primer dengan interval 1.000 hingga 2.000

basa. Primosom terdiri atas helikase DnaB dan DNA primase. Primer baik pada untai

pengarah maupun pada untai tertinggal akan mengalami elongasi dengan bantuan

holoenzim DNA polimerase III. Kompleks multisubunit ini merupakan dimer, separuh

akan bekerja pada untai pengarah dan separuh lainnya bekerja pada untai tertinggal.

Dengan demikian, sintesis pada kedua untai akan berjalan dengan kecepatan yang

sama. Masing-masing bagian dimer pada kedua untai tersebut terdiri atas subunit a,

yang mempunyai fungsi polimerase sesungguhnya, dan subunit e, yang mempunyai

fungsi penyuntingan berupa eksonuklease 3’– 5’. Selain itu, terdapatsubunit b yang

menempelkan polimerase pada DNA. Begitu primer pada untai tertinggal dielongasi

oleh DNA polimerase III, mereka akan segera dibuang dan celah yang ditimbulkan

oleh hilangnya primer tersebut diisi oleh DNA polimerase I, yang mempunyai aktivitas

polimerase 5’ – 3’, eksonuklease 5’ – 3’, dan eksonuklease penyuntingan 3’ – 5’.

Eksonuklease 5’ - 3’ membuang primer, sedangkan polimerase akan mengisi celah

yang ditimbulkan. Akhirnya, fragmen-fragmen Okazaki akan dipersatukan oleh enzim

DNA ligase. Secara in vivo, dimer holoenzim DNA polimerase III dan primosom diyakini

membentuk kompleks berukuran besar yang disebut dengan replisom. Dengan

adanya replisom sintesis DNA akan berlangsung dengan kecepatan 900 pb tiap detik.

Kedua garpu replikasi akan bertemu kira-kira pada posisi 180°C dari ori. Di

sekitar daerah ini terdapat sejumlah terminator yang akan menghentikan gerakan

garpu replikasi. Terminator tersebut antara lain berupa produk gen tus, suatu inhibitor

bagi helikase DnaB. Ketika replikasi selesai, kedua lingkaran hasil replikasi masih

menyatu. Pemisahan dilakukan oleh enzim topoisomerase IV. Masing-masing

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

lingkaran hasil replikasi kemudian disegregasikanke dalam kedua sel hasil

pembelahan. Replikasi DNA eukariota

Pada eukariota, replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase.

Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang

disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases

(CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai

permukaan sel. Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-

protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.Berhubung dengan

kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariota bergerak hanya

dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus

dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi

akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini

diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada

kebanyakan mamalia.

Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami

inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami

inisasi paling awal adalah eukromatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah

heterokromatin. Daerah sentromer dan telomer dari DNA bereplikasi paling lambat.

Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda

terhadap faktor inisiasi.

Seperti halnya pada prokariota, satu atau beberapa DNA helikase dan Ssb yang

disebut dengan protein replikasi A atau replication protein A (RP-A) diperlukan untuk

memisahkan kedua untai DNA. Selanjutnya, tiga DNA polimerase yang berbeda

terlibat dalam elongasi. Untai pengarah dan masing-masing fragmen untai tertinggal

diinisiasi oleh RNA primer dengan bantuan aktivitas primase yang merupakan bagian

integral enzim DNA polimerase a. Enzim ini akan meneruskan elongasi replikasi tetapi

kemudian segera digantikan oleh DNA polimerase d pada untai pengarah dan DNA

polimerase e pada untai tertinggal. Baik DNA polimerase d maupun e mempunyai

fungsi penyuntingan. Kemampuan DNA polimerase d untuk menyintesis DNA yang

panjang disebabkan oleh adanya antigen perbanyakan nuklear sel atau proliferating

cell nuclear antigen (PCNA), yang fungsinya setara dengan subunit b holoenzim DNA

polimerase III pada E. coli. Selain terjadi penggandaan DNA, kandungan histon di

dalam sel juga mengalami penggandaan selama fase S.

Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan

garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang

bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu

bromodeoksiuridin (BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan

dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR.

Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada DNA

yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal.

Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini,

ujung kromosom eukariota (telomer) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif

sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’.

Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya

komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan bertindak sebagai

cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’.

Hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di

dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan

menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan

mencapai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati.

Fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel. Selain itu,

kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga

berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

Gambar 6. DNA

Replikasi DNA. Mula-mula, heliks ganda DNA (merah) dibuka menjadi dua untai

tunggal oleh enzim helikase (9) dengan bantuan topoisomerase (11) yang

mengurangi tegangan untai DNA. Untaian DNA tunggal dilekati oleh protein-protein

pengikat untaian tunggal (10) untuk mencegahnya membentuk heliks ganda kembali.

Primase (6) membentuk oligonukleotida RNA yang disebut primer (5) dan molekul

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

DNA polimerase (3 & 8) melekat pada seuntai tunggal DNA dan bergerak sepanjang

untai tersebut memperpanjang primer, membentuk untaian tunggal DNA baru yang

disebut leading strand (2) dan lagging strand (1). DNA polimerase yang membentuk

lagging strand harus mensintesis segmen-segmen polinukleotida diskontinu (disebut

fragmen Okazaki (7)). Enzim DNA ligase (4) kemudian menyambungkan potongan-

potongan lagging strand tersebut.

(Anonymous a,2012)

Jenis RNA

RNA dapat dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu RNA genetik dan RNA

non-genetik.

1. RNA genetik

RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, yaitu sebagai pembawa

keterangan genetik. RNA genetik hanya ditemukan pada makhluk hidup tertentu yang

tidak memiliki DNA, misalnya virus. Dalam hal ini fungsi RNA menjadi sama dengan

DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel.

2. RNA non-genetik

RNA non-genetik tidak berperan sebagai pembawa keterangan genetik sehingga

RNA jenis ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup yang juga memiliki DNA. Berdasarkan

letak dan fungsinya, RNA non-genetik dibedakan menjadi mRNA, tRNA, dan rRNA.

1)   mRNA (messenger RNA) atau ARNd (ARN duta)

mRNA merupakan RNA yang urutan basanya komplementer (berpasangan)

dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNA jenis ini merupakan polinukleotida

berbentuk pita tunggal linier dan disintesis oleh DNA di dalam nukleus. Panjang

pendeknya mRNA berhubungan dengan panjang pendeknya rantai polipeptida yang

akan disusun. Urutan asam amino yang menyusun rantai polipeptida itu sesuai

dengan urutan kodon yang terdapat di dalam molekul mRNA yang bersangkutan.

mRNA bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Adapun fungsi utama

mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di

sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka akan

dihancurkan dalam plasma.

2)   tRNA (transfer RNA) atau ARNt (ARN transfer)

RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di dalam

sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai penerjemah

kodon dari mRNA. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam amino di dalam

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke ribosom.

Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon dinamakan antikodon.

3)   rRNA (ribosomal RNA) atau ARNr (ARN ribosomal)

RNA ini disebut ribosomal RNA karena terdapat di ribosom meskipun dibuat di

dalam nukleus. RNA ini berupa pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. Lebih dari

80% RNA merupakan rRNA. Fungsi dari RNA ribosom adalah sebagai mesin perakit

dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang mRNA. Di dalam

ribosom, molekul rRNA ini mencapai 30-46%.

Dengan adanya penjelasan materi di atas, terdapat perbedaan antara DNA dan

RNA.

Tabel . Perbedaan DNA dan RNA

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Sintesis

RNA

Sintesis

RNA (atau

transkripsi) dapat didefinisikan sebagai proses mentransfer informasi dari urutan

  DNA (Deoxyribo

Nukleat Acid)

RNA (Ribo

Nukleat Acid)

-   

Letak

Dalam inti sel,

mitokondria, kloroplas,

senriol.

Dalam inti sel,

sitoplasma dan

ribosom.

