Struktur Fungsi Asam Nukleat

By On Thursday, February 23rd, 2017 Categories : Sains

Dalam artikel ini kita akan mengeksplorasi apa itu asam nukleat, mereka termasuk cairan yang pertama kali mengalir yang ditemukan dalam tubuh, apa yang membuat mereka unik dari jenis molekul biologis dan mengapa DNA disebut ‘cetak biru kehidupan.’

Anda mungkin mendengar tentang protein, lemak dan karbohidrat setiap hari, dan Anda bahkan dapat merencanakan makanan Anda di sekitar mereka. Ada juga yang jarang muncul dalam percakapan sehari-hari yaitu asam nukleat, yang termasuk ke dalam kelompok senyawa yang sama. Meskipun Anda sering tidak mendengar tentang asam nukleat, Anda mungkin mengkonsumsinya dalam setiap makanan yang Anda makan. Lebih penting lagi, hidup Anda tergantung pada mereka.

Pengantar Asam Nukleat

Jadi apa itu asam nukleat? Sampai tahun 1868, para ilmuwan tahu bahwa setiap makhluk hidup terbuat dari biomolekul organik (yang besar, mengandung molekul karbon yang dibuat oleh organisme hidup) dan mereka telah mampu mengidentifikasi ini sebagai protein, lemak (secara teknis disebut lipid) dan karbohidrat. Kemudian seorang ilmuwan muda Swiss yang bernama Friedrich Miescher membuat penemuan yang akan mengubah dalam mempelajari kehidupan selamanya: ia mengisolasi dan mengidentifikasi jenis keempat molekul biologis dari sel-sel darah putih yang terkandung dalam nanah yang ia dapatkan dari perban bekas rumah sakit.

Dia disebut molekul nuklein baru karena diekstraksi dari inti sel. Nama akhirnya akan berubah menjadi asam nukleat. Sejak saat itu, perlombaan yang menarik mulai mencoba menentukan apa tujuan baru, biomolekul misterius ini, apa dan bagaimana struktur molekul ini dan seperti apa mereka berperilaku.

Hari ini kita tahu bahwa ada dua jenis asam nukleat yang ditemukan dalam setiap organisme hidup: DNA (singkatan dari asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat). Bersama-sama mereka bertanggung jawab untuk menentukan yang seperti apa setiap organisme, bagaimana tubuh mereka bekerja dan sifat-sifat apa yang diturunkan mereka kepada generasi berikutnya. Hal ini tampaknya luar biasa untuk suatu bahan kimia belaka yang terlihat seperti gumpalan jelly yang bening dalam tabung reaksi.

Struktur DNA dan RNA

Struktur molekul biologis yang penting karena seperti alat-alat perukaran apapun, bentuk mereka menentukan fungsi mereka. Sulit untuk membayangkan bahan kimia dengan memiliki ‘bentuk’, khususnya salah satu seperti heliks yang rumit (atau spiral), jadi mari kita lihat sedikit lebih ke dalamnya untuk mencoba memahami bagaimana bentuk 3D asam nukleat itu muncul.

Seperti molekul organik besar lainnya, asam nukleat merupakan rantai panjang yang terbuat dari individual, unit berulang (monomer). Dalam kasus asam nukleat, bahan bangunan ini disebut nukleotida dan masing-masing berisi tiga hal: gugus fosfat, gula (deoksiribosa pada DNA dan ribosa pada RNA) dan basa nitrogen. Ada enam nukleotida yang berbeda nama sesuai dengan basa nitrogen yang dikandungnya:

DNA terdiri dari urutan yang berbeda dari Adenin (A), Guanin (G), Sitosin (C) dan Timin (T).
RNA juga mengandung A, G dan C tetapi T diganti untuk Urasil (U)

Nukleotida mampu membentuk rantai karena salah satu fosfat dapat melekatkan ke gula seperti yang di atas itu, menciptakan ‘tulang punggung gula fosfat’ dengan basa nitrogen mencuat dari samping. Perbedaan utama antara struktur 3D dari DNA dan RNA adalah bahwa DNA terdiri dari 2 rantai nukleotida memutar bersama-sama (membentuk spiral atau helik) dan RNA hanya terdiri dari rantai tunggal nukleotida. Jika Anda berpikir DNA sebagai tangga (dengan tulang punggung gula fosfat menjadi sisi tangga dan basa nitrogen anak tangga), maka RNA akan menjadi tangga dipotong di tengah.

