Fungsi Asam Nukleat Ltm 1.docx

Fungsi Asam Nukleat LTM Biologi Molekuler Farah Aliya Fadhila - 1706025352

Abstrak Asam Nukleat Merupakan biomolekul yang berperan penting bagi makhluk hidup. Asam nukleat mengandung informasi genetik, sehin gga berperan dalam penurunan sifat-sifat genetik dan juga sintesis protein. DNA (deoxyribonucleic acid) dan RNA (ribonucleic acid) merupakan bagian dari asam nukleat. DNA dan RNA memiiki fungsi masing-masing dan berperan penting dalam sintesis protein dalam tubuh.Beberapa fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi informasi genetik; dan reaksi-reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi. Kata Kunci : Asam Nukleat, DNA, RNA Genetik, mRNA, tRNA, rRNA, miRNA, siRNA, iRNA, snRNA, RNA switches, catalytic RNA 1.

Definisi Asam Nukleat Asam nukleat merupakan suatu polinukleotida, yaitu polimer linier yang tersusun dari monomer-monomer nukleotida yang berikatan melalui ikatan fosfodiester. Fungsi utama asam nukleat adalah sebagai tempat penyimpanan dan pemindahan informasi genetik. Informasi ini diteruskan dari sel induk ke sel anak melalui proses replikasi. Sel memiliki dua jenis asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid /DNA) dan asam ribonukleat (ribonucleic acid /RNA). (Marks Dawn,et al.,2000)

2.

Jenis Asam Nukleat 2.1 DNA DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick. DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan. 2.2 RNA Genetik RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat merupakan makromolekul yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik. RNA sebagai penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama golongan retrovirus. RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada proses translasi untuk sintesis protein. RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim ( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNAnya sendiri atau molekul RNA lain. RNA merupakan rantai tunggal polinukleotida. a. m-RNA Messenger RNA berbentuk pita tunggal, terdapat di dalam nukelus dan dibuat oleh DNA dalam proses yang dinamakan transkripsi. b. t-RNA c. r-RNA Ribosomal RNA, sesuai namanya berada pada ribosom. bentuknya berupa pita tunggal dan tidak bercabang. d. mi-RNA Micro RNA, merupakan RNA yang berukuran kecil, yang memiliki panjang tepat 22 hingga 26 nukleotida e. si-RNA Small Interfering RNA, sama seperti miRNA juga merupakan RNA yang memiliki ukuran yang kecil. siRNA hanya memiliki panjang sekitar 21 hingga 25 nukleotida. f. i-RNA RNA Interference merupakan strategi pertahanan yang dimiliki oleh tumbuhan dan invertebrata tingkat rendah untuk melawan infeksi virus dan kerusakan genomic akibat menyisipnya materi genetik asing.

g. sno-RNA Small Nucleolar RNA terdapat pada nukleus eukariotik maupun archaebacteria. h. sn-RNA i. RNA Switches RNA Switches biasanya dikenal dengan nama Riboswitches. j. Catalytic RNA Catalytic RNA dengan aktivitas enzimatis (terutama katalitis) dan sering disebut dengan ribozymes. k. RNA P RNA polymerase merupakan salah satu jenis RNA Non Coding. 3.