-   

Bentuk

Polinukleotida

ganda yang terpilin

panjang

Polinukleotida

tunggal dan pendekl

-   

Gula

Deoxyribosa Ribosa

-   

Basanya

Golongan purin :

adenine dan guanine

Golongan

pirimidin : cytosine dan

timin

Golongan purin :

adenine dan guanine

Golongan

pirimidin : cytosine dan

urasil

-   

Fungsi

-          mengontrol

sifat yang menurun

-          sintesis

protein

-          sintesis RNA

-       sintesis

protein

-   

Kadarnya

Tidak dipengaruhi

sintesis protein.

Letak basa

nitrogen dari kedua pita

ADN saling berhadapan

dengan pasangan yang

tetap yaitu Adenin selalu

berpasangan dengan

Timin, Cytosin dengan

Guanin. Kedua pita itu

diikatkan oleh ikatan

hidrogen.

Dipengaruhi

sintesis protein.

Macam ARN :

ARN duta

ARN ribosom

ARN transfer

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

nukleotida DNA ke urutan RNA.Dalam organisme multi-selular (eukariota), mereka

telah berevolusi jauh lebih kompleks mekanisme pengaturan transkripsi dari

organisme uniseluler (prokariota).Sebuah enzim besar yang dikenal sebagai

transkripsi RNA polimerase mengkatalisis. Dengan peran yang berbeda dan sifat,

berbagai transkripsi RNA polimerase mengkatalisis tipe RNA yang berbeda. Meskipun

ada perbedaan besar dalam ukuran dan jumlah subunit polipeptida, struktur

keseluruhan dari polimerase RNA di prokariota dan eukariota cukup mirip,

mengungkap asal evolusi yang sama.

Berikut ini adalah garis besar dari RNA polimerase pada eukariota:

RNA polimerase I terletak di nucleolus dan mentranskripsi ribosomal RNA

(rRNA). Ribosomal RNA, bersama dengan berbagai bentuk protein ribosom. Satu rRNA

tertentu adalah katalis untuk pembentukan ikatan peptida. Berbagai jenis rRNA

berbagai ukuran dari 120-4700 basis amina. Eukariotik dan prokariotik rRNA yang

jelas berbeda, namun kedua spesies berumur panjang dan stabil.

RNA polimerase II lokal dengan inti, dan mentranskripsi messenger RNA (mRNA)

dan RNA nuklir paling kecil. Messenger RNA adalah pembawa informasi genetik pada

struktur primer protein dari DNA, bersama dengan fitur khusus yang memungkinkan

untuk menempel ribosom dan fungsi dalam sintesis protein. Ukurannya tergantung

pada ukuran protein untuk yang kode. Ini cenderung relatif pendek-hidup, dan umur

bervariasi dari spesies secara molekuler spesies molekul tergantung pada peran

biologis protein.

RNA polimerase III mentranskripsi RNA transfer (tRNA) dan RNA kecil lainnya.

tRNA adalah molekul kecil (65-110 nukleotida) dirancang untuk membawa asam

amino diaktifkan untuk tempat sintesis protein, ribosom. Ini adalah berumur panjang

dan stabil.

Transkripsi berlangsung dalam tiga (3) tahap:

1. Inisiasi,

2. Perpanjangan, dan

3. Penghentian.

Berikut ini menjelaskan transkripsi eukariotik:

Pada tahap inisiasi, RNA polimerase DNA pencarian untuk situs inisiasi, juga

disebut situs promotor, atau promotor. Pada tahap ini, DNA untai ganda ("tertutup").

Ini RNA polimerase / luka-struktur DNA yang disebut sebagai kompleks ditutup.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

polimerase RNA kemudian unwinds bentangan pendek DNA heliks ganda untuk

menghasilkan beruntai tunggal ("terbuka") template DNA dari yang dibutuhkan

petunjuk. Ini RNA polimerase / diterminasi-struktur DNA disebut kompleks terbuka.

Pada tahap perpanjangan, RNA polimerase memilih trifosfat ribonucleoside

benar dan mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester. Proses ini diulangi

sebanyak yang enzim unidirectionally bergerak sepanjang template DNA. transkrip A

disintesis dari awal sampai akhir oleh molekul RNA polimerase tunggal.

