DNA dan RNA adalah asam nukleat, yang pada dasarnya terdiri dari basa nitrogen yang mengandung gula pentosa yang dihubungkan melalui gugus fosfat. Bahan penyusun asam nukleat disebut nukleotida . Asam nukleat berfungsi sebagai bahan genetik sel dengan menyimpan informasi, yang diperlukan untuk pengembangan, fungsi, dan reproduksi organisme. Sebagian besar organisme menggunakan DNA sebagai materi genetiknya, sementara beberapa di antaranya seperti retrovirus menggunakan RNA sebagai materi genetiknya. DNA stabil jika dibandingkan dengan RNA karena perbedaan gula fosfat dan basa yang dimiliki oleh masing-masing. Satu, dua atau tiga gugus fosfat dapat dilekatkan pada gula pentosa, masing-masing menghasilkan mono-, di- dan trifosfat. Gula pentosa yang digunakan oleh DNA adalah deoksiribosa dan gula pentosa yang digunakan oleh RNA adalah ribosa. Basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA adalah adenin, guanin, sitosin, dan timin. Dalam RNA, timin digantikan oleh urasil .
Artikel ini melihat,
- Apa Itu Fosfat 2. Apa Itu Gula 3. Apa Itu Basa 4. Perbandingan Fosfat Gula dan Basa DNA dan RNA – Kesamaan -Perbedaan
Yang perlu anda ketahui tentang Fosfat?
DNA dan RNA terdiri dari unit nukleotida yang berulang; deoksiribonukleotida dan ribonukleotida, masing-masing. Nukleotida terdiri dari gula pentosa, yang melekat pada basa nitrogen dan satu, dua atau tiga gugus fosfat. Baik nukleotida DNA dan RNA dapat menempel pada satu, dua atau tiga gugus fosfat pada karbon 5′ gula pentosanya. Nukleosida yang terikat fosfat masing-masing disebut mono-, di- dan trifosfat. Reaksi fosforilasi dikatalisis oleh kelas enzim yang disebut ATP:D-ribosa 5-fosfotransferase. Deoksiribonukleosida difosforilasi oleh enzim yang disebut deoksiribokinase dan nukleosida RNA difosforilasi oleh enzim yang disebut ribokinase. Pembentukan ikatan fosfodiester selama produksi tulang punggung gula-fosfat diberi energy dengan memotong ikatan fosfat berenergy tinggi dalam trifosfat nukleotida. Pembentukan masing-masing nukleotida, nukleosida monofosfat, nukleosida difosfat dan nukleosida trifosfat ditunjukkan pada Gambar 1 .
Gambar 1: Tiga jenis nukleotida
Yang perlu anda ketahui tentang Gula?
Baik DNA dan RNA mengandung gula pentosa. Deoksiribonukleotida mengandung deoksiribosa dan ribonukleotida mengandung ribosa sebagai gula pentosanya. Ribosa adalah monosakarida pentosa, mengandung cincin beranggota lima dalam strukturnya. Ini mengandung gugus fungsi aldehida dalam bentuk rantai terbuka. Maka dari itu, ribosa disebut aldopentosa. Ribosa mengandung dua enansiomer: D-ribosa dan L-ribosa. Konformasi yang terjadi secara alami adalah D-ribosa, di mana L-ribosa tidak ditemukan di alam. D-ribosa adalah epimer dari D-arabinosa, yang berbeda dengan stereokimia di 2′.karbon. Gugus hidroksil 2′ ini penting dalam penyambungan RNA.
Gula pentosa yang ditemukan dalam DNA adalah deoksiribosa. Deoksiribosa adalah bentuk modifikasi dari gula, ribosa. Ini dibentuk dari ribosa 5-fosfat oleh aksi enzim, ribonukleotida reduktase. Sebuah atom oksigen hilang saat membentuk deoksiribosa dari atom karbon kedua dari cincin ribosa. Maka dari itu, deoksiribosa lebih tepat disebut 2-deoksiriosa. 2-deoksiribosa mengandung dua enansiomer: D-2-deoksiribosa dan L-2-deoksiribosa. Hanya D-2-deoksiribosa yang terlibat dalam pembentukan tulang punggung DNA. Karena tidak adanya gugus hidroksil 2′ dalam deoksiribosa, DNA mampu melipat ke dalam struktur heliks ganda, meningkatkan fleksibilitas mekanik molekul. DNA dapat digulung rapat untuk dikemas menjadi nukleus kecil juga. Perbedaan antara ribosa dan deoksiribosa adalah dengan adanya gugus hidroksil 2′ dalam ribosa. Deoksiribosa, jika dibandingkan dengan ribosa ditunjukkan pada gambar 2.
Gambar 2: Deoksiribosa
Yang perlu anda ketahui tentang Basis?
