CATATAN PUTRA BUGIS: BIOKIMIA

v LATAR BELAKANG

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA).

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya(Harpet, 1980).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida(Dage, 1992).

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya(fessenden, 1990).

A. Persamaan dan Perbedaan DNA dengan RNA Dilihat dari Komposisi :

1. Komposisi DNA (Deoxyribonucleic Acid) atau Asam Deoksiribonukleat :

Polimer DNA tersusun atas rantai monomer-monomer nukleotida. Salah satu nukleotida DNA terdiri dari 3 bagian, yaitu :

a. Molekul gula dengan 5 atom C (pentosa). Gulanya adalah 2’ deoksiribosa yang mempunyai 5 atom karbon dengan nama 1’ (prime), 2’....5’. pada DNA atom C nomor 2 berikatan dengan atom H, sedangkan pada RNA atom C nomor 2 berikatan dengan gugus hidroksil (OH).

b. Cincin purin dan pirimidin, yaitu basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 suatu molekul gula (ribosa atau deoksiribosa) melalui ikatan N-glukosilik.

c. Gugus fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 melalui ikatan fosfodiester. Gugus fosfat menyebabkan asam nukleat bermuatan negatif kuat.

Suatu basa yang terikat pada gugus gula disebut nukleosida, satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat disebut nukleotida. Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida yang lain melalui ikatan fosfodiester.

2. Komposis RNA (Ribonucleid Acid) atau Asam Ribonukleat) :

Komponen RNA memiliki komposisi yang hampir sama dengan DNA, tetapi terdapat beberapa perbedaan yang cukup penting. Polimer RNA tersusun atas rantai monomer-monomer nukleotida. Salah satu nukleotida RNA terdiri dari 3 bagian yaitu:

a. Gugus fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 melalui ikatan fosfodiester. Gugus fosfat menyebabkan asam nukleat bersifat sangat polar (mudah larut dalam air), karena gugus fosfat bersifat sangat asam dan bermuatan negatif.

b. Molekul gula dengan 5 atom C (pentosa). Gulanya adalah ribosa yang mempunyai 5 atom karbon dengan nama 1’ (prime), 2...5’. pada RNA atom C nomor 2 berikatan dengan gugus hidroksil (OH).

c. Cincin purin dan pirimidin, yaitu basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari molekul gula (gugus ribosa).

Purin : Adenin (A) dan Guanin (G)

Pirimidin : urasil (U) dan Sitosin (C)

3. Struktur Molekul DNA

Pertama kali diungkapkan oleh James Watson dan Francis Crick pada tahun 1953 berdasarkan hasil foto difraksi sinar X. Watson- Crick membuat model struktur DNA yang disebut untai ganda (double helix), yang tersusun atas 2 rantai polinukleotida yang berpilin. Kedua rantai mempunyai orientasi yang berlawanan (anti parallel) : rantai yang satu mempunyai orientasi 5’à3’, sedangkan rantai yang lain berorientasi 3’ à5’.

Kedua rantai tersebut berikatan dengan adanya ikatan hidrogen antara A dan T, dan antara G dan C. Ikatan antara A-T berupa 2 ikatan hidrogen, sedangkan antara G-C berupa 3 ikatan hidrogen sehingga ikatan ini lebih kuat. Spesifitas pasangan basa semacam ini disebut komplementaritas.

Kerangka gula deoksiribosa dan fosfat yang menyusun DNA terletak di bagian luar molekul, sedangkan basa purin dan pirimidin terletak di sebelah dalam untaian (helix). Struktur untaian berulang setiap 10 basa, atau dengan kata lain ada 10 pasangan basa setiap putaran untaian. Untaian DNA mempunyai 2 molekul eksternal yaitu lekukan besar dan lekukan kecil. Kedua lekukan tersebut mempunyai peranan sebagai tempat melekatnya molekul protein tertentu.

Oleh karena kedua rantai DNA tersusun secara antipartikel maka ada konvensi dalam penulisan orientasi DNA. Perlu diingat bahwa pada masing-masing rantai DNA ada ujung 5’-fosfat (5’-P) dan ujung 3’-OH. Molekul DNA yang tersusun oleh 2 rantai (rantai ganda) polinukleotida biasanya hanya ditulis salah satu rantainya, misalnya :

5’-P-ATGCAATTCCGG-3’-OH

Untuk menyingkat biasanya DNA hanya ditulis urutan basa DNA-nya saja.

4. Struktur Molekul RNA

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus gula ribosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus gula ribosa dari nukleotida yang lain.

Perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil tambahan pada cincin gula ribosa (sehingga dinamakan ribosa). Basa nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timin pada DNA diganti dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenin, guanin, sitosin, atau urasil untuk suatu nukleotida. Selain itu, bentuk konformasi RNA tidak berupa pilin ganda sebagaimana DNA, tetapi bervariasi sesuai dengan tipe dan fungsinya.

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu(Poedjiati, 1994):
1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah dioksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.
3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.
4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Selain itu perbedaan RNA dengan DNA yang lain adalah dalam hal(Suryo, 1992):
1. Ukuran dan bentuk
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.
2. Susunan kimia
Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya dengan DNA yaitu:
a. Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.
b. Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil.
3. Lokasi
DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
a. RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.
b. RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.
c. RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

4. Fungsinya

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

b. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

c. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

B. Daftar 20 Asam Amino Esensil :

No	Nama Asam Amino	Singkatan	Urutan Triplet Codon
1.	Alanin	Ala	GCU GCC
2.	Arginin	Arg	AGA AGG
3.	Asparagin	Asn	AAU AAC
4.	Asam aspartat	Asp	GAU GAC
5.	Valin	Val	GUU GUC
6.	Sistein	Cys	UGU UGC
7.	Glutamin	Gln	CAA CAG
8.	Asam glutamat	Glu	GAA GAG
9.	Tirosin	Tyr	UAU UAC
10.	Glisin	Gly	CGU CGC
11.	Histidin	His	CAU CAC
12.	Isoleusin	Ile	AUU AUC AUA
13.	Leusin	Leu	UUA UUG
14.	Lisin	Lys	AAA AAG
15.	Metionin	Met	AUG
16.	Fenilalanin	Phe	UUU UUC
17.	Prolin	Pro	UCU CCC
18.	Serin	Ser	AGU AGC
19.	Treonin	Thr	ACU ACC
20.	Triptofan	Trp	UGG