Pada tahap terminasi, polimerase RNA mendeteksi sinyal terminasi yang

menentukan di mana transkrip berakhir.Kimia sintesis RNA adalah identik untuk

semua bentuk RNA, termasuk messenger RNA, transfer RNA, dan RNA ribosomal.

Langkah-langkah dasar hanya dijelaskan juga berlaku untuk semua bentuk. proses

sintetik mereka berbeda terutama dalam peraturan, pengolahan posttranscriptional,

dan polimerase khusus yang berpartisipasi.

RNA sintesis dapat dirangsang dengan pemberian RNA eksogen. Ditunjukkan

dalam beberapa percobaan, al Grabowska et. menentukan tingkat penggabungan 5p

uridin radioaktif-trifosfat (UTP) ke dalam RNA disintesis (dikembangkan dalam sistem

sel-bebas dengan kromatin dari hati tikus dan DNA polimerase RNA bergantung dari E

coli). Mereka menemukan transkripsi yang meningkat lima kali lipat setelah

penambahan hati tikus RNA [6]. Kanehisa et al. and Dobrzelewski et al. memperoleh

hasil yang sama dalam sistem dari DNA ayam hidup atau betis kromatin timus dan

polimerase RNA dari E coli.

(Dendhi, 2012)

2.4 Proses transkripsi dan translokasi

Transkripsi

Transkripsi merupakan pembentukan/sintesis RNA dari salah satu rantai DNA,

sehingga terjadi proses pemindahan informasi genetik dari DNA ke RNA. Fungsi ini

disebut fungsi heterokatalis DNA karena DNA mampu mensintesis senyawa lain

yaitu RNA. Sebuah rantai DNA digunakan untuk mencetak rantai tunggal mRNA

dengan bantuan enzim polimerase. Enzim tersebut menempel pada kodon

permulaan, umumnya adalah kodon untuk asam amino metionin. Pertama-tama,

ikatan hidrogen di bagian DNA yang disalin terbuka. Akibatnya, dua utas DNA

berpisah. Salah satu polinukleotida berfungsi sebagai pencetak atau sense, yang lain

sebagai gen atau antisense. Misalnya pencetak memiliki urutan basa G-A-G-A-C-T,

dan yang berfungsi sebagai gen memiliki urutan basa komplemen C-T-C-T-G-A.

Karena pencetaknya G-A-G-A-C-T, maka RNA hasil cetakannya C-U-C-U-G-A. Jadi, RNA

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

C-U-C-U-G-A merupakan hasil kopian dari DNA C-T-C-T-G-A (gen), dan merupakan

komplemen dari pencetak.

Transkripsi DNA akan menghasilkan mRNA (messenger RNA). Pada organisme

eukariot, mRNA yang dihasilkan itu tidak langsung dapat berfungsi dalam sintesis

polipeptida, sebab masih mengandung segmen-segmen yang tidak berfungsi yang

disebut intron. Sedangkan segmen-segmen yang berfungsi untuk sintesis protein

disebut ekson. Di dalam nukleus terjadi pematangan/pemasakan mRNA yaitu dengan

jalan melepaskan segmen-segmen intron dan merangkaikan segmen-segmen ekson.

Gabungan segmen-segmen ekson membentuk satu rantai/utas mRNA yang

mengandung sejumlah kodon untuk penyusunan polipeptida. Rantai mRNA ini dikenal

sebagai sistron.

Gambar 7. Proses pematangan mRNA dengan membuang bagian 

intron

Proses transkripsi ini terjadi di dalam inti sel (nukleus). DNA tetap berada di

dalam nukleus, sedangkan hasil transkripsinya dikeluarkan dari nukleus menuju

sitoplasma dan melekat pada ribosom. Ini dimaksudkan agar gen asli tetap

terlindung, sementara hasil kopinya ditugaskan untuk melaksanakan pesan-pesan

yang dikandungnya. Jika RNA rusak, akan segera diganti dengan hasil kopian yang

baru

1.   Inisiasi (permulaan)

Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi

disebut sebagai promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai,

juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai

cetakan.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

2.   Elongasi (pemanjangan)

Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka untaian heliks ganda DNA

dengan bantuan enzim polimerase, sehingga terbentuklah molekul RNA yang akan

lepas dari cetakan DNA-nya.

3.  Terminasi (pengakhiran)

Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA

yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan

RNA yang berfungsi sebagai kodon terminasi (kode stop) yang sesungguhnya. Pada

sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir kodon terminasi, yaitu

ketika polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan DNA. Sebaliknya,

pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA

di dalam mRNA. Pada titik yang jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini

dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut.

(Anonymous b, 2012)

Translokasi

Translokasi merupakan mutasi kromosom dimana sebagian dari salah satu

kromosom ditransfer ke kromosom lain. Translokasi adalah perpindahan bahan

terlarut yang dapat terjadi di seluruh bagian tumbuhan. Translokasi ini membahas

yang terjadi pada Floem. Ada dua macam translokasi yaitu translokasi resiprok dan

translokasi Robertsonian.

Gambar 8. Translokasi

Mekanisme dan Pola Translokasi

Sejak lama para ahli fisiologi tumbuhan bermaksud mengukur langsung

translokasi dalam system pengangkutan dengan cara mengikuti pergerakan bahan

bertanda. Mula – mula menggunakan zat warna : fluoresein bergerak dengan mudah

dalam sel floem dan masih digunakan sebagai perunut yang efektif. Virus dan

herbisida juga pernah digunakan. Penggunakan fosfor, belerang, klorin, kalsium,

stronsium, rubidium, kalium, hydrogen dalam kajian ini, namun hingga saat ini nuklida

radioaktif yang paling penting.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Perunut radioaktif bisa dilacak perjalannya dengan pelacak radiasi yang

disentuhkan pada batang atau bagian lain dari tumbuhan. Metode lainnya adalah

autoradiografi. Tumbuhan diletakkan bersinggungan dengan sehelai film sinar – X

selama beberapa hari hingga bulan. Kemudian,film tersebut dikembangkan dan

ditemui letak radioaktivitasnya pada tanaman tersebut.

Model E. Munch di Jerman pada tahun 1926 adalah model pengangkutan floem

yang dianut sampai sekarang. Konsepnya yaitu model aliran – tekanan. Menggunakan

dua osmometer. Osmometer yang dilakukan di laboratorium direndam dalam larutan.

Osmometer pertama berisi larutan yang lebih pekat daripada larutan sekitar,

osmometer kedua berisi larutan kurang pekat dari osmometer pertama dan harus

lebih pekat dari medium sekelilingnya.

Osmometer pertama dialokasikan dengan daun (sebagai sumber); sedangkan

osmometer kedua dialokasikan dengan organ-organ penerima (sebagai limbung,

misal buah, jaringan meristem, dan akar). Perbedaan antara model osmometer

dengan pengangkutan floem yang sesungguhnya terletak pada sumber dan

lingbungnya. Pada daun, bahan terlarut yang telah terangkut segera ditambahkan

kembali dari hasil fotosintesis (phloem loading); dan bahan terlarut yang telah sampai

ke limbung akan dikeluarkan dari pembuluh floem (phloem unloading). Dimanfaatkan

untuk pertumbuhan atau ditimbun di organ penampung, misalnya dalam bentuk pati

atau lemak. Larutan perendam pada osmometer setara dengan bagian apoplas

tanaman, yakni dinding sel dan pembuluh xylem.

Material Translokasi

Fungsi floem adalah sebagai jaringan translokasi bahan organik yang terutama

berisi karbohidrat. Crafts dan Lorenz (1994) mendapatkan persentase nitrogen (dalam

bentuk protein) sebesar 45%. Sebenarnya gula yang menjadi linarut terbesar yang

ditranslokasikan dalam cairan floem. Diantara gula ini, sukrosa yang paling banyak

jumlahnya. Gula lain seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, stakiosa, dan fruktosa

juga ada pada gula alcohol: manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol.