Fungsi Asam Nukleat 3.1 Fungsi DNA a. Kumpulan Informasi DNA bertindak sebagai bahan genetika untuk semua sel prokariotik maupun eukariotik. DNA sebagai bentuk kimiawi gen merupakan pembawa informasi genetik makhluk hidup. DNA membawa instruksi bagi pembentukan cirri dan sifat makhluk hidup. Karena DNA mengandung semua informasi sifat makhluk hidup, maka DNA juga harus memiliki informasi untuk bisa melakukan replikasi. Replikasi DNA memberikan jalan bagi DNA untuk diwariskan dari satu sel ke sel lainnya. Gen-gen membawa informasi untuk membentuk protein tertentu. Proses ini terjadi melalui mekanisme sintesis protein, yaitu proses pembentukan protein melalui proses transkripsi DNA menjadi RNA dan translasi RNA membentuk rantai polipeptida. Data atau materi genetik tersebut umumnya terdapat secara alamiah dalam struktur heliks ganda yang memberikan stabilitas selular bagi biomolekul yang membawa informasi genetika dari suatu organism. Pada suatu molekul DNA, hanya ada satu dari dua untaian komplemeter suatu gen mengandung informasi genetika, namun kandungan informasi dari berbagai gen tidak selalu terletak pada untaian yang sama. b. Pengendali Aktifitas Sel DNA pada sel terletak pada inti sel, dan DNA ada pada semua jenis sel, baik eukariotik maupun prokariotik. Seperti yang telah diketahui secara umum, inti sel memiliki fungsi mengontrol aktivitas pada sel itu sendiri. DNA memberikan pola cetakan untuk protein dan enzim yang secara langsung dapat mengontrol perkembangan, proses biokimia, anatomi, fisiologi, dan tingkah laku dari organism tersebut. Inti sel adalah organel yang bisa ditemukan pada sel eukariotik. c. Fungsi Evolusioner DNA sewaktu-waktu harus dapat mengalami perubahan sehingga organisme yang bersangkutan akan mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berubah. d. Pengontrol Sintesis Protein Melalui RNA DNA memiliki fungsi lainnya yaitu sebuah molekul yang melakukan sintesis protein. Sintesis protein adalah suatu proses penyusunan senyawa protein dengan membentuk rangkaian rantai polipeptida. Sintesis protein ini terjadi di dalam ribosom dan pengaturan sintesis protein ini dilakukan oleh DNA pada inti sel. Ketika DNA menjalankan fungsinya, yaitu menyusun protein, sangat dipengaruhi oleh susunan sel serta gen-gen lain yang berada dalam lingkungannya. DNA menentukan urutan asam amino pada setiap protein yang akan disintesis. Secara garis besar, sintesis protein dilakukan melalui dua tahap yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi. Transkripsi adalah proses penyalinan kodekode genetik yang ada pada urutan DNA menjadi molekul RNA. Sementara translasi adalah proses penerjemah urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi serangkaian asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein e. Autokatalis DNA sebagai pembawa informasi genetik dapat berfungsi sebagai heterokatalis, yang artinya adalah DNA dapat melakukan sintesis pada molekul lainnya, seperti membentuk RNA. DNA juga dapat berfungsi sebagai autokatalitik, yaitu DNA mampu membentuk dirinya sendiri yang dilakukan melalui replikasi, pengkopian rangkaian molekul bahan genetik sehingga dihasilkan molekul anakan yang sangat identik. 3.2 Fungsi RNA Secara Umum

