Ciri-ciri Asam nukleat

Asam nukleat, dinamakan demikian karena ditemukan dalam inti sel, adalah menangkap semua istilah untuk DNA dan semua jenis RNA dan merupakan sarana yang merupakan penyimpanan, menerjemahkan dan menyampaikan informasi genetik organisme.  Asam nukleat terbuat dari rantai nukleotida, yang terdiri dari gula lima karbon, basa dan gugus fosfat.

Asam nukleat penting di alam meliputi asam deoksiribonukleat, atau DNA, dan asam ribonukleat, atau RNA. Mereka disebut asam karena mereka adalah donor proton (mis., Atom hidrogen), dan karena itu mereka membawa muatan negatif.

Pengertian Asam nukleat

Asam nukleat adalah molekul yang terbuat dari nukleotida yang mengarahkan aktivitas seluler seperti pembelahan sel dan sintesis protein. Setiap nukleotida terdiri dari gula pentosa, basa nitrogen, dan gugus fosfat. Ada dua jenis asam nukleat: DNA dan RNA. DNA membawa cetak biru genetik sel dan diturunkan dari orang tua ke anak (dalam bentuk kromosom). Ini memiliki struktur heliks ganda dengan dua untai berjalan di arah yang berlawanan, dihubungkan oleh ikatan hidrogen, dan saling melengkapi. RNA adalah untai tunggal dan terbuat dari gula pentosa (ribosa), basa nitrogen, dan gugus fosfat. RNA terlibat dalam sintesis protein dan pengaturannya. Messenger RNA (mRNA) disalin dari DNA, diekspor dari inti ke sitoplasma, dan berisi informasi untuk pembangunan protein. Ribosomal RNA (rRNA) adalah bagian dari ribosmes di tempat sintesis protein, sedangkan transfer RNA (tRNA) membawa asam amino ke tempat sintesis protein. microRNA mengatur penggunaan mRNA untuk sintesis protein.

Secara kimia, DNA dan RNA adalah polimer, yang berarti bahwa mereka terdiri dari unit berulang, seringkali sangat banyak. Unit-unit ini disebut nukleotida. Semua nukleotida pada gilirannya mencakup tiga bagian kimia yang berbeda: gula pentosa, gugus fosfat dan basa nitrogen.

DNA berbeda dari RNA dalam tiga cara utama. Salah satunya adalah gula yang membentuk “tulang punggung” struktural dari molekul asam nukleat adalah deoksiribosa, sedangkan dalam RNA itu adalah ribosa. Jika Anda benar-benar terbiasa dengan nomenklatur kimia, Anda akan menyadari bahwa ini adalah perbedaan kecil dalam skema struktural keseluruhan; ribosa memiliki empat gugus hidroksil (-OH), sedangkan deoksiribosa memiliki tiga.

Perbedaan kedua adalah bahwa sementara salah satu dari empat basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA adalah timin, basa yang sesuai dalam RNA adalah urasil. Basa nitrogen asam nukleat adalah yang menentukan karakteristik akhir dari molekul-molekul ini, karena bagian fosfat dan gula tidak bervariasi di dalam atau di antara molekul-molekul dari jenis yang sama.

Akhirnya, DNA beruntai ganda, artinya terdiri atas dua rantai panjang nukleotida yang terikat secara kimia oleh dua basa nitrogen. DNA digulung menjadi bentuk “heliks ganda”, seperti tangga fleksibel yang diputar berlawanan arah di kedua ujungnya.

Jenis Asam nukleat

Ada dua jenis utama asam nukleat: asam deoksiribonukleat dua untai, juga dikenal sebagai DNA, dan asam ribonukleat untai tunggal, juga dikenal sebagai RNA. DNA adalah molekul genetik penyimpanan utama hewan, tumbuhan, jamur dan organisme lain yang lebih tinggi dikenal sebagai eukariota.

RNA merupakan molekul penyimpan genetik utama dalam bakteri dan virus, juga disebut prokariota. Eukariota juga menggunakan untai tunggal RNA, disalin dari satu setengah dari molekul DNA, sebagai sarana decoding informasi yang terkandung dalam asam nukleat.