Tingkat Pergerakan

Diestimasi dengan cara menghitung penambahan berat organ tersebut selama

kurun waktu tertentu untuk mengetahui laju pengangkutan melalui pembuluh floem

ke suatu organ. Kemudian diukur luas penampang melintang dari pembuluh floem.

Berdasarkan data tersebut dapat dihitung laju transfer massa (mass transfer rate).

Laju perpindahan masa merupakan jumlah bahan yang melintasi suatu irisan

melintang tabung taapis per satuan waktu.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

Dikemukakan oleh Alden S. Crafts dan O.Lorenz (dari University of California di Davis)

berasumsi bahwa bahan kering yang diangkut melalui floem mempunyai gravitas

spesifik (atau kepadatan) sebesar 1,5 g.cm-3.Nilai ini jika dibagi dengan laju transfer

massa akan diperoleh velositas sebesar 110 mm.jam-1. Tentu saja, bahan yang

diangkut dalam pembuluh floem tidak dalam bentuk kering, tetapi terlarut didalam

air. Dengan demikian velositas sesungguhnya adalah lebih cepat. Potensi osmotik

larutan floem yang umum terukur adalah antara -2 Mpa sampai -3 Mpa, yang setara

dengan 20% sampai 30% larutan sukrosa (Sukrosa merupakan bahan terlarut yang

dominan pada larutan floem. Berdasarkan nilai ini, maka volaritas pengangkutan pada

pembuluh floem adalah antara 363 sampai 550 mm.jam-1.

Dengan teknik yang lebih maju, pengukuran velositas dapat dilakukan dengan

isotop11C dalam bentuk CO2 yang diberikan pada daun. Isotop ini akan terkandung

dalam fotosintat yang akan diangkut melalui pembuluh floem. Pada 2 atau lebih posisi

pada batang ditempatkan pendeteksi radiasi dengan jarak yang telah ditetapkan.

Phloem Loading dan Unloading

Proses peningkatan konsentrasi gula pada sel-sel floem yang berada dekat

dengan sel-sel fotosintetik pada daun disebut proses pengisian floem (phloem

loading). Berdasarkan pengukuran pada berbagai spesies, terlihat bahwa potensi

osmotik sel-sel mesofil (sekitar -0,8 MPa sampai -1,8 MPa) lebih tinggi dibanding pada

pembuluh floem (antara -2,0 MPa sampai -3,0 MPa). Karena bahan terlarut (sukrosa)

pada pembuluh floem lebih tinggi dibanding pada sel-sel mesofil.

Serapan sukrosa oleh sel peneman floem ini yang dikarenakan oleh sel

peneman ini lebih besar dan lebih aktif dibandingkan sel-sel lain pada jaringan floem

dan juga adanya penumbuhan ke dalam (ingrowth) yang menyebabkan luas

permukaan membran sel ini menjadi 3 kali lebih luas. Menyebabkan potensi osmotic

sitoplasma sel ini menjadi turun (lebih negatif) dan ini akan merangsang air untuk

masuksecara osmosis kedalam sel ini dari sel-sel mesofil disekitarnya. Sebagai

akibatnya tekanan internal pada sel peneman akan meningkat dan mengakibatkan

sukrosa bergerak masuk ke pembuluh floem secara simplastik melalui

plasmodesmata. Masuknya larutan yang mengandung sukrosa ke pembuluh floem

dari sel-sel peneman ini yang mengakibatkan tekanan internal pada pembuluh floem

pada daun lebih tinggi, yang kemudian menjadi faktor pendorong dari aliran larutan

floem, berarti pengangkutan senyawa-senyawa yang terlarut didalamnya.

