9. nukleotida

Kelompok 9Kelompok 9NUKLEOTIDANUKLEOTIDA

Di Susun Oleh:Di Susun Oleh:

Rendi Mulyadi I. 260110097003

Ami Amalia P. 260110090084Salma Khairunnisa G.

260110090088Syahidah Ab. Razak

140510063004

Definisi NukleotidaDefinisi NukleotidaNukleotida, blok pembangun dari Asam

NukleatTerdiri dari basa purin atau primidin

yaitu senyawa basa yang mengandung N, gula pentose (ribosa atau deoksiribosa), dan fosfat.

Bahan pembentuk asam nukleat.Segmen dari molekul DNA yang

mengandung informasi yang diperlukan untuk sintesis produk dari fungsi biologis, seperti protein atau RNA, di kenal sebagai gen.

Peran & Fungsi NukleotidaPeran & Fungsi NukleotidaPenting untuk perkembangan sel,

fungsi-fungsi tubuh dan penggantian jaringan yang rusak.

Metabolisme sel. Contoh: Jenis Adenosin triposphat, merupakan pembawa energi utama ke dalam sel tubuh. Sel tubuh tidak akan berfungsi tanpa nukleotida.

Membantu sintesa lemak, karbohidrat, dan protein.

Nukleotida mengangkut energi kimia ke dalam sel.

Nukleotida adenin adalah komponen co-faktor pada enzim.

Sebagian Nukleotida adalah molekul regulator.

Sebagian coenzim mengandung adenosin. Bagian adenosin berwarna merah muda. Coenzim A (CoA) berfungsi dalam reaksi transfer kelompok acyl (seperti kelompok acetyl atau acetoacetyl ) melekat pada CoA melalui hubungan thioester pada B-mercaptoethylamine molety. NAD+ berfungsi dalam transfer hybrid. Coenzim lainnya digabungkan adenosine adalah 5-deoxyadenosylcobalamin, bentuk aditif dari vitamin B12, yang berpartisipasi dalam transfer kelompok intramolekular antara karbon berdekatan.

Siklus AMP, terbentuk dari ATP dalam reaksi katalisis adenilil siklase, adalah second messenger umum dihasilkan dalam merespon terhadap hormon dan signal kimiawi lainnya.

adenosine 3',5'-cyclic monophosphate

Sumber NukleotidaSumber NukleotidaTerbentuk secara alami di dalam

tubuh. Khususnya terdapat di dalam jaringan tubuh yang berganti secara cepat, misalnya: jaringan kulit, sel darah merah dan putih, dan dalam sistem kekebalan tubuh.

Juga dapat di bentuk di dalam hati.

3 Kelompok Utama Molekul 3 Kelompok Utama Molekul RNA RNA

RNA Messenger (mRNA): Pembawa pesan yang mengangkut informasi dalam sebuah gen kepada mesin pembuat protein.

RNA Transfer (tRNA): Adapter (penyelaras) translasi informasi di dalam rangkaian nukleotida mRNA menjadi asam amino spesifik.

RNA Ribosom (rRNA): Gabungan ribosom yang bertindak sebagai mesin pembentukan protein dari cetakan mRNA.

Nukleotida Dan Asam Nukleat Nukleotida Dan Asam Nukleat Mempunyai Karakteristik Basa Mempunyai Karakteristik Basa Dan PentosaDan Pentosa

Tata Tata NNama Nukleotida ama Nukleotida && AAsam sam NNukleatukleatBase Nukleosida Nukleotida Asam

Nukleat

Purin

Adenin Adenosin Adenilat RNA

Deoksadenosin

Deoksadenilat DNA

Guanin Guanosin Guanilat RNA

Deoksiguanosin

Deoksaguanilat

DNA

Piramidin

Cytosin Cytidin Cytidilat RNA

Deoksicytidin Deoksicytidilat DNA

Thiamin Thiamidin atau deoksithiamidin

Thiamidilat atau Deoksithiamidilat

DNA

Uracil Uridin Uridilat RNA

Beberapa Basa Minor Purin Beberapa Basa Minor Purin Dan PurimidinDan Purimidin

Basa minor DNA

Beberapa basa minor tRNA

Basa minor DNA dan beberapa basa minor tRNA seperti gambar (a) slide 14, dan (b) slide 15, berperan dalam mengatur dan melindungi informasi genetik.