Ciri Asam nukleat

Ciri Umum DNA

Deoksiribosa terdiri dari cincin lima atom, empat karbon, dan oksigen, berbentuk seperti pentagon atau mungkin lempeng rumah dalam bisbol. Karena karbon membentuk empat ikatan dan dua oksigen, ini membuat delapan situs pengikatan bebas pada empat atom karbon, dua per karbon, satu di atas dan satu di bawah cincin. Tiga dari titik-titik ini ditempati oleh gugus hidroksil (-OH), dan lima lainnya diklaim oleh atom hidrogen.

Molekul gula ini dapat berikatan dengan satu dari empat basa nitrogen: adenin, sitosin, guanin, dan timin. Adenin (A) dan guanin (G) adalah purin, sedangkan sitosin (C) dan timin (T) adalah pirimidin. Purin adalah molekul yang lebih besar dari pirimidin; karena dua untai dari setiap molekul DNA lengkap diikat di tengah oleh basa nitrogennya, ikatan ini harus membentuk antara satu purin dan satu pirimidin untuk menjaga ukuran total dua basa di molekul yang kira-kira konstan. (Ini membantu untuk merujuk pada diagram asam nukleat saat membaca, seperti yang ada di Referensi.) Seperti yang terjadi, A mengikat secara eksklusif ke T dalam DNA, sedangkan C mengikat secara eksklusif ke G.

Deoksiribosa yang terikat pada basa nitrogen disebut nukleosida. Ketika gugus fosfat ditambahkan ke deoksiribosa pada karbon dua titik jauhnya dari tempat basa terpasang, nukleotida lengkap terbentuk. Keunikan masing-masing muatan elektrokimia pada berbagai atom dalam nukleotida bertanggung jawab atas DNA untai ganda yang secara alami membentuk bentuk heliks, dan dua untai DNA dalam molekul disebut untaian komplementer.

Ciri Umum RNA

Gula pentosa dalam RNA adalah ribosa daripada deoksiribosa. Ribosa identik dengan deoksiribosa kecuali bahwa struktur cincin terikat pada empat gugus hidroksil (-OH) dan empat atom hidrogen, bukannya masing-masing tiga dan lima. Bagian ribosa nukleotida terikat pada gugus fosfat dan basa nitrogen, seperti halnya dengan DNA, dengan fosfat dan gula bolak-balik yang membentuk “tulang punggung” RNA. Basa, seperti disebutkan di atas, termasuk A, C dan G, tetapi pirimidin kedua dalam RNA adalah urasil (U) daripada T.

Sedangkan DNA hanya berkaitan dengan penyimpanan informasi saja (gen hanyalah untaian DNA yang mengkode protein tunggal), berbagai jenis RNA memiliki fungsi yang berbeda. Messenger RNA, atau mRNA, dibuat dari DNA ketika DNA untai ganda terbagi menjadi dua untai tunggal untuk keperluan transkripsi. MRNA yang dihasilkan akhirnya menuju bagian sel tempat pembuatan protein, membawa instruksi untuk proses ini yang disampaikan oleh DNA. Tipe kedua RNA, transfer RNA (tRNA), mengambil bagian dalam pembuatan protein. Ini terjadi pada organel sel yang disebut ribosom, dan ribosom sendiri terdiri dari jenis RNA ketiga yang disebut, tepatnya, RNA ribosomal (rRNA).

Apa itu Nukleotida

Nukleotida, sub-unit yang terdiri dari asam nukleat, terdiri dari gula lima karbon yang melekat pada fosfat serta basa nitrogen yang mengandung. Bagian gula RNA adalah ribosa dan DNA adalah deoksiribosa. Perbedaan ini menimbulkan ‘R’ pada RNA dan ‘D’ dalam DNA.

Apa itu Basa nukleotida

Basa nitrogen nukleotida adalah salah satu dari lima jenis: adenin, guanin, sitosin, timin atau urasil. Timin hanya ada pada DNA dan digantikan oleh urasil pada RNA. Basa ini kadang-kadang disingkat sebagai A, G, C, T dan U. Urutan basa ini ditemukan pada asam nukleat mengkodekan informasi yang terkandung dalam genom.

Apa itu Pasangan Basa komplementer

Dalam DNA, basa nukleotida bergabung dalam cara yang sangat spesifik pada dua helai. Guanin pada satu untai selalu dipasangkan, melalui ikatan hidrogen, untuk sitosin pada untai berlawanan. Adenin selalu bergabung dengan timin dalam molekul DNA dan urasil pada RNA; ketika RNA disalin, untuk sementara menjadi molekul dua untai.