Baik DNA maupun RNA terikat pada basa nitrogen pada karbon 1′ gula pentosa, menggantikan gugus hidroksil dari deoksiribosa. Lima jenis basa nitrogen ditemukan di DNA dan RNA. Mereka adalah adenin (A), guanin (G), sitosin (C), timin (T) dan urasil (U). Adenin dan guanin adalah purin , yang ditemukan dalam dua cincin pirimidin terstruktur cincin menyatu dengan cincin imidazol. Sitosin, timin, dan urasil adalah pirimidin , yang mengandung struktur cincin pirimidin beranggota enam tunggal. DNA mengandung adenin, guanin, sitosin dan timin dalam nukleotidanya. RNA mengandung urasil, bukan timin. Adenin membentuk dua ikatan hidrogen dengan timin dan guanin membentuk tiga ikatan hidrogen dengan sitosin. Pasangan basa komplementer dalam DNA disebut model pasangan basa Watson-Crick DNA . Ini menyatukan dua untai DNA komplementer, membentuk ikatan hidrogen. Maka dari itu, struktur akhir DNA adalah untai ganda dan antiparalel. Dalam RNA, urasil membentuk dua ikatan hidrogen dengan adenin, menggantikan timin. Pasangan basa komplementer RNA dalam molekul yang sama membentuk struktur RNA untai ganda yang disebut loop jepit rambut . DNA untai ganda ditunjukkan pada Gambar 3 .
Gambar 3: DNA
Perbedaan antara timin dan urasil adalah pada gugus metil yang ada dalam atom karbon 5′ timin. Urasil mampu berpasangan dengan basa lain selain adenin dan deaminasi sitosin dapat menghasilkan urasil. Maka dari itu, RNA kurang stabil jika dibandingkan dengan DNA karena adanya urasil daripada timin. Urasil dan timin ditunjukkan pada Gambar 4.
Gambar 4: Urasil dan timin
Perbandingan Gula Fosfat dan Basa DNA dan RNA
Persamaan Antara Gula Fosfat dan Basa DNA dan RNA
Fosfat
- Baik DNA maupun RNA mengandung satu, dua atau tiga gugus fosfat, yang terikat pada karbon 5′ dari gula pentosa.
gula pentosa
- Baik DNA dan RNA mengandung monosakarida pentosa dalam nukleotidanya, yang melekat pada basa nitrogen dan satu, dua atau tiga gugus fosfat.
Basa nitrogen
- Baik DNA dan RNA berbagi tiga jenis basa nitrogen: adenin, guanin, dan sitosin.
Perbedaan Antara Gula Fosfat dan Basa DNA dan RNA
Gula Pentosa
DNA: Gula pentosa yang ditemukan dalam DNA adalah deoksiribosa.
RNA: Gula pentosa yang ditemukan dalam RNA adalah ribosa.
Konformasi Gula
DNA: D-2-deoxyribose ditemukan di tulang punggung gula-fosfat DNA.
RNA: D-ribosa ditemukan di tulang punggung gula-fosfat RNA.
Signifikansi Gula Pentosa dalam DNA/RNA
DNA: 2-deoksiribosa memungkinkan pembentukan heliks ganda DNA.
RNA: Ribosa tidak memungkinkan pembentukan heliks ganda RNA karena adanya gugus hidroksil 2 ‘.
Timin/Urasil
DNA: Timin ditemukan dalam DNA.
RNA: Urasil ditemukan di RNA.
Signifikansi Timin/Urasil
DNA: DNA lebih stabil daripada RNA karena adanya timin.
RNA: RNA kurang stabil karena adanya urasil daripada timin.
Fosforilasi
DNA: Deoxyribonucleosides difosforilasi oleh deoxyribokinase.
RNA: Ribonukleosida difosforilasi oleh ribokinase.
Fosforilasi Menghasilkan
DNA: Fosforilasi deoksiribonukleosida menghasilkan deoksiribonukleotida.
RNA: Fosforilasi ribonukleosida menghasilkan ribonukleotida.
Kata terakhir
Baik DNA maupun RNA terdiri dari gula pentosa, yang terikat pada basa nitrogen pada karbon 1′ dan satu atau lebih gugus fosfat pada karbon 5′. Tulang punggung gula-fosfat dari kedua jenis asam nukleat dibentuk oleh polimerisasi nukleotida melalui gugus fosfat. Gula pentosa yang ditemukan dalam tulang punggung gula-fosfat DNA adalah D-2-deoksiribosa. D-ribosa ditemukan dalam RNA. Basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA adalah adenin, guanin, sitosin, dan timin. Dalam RNA, urasil ditemukan, menggantikan timin. Satu, dua atau tiga gugus fosfat ditemukan melekat pada gula pentosa. Ketika satu gugus fosfat melekat pada nukleosida, itu disebut nukleotida monofosfat. Ketika dua gugus fosfat melekat pada nukleosida, itu disebut nukleotida difosfat. Ketika tiga gugus fosfat melekat pada nukleosida, itu disebut nukleotida trifosfat.
Referensi: 1. “Catatan Kelas.” Dasar-dasar: DNA, RNA, Pro
tein. Np, dan Web. 28 April 2017.2.”Struktur Asam Nukleat.” Catatan Percikan. SparkNotes, dan Web. 28 April 2017.3.”Mengapa timin bukannya urasil?” Alam Bumi. Np, 17 Juni 2016. Web. 28 April 2017.
Gambar Courtesy: 1..”Nucleotides 1″ Oleh Boris (PNG), SVG oleh Sjef – en:Image:Nucleotides.png (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia 2..”DeoxyriboseLabeled” Oleh Adenosin (Pengguna Wikipedia Bahasa Inggris) – Wikipedia Bahasa Inggris (CC BY-SA 3.0) melalui Commons Wikimedia 3. “Nukleotida DNA” Oleh OpenStax College – Situs Web Anatomi & Fisiologi, Connexions . 19 Juni 2013 (CC BY 3.0) melalui Commons Wikimedia 4. “Pyrimidines2” Oleh Mtov – Karya sendiri (Domain Publik) melalui Commons Wikimedia