Terbentuk dari hasil enzimatik dan hidrolisis alkali RNA

Hidrolisis RNA dalam kondisi alkali. Pada2’ hidroksil bertindak sebagai nukleofil dalam penggantian intramolekular. Pada derivat siklus 2’, 3’ monofosfat selanjutnya dihidrolisis ke dalam campuran 2’ dan 3’-monofosfat. DNA yang kekurangan 2 hidroksil, adalah stabil dalam kondisi yang sama

Ikatan Rantai Fosfodiester Ikatan Rantai Fosfodiester Pada NukleotidaPada Nukleotida

Ikatan Rantai Fosfodiester Ikatan Rantai Fosfodiester Pada NukleotidaPada Nukleotida

Sifat Sifat BasaBasa Nucleotide Nucleotide Mempengaruhi Mempengaruhi Struktur Tiga -Dimensi Asam Struktur Tiga -Dimensi Asam NukleatNukleatPyrimidines dan purines bebas adalah

senyawa dasar lemahPurines dan pyrimidines umum dalam

DNA dan RNA adalah molekul sering terkonjugasi

Properti dengan konsekuensi penting untuk struktur, distribusi elektron dan penyerapan ringan dari asam nukleat

Sebagai hasil dari resonansi, semua dasar nukleotida menyerap sinar UV, dan asam nukleat dikarakterisasikan oleh penyerapan kuat pada panjang gelombang mendekati 260 nm

Basa purine dan pyrimidine adalah hidrofobik dan relatif tidak larut dalam air pada pH mendekati netral pada sel.

Pada pH asam atau alkali, basanya menjadi terisi (bermuatan) dan solubilitas dalam air meningkat.

Interaksi tersusun hidrofobik dimana dua atau lebih basa diposisikan dengan penempatan taraf cincin secara paralel (seperti tumpukan koin) adalah salah satu dari mode penting interaksi antara basa dalam asam nukleat.

Penyusunan juga melibatkan kombinasi dari interaksi van der Waals dan interaksi dipole-dipole antara basa.

Susunan basa membantu untuk mengurangi kontak basa dengan air, dan interaksi susunan basa adalah sangat penting dalam menstabilkan struktur tiga dimensi asam nukleat

Pola ikatan hidrogen dalam pasangan basa ditetapkan oleh Watson dan Crick. Di sini, ikatan hidrogen diwakili oleh tiga garis biru

Struktur Asam NukleatStruktur Asam Nukleat

Struktur primer dari asam nukleat adalah struktur kovalen dan susunan nukleotida.

Struktur reguler, stabil, diambil oleh sebagian atau semua nukleotida dalam asam nukleat dapat disebut sebagai struktur sekunder.

Pelipatan kompleks dari kromosom dalam jumlah besar di dalam kromatin eukariotik dan nukleotid bakteri, secara umum dipertimbangkan sebagai struktur tertier.

DNA Menyimpan Informasi DNA Menyimpan Informasi GenetikGenetikInvestigasi biokimia DNA dimulai oleh

Friedrich Miescher, yang melakukan studi kimiawi sistematik pertama dari sel nuklei.

Pada tahun 1868 Miescher mengisolasi phosphorus - mengandung zat yang di sebut “nuclein,” dari nuklei pada pus cells (leukocytes). Dia menemukan nuclein terdiri dari bagian acidic, yang kita kenal sekarang sebagai DNA, dan bagian dasar, protein.

Miescher selanjutnya menemukan zat acidic yang mirip pada kepala sel sperma dari salmon.

Bukti langsung pertama bahwa DNA sebagai pembawa informasi genetik muncul pada tahun 1944 melalui penemuan yang ditemukan oleh Oswald T. Avery, Colin MacLeod, and Maclyn McCarty.

Para peneliti ini menemukan bahwa DNA diambil dari virulent (penyebab penyakit) kuman dari bakteri Streptococcus pneumoniae, juga dikenal sebagai pneumococcus, secara genetik merubah kuman nonvirulent dari organisme ini kedalam bentuk virulent.

Bakteri virulen hidup berkapsul di suntik ke tikus, tikusnya mati.

Bakteri nonvirulen hidup tanpa kapsul di suntik ke tikus, tikusnya hidup.

Bakteri virulen hidup berkapsul, menjadi bakteri virulen di bunuh melalui pemanasan, disunti ke tikus, tikusnya hidup.

Panas membunuh bakteri virulen

Bakteri nonvirulen hidup tanpa kapsul, di campuran, bakteri virulen di bunuh melalui pemanasan. Campuran bakteri tersebut disuntik ke tikus, tikusnya mati.

DNA di isiolasi dari bakteri virulen yang di bunuh melalui pemanasan.

Bakteri nonvirulen hidup

Bakteri nonvirulen hidup tanpa kapsul, berubah menjadi bakteri virulent berkapsul, disuntikan ke tikus, tikusnya mati.

Kepentingan kedua dari eksperimen ini memberikan bukti bahwa DNA membawa informasi genetik.