Dekoding

Untuk memecahkan kode informasi yang terkandung dalam asam nukleat, mereka harus dalam bentuk untai tunggal. DNA harus “membuka ritsleting” oleh enzim, dengan memecah ikatan hidrogen antara pasangan basa komplementer. Bagian dari DNA, yang dikenal sebagai gen, yang dinyatakan ditranskripsi oleh pembentukan potongan pendek RNA di mana semua basa melengkapi DNA asli.

penyusun-dna-rna
penyusun dna rna

Setiap unit tiga basa, yang dikenal sebagai kodon, kode untuk asam amino tertentu. Selama translasi dari potongan baru RNA, asam amino, bahan bangunan protein, dirakit, di urutan, dikodekan dalam kodon dari RNA.

Transkripsi dan Translasi

Transkripsi adalah pembuatan untai mRNA dari templat DNA, membawa instruksi yang sama (mis., Kode genetik) untuk membuat protein tertentu seperti templat. Prosesnya terjadi pada inti sel, tempat DNA berada. Ketika molekul DNA beruntai ganda terpisah menjadi untaian tunggal dan hasil transkripsi, mRNA yang dihasilkan dari satu untai pasangan DNA “tanpa ritsleting” identik dengan DNA dari untai lain dari DNA yang tidak dizip, kecuali bahwa mRNA mengandung U bukan T. (Lagi-lagi, merujuk pada diagram berguna; lihat Referensi.) MRNA, setelah selesai, meninggalkan nukleus melalui pori-pori dalam membran nuklir. Setelah mRNA meninggalkan nukleus, ia menempel pada ribosom.

Enzim kemudian melekat pada kompleks ribosom dan membantu dalam proses penerjemahan. Terjemahan adalah konversi dari instruksi mRNA menjadi protein. Ini terjadi ketika asam amino, sub-unit protein, dihasilkan dari “kodon” nukleotida tiga pada untai mRNA. Proses ini juga melibatkan rRNA (karena penerjemahan berlangsung pada ribsom) dan tRNA (yang membantu merakit asam amino).

Dari Helai DNA ke Kromosom

Untai DNA berkumpul menjadi heliks ganda karena pertemuan faktor-faktor terkait. Salah satunya adalah ikatan hidrogen yang secara alami jatuh ke tempatnya di berbagai bagian molekul. Saat heliks terbentuk, pasangan ikatan basa nitrogen tegak lurus terhadap sumbu heliks ganda secara keseluruhan. Setiap putaran penuh mencakup total sekitar 10 pasangan ikatan basis-basis. Apa yang mungkin disebut “sisi” dari DNA ketika diletakkan sebagai “tangga” sekarang disebut “rantai” dari double helix. Ini hampir seluruhnya terdiri dari bagian ribosa dan fosfat nukleotida, dengan basa berada di dalam. Heliks dikatakan memiliki alur besar dan kecil yang menentukan bentuk akhirnya stabil.

Sementara kromosom dapat digambarkan sebagai untaian DNA yang sangat panjang, ini adalah penyederhanaan yang sangat besar. Memang benar bahwa kromosom tertentu dapat, secara teori, tidak dapat mengungkapkan satu molekul DNA yang tidak terputus, tetapi ini gagal untuk menunjukkan penggulungan rumit, spooling dan pengelompokan bahwa DNA melakukan perjalanan untuk membentuk kromosom. Satu kromosom menampilkan jutaan pasangan basa DNA, dan jika semua DNA direntangkan tanpa memutus heliks, panjangnya akan membentang dari beberapa milimeter hingga lebih dari satu sentimeter. Pada kenyataannya, DNA jauh lebih padat. Protein yang disebut histones terbentuk dari empat pasang protein subunit (semuanya terdiri dari delapan subunit). Octamer ini berfungsi sebagai semacam gulungan untuk heliks ganda DNA untuk membungkus dirinya sekitar dua kali, seperti benang. Struktur ini, octamer plus DNA yang melilitnya, disebut nukleosom. Ketika kromosom sebagian dilepas menjadi untai yang disebut kromatid, nukleosom ini muncul pada mikroskop menjadi manik-manik pada tali. Tetapi di atas tingkat nukleosom, kompresi lebih lanjut dari bahan genetik terjadi, meskipun mekanisme yang tepat tetap sulit dipahami.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *