Biologi Molekuler " Asam Nukleat "

A.     PENGERTIAN

Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N). Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA).

Atau secara sederhana asam nukleat adalah makromolekul dengan penyusun utama molekul gula, masing-masing dilekati oleh sebuah basa, yang ditautkan oleh gugus fosfat.

Asam nukleat berfungsi sebagai penyimpan sifat keturunan, penyimpan energi dan beberapa diantaranya bekerja sebagai ko-enzim.

Struktr asam nukleat sendiri adalah makromolekul yang penyusun utamanya adalah gula yang dihubungkan oleh sebuah gugs fosfat dan sebuah basa yang mengikuti disetiap gulanya

B.     MONONUKLEOTIDA DAN BAGIANNYA

Bagian dari senyawa ini adalah basa nitrogen, gula yag beratom C sebanyak 5 buah dan asam fosfat. Semua bagian dihasilkan dari hidrolisis mononukleotida.

Ada 2 basa nitrogen pokok yaitu pirimidin dan purin.

                                    Tiga turunan dari pirimidin yang umum terdapat dalam nukleotida yaitu urasil, timin,dan citosin. Sedang yang 2 yang lain adalah 5-metil citosin dan 5-OH citosin yang jarang didapat.

                        Senyawa turunan purin yang umumnya terdapat adalah adenin dan guanin. Di samping itu masih ada yang jarang ditemukan yaitu 2-metil adenin dan 1-metil guanin.

                        Bilamana nukleotida dihidrolisa parsial, misal dengan asam maka hasilnya adalah basa nitrogen dan gula fosfat, sedang jika alkali maka yang bebas adalah asam fosfat sisanya basa gula, yang terakhir ini disebut nukleosida. Tergantung dari nukleotida yang dihidrolisis maka nukleosidanya masing-masing bernama ribononukleosida dan deoksiribosanukleosida.

C.     POLINUKLEOTIDA

                        Ada 2sub golongan plinukleotida yang penting yaitu asam ribonukleat disingkat RNA dan asam deoksi-ribosa nukleat disingkat DNA.

D.     DNA

DNA sering disebut asam inti atau asam nukleat. DNA disebut asam inti karenabiasanya terdapat dalam nukleus ( inti ). Akan tetapi , ada pula DNA yang terdapat di luar nukleus, misalnya di dalam kloroplas dan mitokondria.

Struktur DNA

DNA terdiri dari dua utas benang polinukleotida yang saling berpilin atau double helix  yang artinya berpilin ganda.Seutas polinukleotida tersusun atas rangkaian nukleotida.

Setiap nukleotida tersusun atas :

a.       Gugusan gula deoksiribosa 
( gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen )

b.       Gugus asam fosfat yang terikat pada atom karbonn (C ) nomor 5 dari gula.

c.       Gugus basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor satu dari gula.

Basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin ( A ) dan guanin ( G ), serta basa piramidin, yaitu sitosin atau cystosine ( C ) dan timin ( T ). Ikatan gula basa disebut nukleosida. Ada 4 macam nukleosida, yaitu :

a.       Ikatan A-gula disebut adenosin deoksiribosanukleosida 
( deoksiadenosin ).

b.       Ikatan G-gula disebut guanosin deoksiribosanukleosida 
( deoksiguanosin ).

c.       Ikatan C-gula disebut sitidin deoksiribosanukleosida 
( deoksisitidin ).

d.       Ikatan T-gula disebut timisin deoksiribosanukleosida 
( deoksitimisin ).

Ikatan asam fosfat-gula-basa disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut nukleotida. Ada 4 macam deoksiribosanukleotida, yaitu adenosin deoksiribonukleotida,  guanosin deoksiribonukleotida, sitidin deoksiribonukleotida, dan timin deoksiribonukleotida. Jika nukleotida- nukleotida itu membentuk rangkaian maka disebut polinukleotida. DNA terbentk dari 2 utas polinukleotida yang saling berpilin atau heliks ganda.

Basa-basa pada utas yang satu memiliki pasangan tetap dengan basa-basa pada untaian yang lain. Bsa A selalu berpasangan dengan T, sedang basa G selalu berpasangan dengan C. Kedua basa itu dihubungkan dengan suatu ikatan hidrogen. Dengan demikian utas polinukleotida yang satu merupakan komplemen dari utas polinukleotida yang lain. Dengan kata lain, kedua polinukleotida pada satu DNA saling komplemen.

Sifat-sifat DNA :

1.     Di dalam DNA, jumlah basa A sama dengan basa T, dan jumlah basa G sama dengan basa C.

2.     Urutan basa dan panjang DNA berbeda pada tiap  spesies.

3.     Setiap spesies memiliki jumlah basa berbeda.

4.     DNA merupakan molekul hidup.

5.     DNA bersifat stabil.

6.     DNA menyimpan gen.

7.     Di dalam DNA terdapat fragmen berulang.

E.     RNA

RNA merupakan hasil dari transkripsi DNA yang dibantu oleh enzim RNA polomerase.

Struktur dari RNA adalah benang polinukleotida tunggal yang tersusun atas:

1.       Gugus gula yang terdiri dari gula ribosa.

2.       Gugus asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula.

3.       Gugus basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula.

Basa nitrogen RNA tersusun dari :

1.       Basa purin yaitu adenin dan guanin

2.       Basa piramidin yaitu sitosin dan urasil.

Macam-macam RNA

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.

1. 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.  RNA duta fungsinya adalah untuk membawa kodon yang digunakan untuk memanggil asam amino tertentu, atau membawa perintah dari DNA.

2. RNA transpor fungsinya adalah sebagai pengangkut asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida.

3.  RNA ribosom fungsinya adalah untuk membantu sintesis protein.

4. Di dalam sel manusia terdapat RNA di nuklear kecil (SnRNA) yang tidak terlibat langsung dengan sintesis protein,tetapi mungkin berperan dalam proses pembentukan RNA dan arsitektur sel.

5. Dalam nukleus mamalia,produk langsung trannkripsi gen merupakan kelompok RNA. Kelompok ini mempunyai ukuran yang sangat heterogen dan ukuran cukup beasar. Molekul heterogen nuklear RNA atau HnRNA.

F.      PERBEDAAN DNA DAN RNA

NO.	DNA	RNA
1.	Terletak di inti sel	Terletak di sitoplasma
2.	Rantai ganda panjang	Rantai tunggal pendek
3.	Erat dengan faktor keturunan dan sintesis protein	Berperan dalam sintesis protein.
4.	Basa nitrogen : Purin:  Adenin dan Guanin Pirimidin : Sitosin dan Timin	Basa nitrogen : Purin : Adenin dan Guanin Pirimidin : Sitosin dan Urasil
5.	Gula deoksiribosa	Gula ribosa