Pada tahun 1952 Alfred D. Hershey dan Martha Chase menggunakan pelacak fosfor radioaktif (32P) dan sulfur radioaktif (35S) pelacak untuk menunjukan bahwa apabila virus bakteri (bacteriophage) T2 menular sel perumah, Escherichia coli, disebabkan fosfor-mengandung DNA dari partikel viral, bukan sulfur-mengandung protein dari lapisan viral, yang memasuki sel perumah dan memberikan informasi genetik untuk replikasi viral.

Eksperimen 32 P

Eksperimen 35 S

Lapisan nonradioaktif

Lapisan radioaktif

Perlakuan blender memotong kepala viral

Non radioaktif Radioaktif

Pemisahan oleh sentrifugasi

Radioaktif

DNA Non radioaktif

Non radioaktif

DNA Radioaktif

Injeksi

Molekul DNA Memiliki Molekul DNA Memiliki Komposisi Basa Yang Tidak Komposisi Basa Yang Tidak TerpunahkanTerpunahkan

Pada akhir 1940an, Erwin Chargaff dan koleganya menemukan bahwa empat basa nukleotida DNA terjadi pada ratio yang berbeda di dalam DNA dari organisme yang berbeda, dan jumlah basa tertentu adalah sangat erat perhubungannya, hampir sama antara satu dengan yang lain.

Data yang dikumpulkan dari DNA berbagai spesies, mengarahkan Chargeff pada kesimpulan berikut (peraturan Chargaff’s):

1. Komposis basa pada DNA secara umum bervariasi dari satu spesies ke yang lainnya.

2. Spesimen DNA di isolasi dari jaringan berbeda pada spesies yang sama mempunyai komposisi basa yang sama.

3. Komposisi basa pada DNA dalam spesies yang diberikan tidak akan berubah dengan faktor usia organisme, keadaan nutrisi atau perubahan lingkungan.

4. Dalam semua DNA seluler, tanpa memperhatikan spesies, jumlah dari residu adenosin adalah sebanding pada jumlah dari residu thymidine (yaitu, A =T), dan jumlah dari residu guanosine sebanding pada jumlah residu cytidine (G = C). Berdasarkan perhubungan berikut, jumlah residu purine sebanding jumlah residu pyrimidine; yaitu, A +G = T + C.

DNA Berbentuk Double DNA Berbentuk Double HelixHelix

Mereka menggunakan metode difraksi x-ray yang ampuh untuk menganalisis fiber DNA.

Mereka menunjukkannya di awal 1950an bahwa DNA memproduksikan karakteristik pola difraksi x-ray. Dari pola, disimpulkan bahwa molekul DNA adalah helical dengan dua perioditik sepanjang sumbu, yang primer 3.4 Å dan yang sekunder 34 Å.

Pola difraksi X-ray pada DNA. Titik membentuk lintasan dalam pusat (tanda x) menunjukkan struktur helix. Pita besar pada kiri dan kanan muncul daripada basa yang timbul berulangan.

Model Stuktur DNA Watson-Crick

(a) dimensi helix. (b) Kekuatan dan susunan dari basa

(c) Model pengisian ruang

Pelengkap dari strands dalam DNA helix ganda

Replikasi DNA sebagaimana disarankan oleh Watson dan Crick.

Strand induk

Strand induk

Strand Anak

Kimiawi Asam NukleatKimiawi Asam NukleatDNA Double-Helix dan RNA dapat

mengubah sifat (denaturasi).Asam Nukleat dari spesies berbeda

dapat membentuk Hybrids.Nukleotida dan Asam Nukleat

melakukan transformasi nonenzimatik.Sebagian basa DNA adalah Methylated.Susunan panjang DNA strands dapat

ditentukan dengan sintesis kimia DNA yang telah diotomatiskan.

DNA asli

DNA berubah Temperatur

Panjang gelombang, nm

Temperatur

Ab

sorb

an

si

Ab

sorb

an

si p

ad

a 2

60

n

m

Fra

ksi d

en

atu

rasi

(---

--)

∆G

° d

en

atu

rasi

(---

--)

Temperatur, °C

Denatu

rasi

, %

G+

C (

% T

ota

l N

ukle

oti

da)

tm, °C

Sampel 1

Sampel 2

Dupleks Sampel 1

Dupleks Sampel 2

Dupleks Hybrid

Campurkan

Prekursor Asam Nitrat Yang Prekursor Asam Nitrat Yang MeMendukung ndukung Pembentukan Pembentukan DeaminasiDeaminasi

Sintesis Kimiawi dari DNA

Nukleosida dilindungi pada 5’ hidroksil

Nukleosida ditempatkan pada silika pendukung

Pelindung grup pemindah

Nukleotida diaktifkan pada posisi 3’

Sekian, Terima Kasih Dari Sekian, Terima Kasih Dari Kelompok Terakhir Biokimia Kelompok Terakhir Biokimia

1~1~