Fungsi asam ribonukleat adalah untuk mengkonversi informasi genetik dari gen ke dalam sekuens asam amino dari protein. Dalam beberapa virus, RNA berisi informasi genetik. 3.3 Fungsi RNA berdasarkan jenis a. m-RNA Messenger RNA, memiliki fungsi untuk membawa dan menyampaikan kode atau informasi genetik. Kode atau informasi ini merupakan urutan asam amino dari satu atau lebih polipeptida yang terdapat pada gen. b. t-RNA Transfer RNA, merupakan molekul adaptor yang berfungsi untuk membawa serta menerjemahkan urutan nukleotida dalam mRNA menjadi urutan asam amino dalam polipeptida. tRNA akan membawa asam amino dari sitoplasma ke ribosom, tempat di mana sintesis protein terjadi, dan antikodon akan mengenali kodon komplemennya. c. r-RNA Fungsi dari ribosomal RNA adalah sebagai mesin perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah mRNA. rRNA juga berperan sebagai katalisator dalam proses sintesis mRNA. d. mi-RNA MiRNA memiliki fungsi atau tujuan untuk pengaturan gen. miRNA bersifat seperti enzim yaitu mengatur reaksi kimia di dalam sel-sel. miRNA akan membentuk molekul kompleks dengan satu atau lebih protein dan selanjutnya akan mendegradasi mRNA yang menjadi target atau menghentikan translasinya. Peristiwa ini disebut sebagai peredaman gen atau genesilencing. e. si-RNA SiRNA ini juga memiliki fungsi untuk menginterferensi ekspresi gen dan melakukan sintesis gen yang memiliki fungsi. siRNA juga mendegradasi mRNA dan menjadikan struktur kromatinnya menjadi kompak. f. i-RNA RNAi memiliki fungsi untuk menghambat ekspresi gen pada sekuens yang spesifik dengan cara memutuskan mRNA yang mempunyai sekuens pendek. g. sno-RNA SnoRNA adalah molekul RNA yang membantu memodifikasi RNA lain (mayoritasnya adalah rRNA, tRNA, dan snRNA). h. sn-RNA Small Nuclear RNA, merupakan salah satu sub kategori RNA yang memiliki fungsi pengaturan RNA. snRNA memiliki fungsi utama untuk melakukan proses pre-mRNA atau hnRNA di dalam nukleus. Selain itu snRNA juga berfungsi mengatur telomere, membantu dalam regulasi, membentuk snRNP, dan membantu dalam penyambungan RNA. i. RNA Switches RNA Switches biasanya dikenal dengan nama Riboswitches. Pengaturan gen baik pada eukariotik dan prokariotik dipengaruhi oleh elemen pengaturan RNA, yaitu riboswitches. RNA switches merupakan sensor RNA yang mendeteksi dan merespons terhadap lingkungan atau metabolic, dan mempengaruhi ekspresi gen. j. Catalytic RNA RNA katalitik memiliki fungsi dalam replikasi, pemrosessan mRNA, dan splicing. k. RNA P RNA polymerase merupakan salah satu jenis RNA Non Coding. RNAP berfungsi untuk mentranskrip mRNA dari DNA. 3.4 Pembawa Energi Molekul asam nukleat merupakan polimer seperti protein tetapi unit penyusunnya adalah nukleotida. ATP adalah salah satu contoh nukleotida asam nukleat bebas yang berperan sebagai pembawa energi. 3.5 Koenzim

Asam Nukleat yang berperan sebagai koenzim antara lain adalah adalah ATP atau Adenosine Triphospate, NAD atau Nicotinamide-adenine Dinucleotide, dan lain-lain. Koenzim akan bekerjasama dengan enzim untuk melakukan sebuah fungsi. Sedangkan koenzim lainnya adalah NAD atau disebut Nicotinamide-adenine Dinucleotide yang terdiri dari dua nukleotida yang dihubungkan dengan dua gugus fosfat dan mengandung basa nitrogen adenin dan yang lain adalah nikotinamida. NAD dapat berubah menjadi NADH. Jika NAD berfungsi sebagai oksidator, maka NADH berfungsi sebagai reduktor 3.6 Pembentuk Dasar Molekul Nukelotida di dalam asam nukleat merupakan struktur pembentuk intisel DNA dan RNA yang penting untuk perkembangan sel. Kesimpulan Asam nukleat adalah molekul biologis yang memiliki peran penting untuk semua bentuk kehidupan. Asam nukleat adalah senyawa organik besar ditemukan dalam kromosom sel-sel hidup dan virus. Mereka adalah asam kuat yang ditemukan dalam inti sel. Asam Nukleat dapat terbagi menjadi dua macam yaitu, DNA dan RNA. Bila nukleotida pada asam nukleat mengandung robose, maka akan membentuk asam ribonukleotida atau Ribnucleic acid (RNA), sementara bila nukleotida tersebut mengandung deoksiribosa maka asam nukleat yang terjadi adalah asam deoksiribonukleotida atau Deoxyribonucleic acid (DNA). Secara umum fungsi DNA adalah mengontrol aktivitas hidup organisme, mengontrol sintesis protein (melalui RNA), autokatalis, dan untuk menyimpan materi genetik yang diwariskan organisme dari orangtua. RNA memiliki beragam fungsi sesuai dengan jenisnya. Namun secara umum RNA memiliki fungsi pembawa informasi genetik, berperan dalam sintesis protein, katalis reaksi biokimia, pengaturan sel, dan pertahanan dari virus. Daftar Pustaka

Dawn B, Marks. et al., 2000. Biokima Kedokteran Dasar. Jakarta, EGC. E.C.S., Clan, 1988. Dasar-dasar Mikrobiologi Jilid 2. Universitas Indonesia: Jakarta. Bryce, C.F.A. dan Pacini, D.. 1998. The Structure and Function of Nucleic Acids. UK.