Struktur DNA Terkenal dengan sebutan ‘Double Helix’ yang terlihat pada gambar di atas di samping itu salah satu untai RNA relatif, dimungkinkan karena basa nitrogen membentuk pasangan bebas yang dapat menghubungkan bersama melalui ikatan hidrogen seperti potongan-potongan puzzle. basa ‘A’ berpasangan dengan ‘T’ (via 2 ikatan hidrogen) dan basa ‘C’ membentuk 3 ikatan hidrogen dengan ‘G’. Berikut adalah representasi sederhana dari struktur DNA:

… dan model molekul yang lebih lengkap yang menunjukkan atom dan ikatan:
Anda mungkin bertanya pada diri sendiri: bagaimana mungkin bahan kimia cocok sama seperti potongan puzzle? Ingatlah bahwa semua molekul tiga dimensi, mereka masing-masing memiliki bentuk dan kadang-kadang ‘sudut dan celah’ mereka cocok baik ke lainnya dan sifat kimia mereka memungkinkan mereka untuk menciptakan ikatan menahan mereka dekat satu sama lain.

Fungsi Asam Nukleat

Tujuan dari DNA adalah untuk bertindak sebagai kode atau resep untuk membuat protein. Protein menentukan bagaimana tubuh organisme dibangun dan bagaimana fungsinya, itulah sebabnya mengapa DNA sering disebut ‘cetak biru kehidupan.’ Misalnya, memiliki bintik-bintik, mata cokelat atau kemampuan untuk menggulung lidah semua karakteristik yang dihasilkan dari protein yang dibuat tubuh seseorang. Beberapa orang memiliki resep yang salah untuk protein tertentu dan hal ini akan menyebabkan kondisi seperti intoleransi laktosa, diabetes, fibrosis kistik atau albinisme (kurang protein pigmen kulit). Protein adalah sama pentingnya disepanjang hidupan dunia, mereka menentukan hal-hal seperti apakah ular akan menghasilkan racun yang sangat mematikan, pola warna ikan tropis atau apakah bakteri yang tahan terhadap antibiotik.

DNA bertanggung jawab atas kesamaan antara anggota spesies yang sama dan untuk melanjutkan hidup, karena memastikan bahwa karakteristik yang diwariskan kepada generasi mendatang.

RNA membantu sel ‘membaca‘ dan ‘menterjemahkan‘ kode dengan merakit asam amino yang benar (blok bangunan protein) urutan yang sesuai dengan kode dalam rangka untuk membentuk protein yang berbeda. Urutan asam amino yang membentuk hemoglobin dalam sel darah merah misalnya, sangat berbeda dari apa yang membuat keratin yang ditemukan dalam kuku. Berikut adalah analogikan dengan memasak yang sederhana untuk Anda: asam amino adalah ‘bahan’ untuk protein, urutan DNA dari basa adalah ‘resep’ bagaimana untuk menempatkan bahan-bahan ini bersama-sama dan ‘juru masak’ yang membaca resep adalah RNA.

Pengetahuan 24 tahun yang berasal dari Miescher ketika mempelajari nanah pada perban rumah sakit yang kotor tidak hanya membantu kita memahami bagaimana kehidupan ditentukan, dikontrol dan diteruskan, tetapi juga membuka pintu untuk jenis baru dari teknologi yang didasarkan pada hubungan antara DNA dan protein. Teknologi DNA ini memiliki kemungkinan yang tak terbatas dalam pengobatan modern dan industri, seperti memungkinkan kita untuk membuat sejumlah industri protein seperti insulin untuk pengobatan diabetes atau eritropoietin ‘EPO’ untuk mengobati anemia.

22704320, 22704321, 22704322, 22704323, 22704324, 22704325, 22704326, 22704327, 22704328, 22704329, 22704330, 22704331, 22704332, 22704333, 22704334, 22704335, 22704336, 22704337, 22704338, 22704339, 22704340, 22704341, 22704342, 22704343, 22704344, 22704345, 22704346, 22704347, 22704348, 22704349, 22704350, 22704351, 22704352, 22704353, 22704354, 22704355, 22704356, 22704357, 22704358, 22704359