Nukleotida : komponen utama penyusun ADN dan ARN

Komponen penyusun ADN dan ARN

Seperti telah diketahui, bahwa pada prinsipnya komponen penyusun ADN dan ARNsebenarnya sama. Baik ADN maupun ARN dibentuk oleh tiga bahan utama yaitu: gula ribosa, basa nitrogen, dan fosfat. Perbedaan bahan penyusun ADN dan ARN ada pada jenis gula ribosa dan basa nitrogen primidinnya. Gula ADN adalahdeoksiribosa, sedangkan ARN adala gula ribosa. Basa nitrogen pirimidin pada ADN ada timin, sedangkan pada ARN timin diganti urasil. Jika lupa silahkan baca lagi di sini.

Struktur paling dasar pembentuk ADN dan ARN (monomer) adalah ikatan antara gula dengan basa nitrogen yang disebut nukleosida. Jika nukleosida ini berikatan dengan  dengan fosfat (P) mereka disebut nukleotida. Nukleotida pada ADN akan berikatan satu sama lain membentuk rantai panjang yang memiliki berpasangan. Karena itu ADN sering disebut rantai ganda polinukleotida yang berbentukdoublehelix (pita terpilin). Sedangkan pada ARN nukleotida juga berikatan satu sama lain membentuk rantai polinukleotida tetapi berukuran pendek dan beruparantai tunggal.

Nukleotida pembentuk ADN disebut deoksiribonukleotida (nukleotida yang berikatan dengan gula deoksiribosa) sebanyak 4 macam sesuai dengan jenis basa nitrogen, yaitu:

deoksiadenosinmonofosfat / dAMP (basa nitrogen adenin)

deoksiguanosinmonofosfat /dGMP (basa nitrogen guanin)

timidinmonofosfat / TMP (basa nitrogen timin)

deoksisitidinmonofosfat / dCMP (basa nitrogen citosin)

Inilah bentuk dasar deoksiribonukleotida penyusun ADN. Nukleotida penyusun ARN disebut ribonukleotida. Jadi hanya berbeda pada jenis gula ribosa dan basa nitrogenya urasil.

Nukleotida pembentuk ARN disebut ribonukleotida (nukleotida yang berikatan dengan gula ribosa) sebanyak 4 macam sesuai dengan jenis basa nitrogen, yaitu:

adenosinmonofosfat / AMP (basa nitrogen adenin)

guanosinmonofosfat /GMP (basa nitrogen guanin)

uridinmonofosfat / UMP (basa nitrogen urasil)

sitidinmonofosfat / CMP (basa nitrogen citosin)

Para nukleotida itulah yang akan digunakan pada proses replikasi untuk membentuk rantai baru ADN, juga digunakan pada proses transkripsi sewaktu pencetakan ARNd oleh ADN.

Perhatikan contoh bagaimana nukleotida dirangkai membnetuk ADN pada gambar di samping. Pertamakali deoksitimidintrifosfat akan berpasangan dengan adenin pada rantai ADN. Ketika telah berpasangan dengan adenin dua molekul fosfat akan lepas sehingga terbentuk deoksitimidinmonofosfat pada langkah pemanjangan (extension/elongasi). Jika basa nitrogen tidak cocok (error) akan dilakukan penggantian dengan nukleotida yang sesuai (langkah proofreading). Proses ini berlangsung dengan bantuan ADN polimerase.

 

Sumber : www.biologimediacentre.com

Lantas bagaimana hubungannya dengan peran enzim dalam replikasi ADN dan transkripsi ARNd? Sebagaimana diketahui ada beberapa enzim berperan di sini, yaitu:

• ADN polimerase
• helikase
• ligase
• ARN polimerase

ADN polimerase adalah enzim penting dalam replikasi ADN maupun dalam perbaikan ADN. Enzim ini mengkatalisasi reaksi polimerisasi deoksiribonukleotida menjadi rantai ADN, dengan kata lain enzim ini mengkatalisasi reaksi pembentukan ADN dengan berperan dalam elongasi dan proofreading dan membaca rantai ADN utuh sebagai cetakan (template) lalu menggunakannya untuk membentuk rantai ADN baru. Molekul polimer yang baru terbentuk merupakan komplemen atau pasangan yang identik dengan rantai yang digunakan sebagai cetakannya. Lihat video animasinya di sini.

Helicase adalah enzim yang berperan dalam proses replikasi ADN. Enzim ini menggunakan energi dari ATP untuk memutus ikatan hidrogen antar rantai ADN double helix menjadi rantai tunggal.

Ligase (dari kata kerja Latin lig?re yang berarti “untuk mengikat” atau “terikat bersama-sama”) adalah enzim yang dapat mengkatalisis penggabungan dua molekul dengan membentuk ikatan kimia baru. Ligase ADN merupakan enzim yang digunakan untuk menggabungkan fragmen nukleotida ADN dan ARN. Jadi berperan dalam replikasi dan transkripsi. Selain iitu ligase berfungsi pada perbaikan ADNdengan mengikatkan kembali rantai nukleotida yang terputus. Nama umum lain untuk ligase adalah sintetase.

ARN polimerase adalah enzim yang digunakan dalam pembentukan ARN. Pada sel, enzim ini diperlukan untuk membangun rantai ARN gen ADN sebagai cetakannya melalui proses yang disebut transkripsi. Enzim ini penting untuk kehidupan dan ditemukan di semua organisme dan banyak virus.

 

Sumber : www.biologimediacentre.com