Proses pengisian embrane bersifat selektif. Jenis material yang di translokasi

seperti gula rafinosa : glukosa, rafinosa, dan stakiosa juga ada pada gula alcohol:

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

manitol, sorbitol, galaktitol, serta mio-inositol. Fruktosa jarang diangkut kedalam

pembuluh floem. Demikian juga dengan asam amino dan mineral.sifat selektif ini

memperkuat argumentasi bahwa senyawa – senyawa yang akan dimuat kedalam

pembuluh floem diserap dari apoplas oleh sel – sel peneman floem. Sifat selektif ini

berkaitan dengan peranan senyawa pembawa pada embrane, yang menyangkut pada

senyawa – senyawa tertentu.

Kompetisi antara organ atau jaringan limbung ditentukan oleh laju pengeluaran bahan

dari pembuluh floem (phloem unloading). Limbung yang dapat memanfaatkan hasil

terlarut (sukrosa) dari pembuluh floem dan akan berpeluang besar untuk memperoleh

lebih banyak lagi bahan terlarut dari organ sumber. Hal ini disebabkan sukrosa

diserap sel – sel organ limbung dari pembuluh floem, maka potensi air sel – sel

limbung tersebut turun. Mengakibatkan air akan bergerak keluar dari pembuluh floem

dan tekanan internal pembuluh floem pada organ atau jaringan limbung akan turun.

Hal ini akan lebih memacu laju pengangkutan dari sumber ke limbung karena

perbedaan tekanan internal yang lebih besar antara kedua ujung pembuluh floem

tersebut.

( Lakitan, 1993)

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

BAB III

PENUTUP

3.1 Kesimpulan

Bagaimana proses sintesis DNA dan RNA?

Bagaimana proses transkripsi dan translokasi?

Asam nukleat tersusun atas nukleotida, yang mana nukleotida tersusun

atas nukleosida dan fosfat. Nukleosida tersusun atas gula pentose dan basa nitrogen

(purin dan pirimidin).

Asam nukleat memiliki sifat kimia, yaitu stabilitas asam nukleat,

pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung,

sedangkan sifat spektroskopik-termal asam nukleat meliputi kemampuan absorpsi

sinar UV, hipokromisitas, penghitungan konsentrasi asam nukleat, penentuan

kemurnian DNA, serta denaturasi termal dan renaturasi asam nukleat.

Proses sintesis DNA berupa replikasi DNA yang terdiri atas 3 macam, yaitu

model konservatif, model semikonservatif, dan model dispersif. Sedangkan sintesis

RNA terdiri atas RNA polimerase I terletak di nucleolus dan mentranskripsi ribosomal

RNA (rRNA), lalu, RNA polimerase II lokal dengan inti, dan mentranskripsi messenger

RNA (mRNA) dan RNA nuklir paling kecil. RNA polimerase III mentranskripsi RNA

transfer (tRNA) dan RNA kecil lainnya.

Proses Transkripsi terdiri atas insiasi, elongasi, dan terminasi.

BIOKIMIA II Ririn Vidiastuti

DAFTAR PUSTAKA

Anonymous a. 2012. Replikasi di prokariota dan eukariota.

http://www.google.com

Di akses 20 Mei 2012

Anonymous b. 2012. Transkripsi. http://desybio.wordpress.com/tag/1-

transkripsi/

Di akses 20 Mei 2012

Dendhi, Deny. 2012. Sintesis DNA.

http://denydendhi.blogspot.com/2011/03/replikasi-dna.html Di akses 20 Mei

2012

Lakitan, Benyamin.1993. Dasar – Dasar Fisiologi Tumbuhan. PT RajaGrafindo

Persada : Jakarta

Mustofa, Kharis. 2012. Komponen Asam Nukleat.

http://kharism.blog.unsoed.ac.id/

Di Akses 20 Mei 2012

Sumardjo, Damin. 2006. Pengantar Kimia : Buku Pnduan Kuliah Mahasiswa

Kedokteran dan Program Strata I Fakultas Bioeksata. Jakarta : Penerbit Buku

Kedokteran EGC

Susanto, Agus H. 2012. BAB II Asam Nukleat.

http://biomol.wordpress.com/bahan-ajar/asam-nukleat/ Di akses 20 Mei 2012