REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA NUKLEOTIDA

PENDAHULUAN

Nukleotida adalah bahan penyusun dua makromolekul penting (asam nukleat) dalam organisme yang hidup yang disebut DNA dan RNA. Mereka adalah bahan genetik dari suatu organisme, dan bertanggung jawab untuk meneruskan karakteristik genetik dari generasi ke generasi.

Selanjutnya, mereka penting untuk mengendalikan dan menjaga fungsi sel.

Selain dua makromolekul ini, ada nukleotida penting lainnya. Sebagai contoh, ATP (Adenosine tri fosfat) dan GTP yang penting untuk penyimpanan energi. NADP dan FAD merupakan nukleotida, yang bertindak sebagai kofaktor. Nukleotida seperti CAM (siklik adenosin monofosfat) sangat penting untuk jalur sinyal sel.

Sebuah nukleotida terdiri dari tiga unit. Ada sebuah molekul gula pentosa, basa nitrogen dan gugus fosfat. Tergantung pada jenis molekul gula pentosa, basa nitrogen dan jumlah gugus fosfat, nukleotida dapat berbeda. Sebagai contoh, dalam DNA, ada gula deoksiribosa dan RNA, ada gula ribosa. Ada terutama dua kelompok basa nitrogen yang dikenal sebagai piridin dan pirimidin.

Pirimidin adalah heterosiklik, aromatik, cincin enam anggota yang lebih kecil yang mengandung nitrogen pada posisi 1 dan 3. Sitosin, timin, urasil adalah contoh untuk basis pirimidin. Basa purin yang jauh lebih besar dari pirimidin. Selain cincin aromatik heterosiklik, mereka memiliki cincin imidazol.

Adenin dan guanin adalah dua basa purin. Dalam DNA dan RNA, basa bebas membentuk ikatan hidrogen di antara mereka. Itu adalah adenin: tiamin / urasil dan guanin: sitosin disediakan bebas untuk satu sama lain. Fosfat terkait dengan gugus -OH 5 gula karbon.

Dalam nukleotida DNA dan RNA, biasanya ada satu gugus fosfat. Namun, dalam ATP, ada tiga gugus fosfat. Keterkaitan antara gugus fosfat adalah ikatan energi tinggi. Terutama, ada delapan jenis nukleotida dalam DNA dan RNA.

Dalam DNA:

• deoksi adenosin mono fosfat

• deoksi guanosin mono fosfat

• deoksi sitidin mono fosfat

• deoksi timidin mono fosfat

Dalam RNA

• Adenosin mono fosfat

• guanosin mono fosfat

• sitidin mono fosfat

• Uridin mono fosfat

delapan nukleotida Di atas adalah tipe dasar. Dan nukleotida lainnya dapat derivatif dari ini. Nukleotida dapat dihubungkan satu sama lain untuk membentuk polimer. Keterkaitan ini terjadi antara gugus fosfat dari nukleotida dengan gugus hidroksil dari gula. Dengan membuat semacam ikatan fosfodiester, makromolekul seperti DNA dan RNA akan terbentuk.

• Jenis nukleotida :

Nama tergantung pada basanya

Jumlah fosfat yang dimiliki

Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATP

Guanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTP

Sitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTP

Timin TMP, TDP, TTP, –

Urasil UMP, UDP, UTP, dUMP, dUDP, dUTP

Nukleotida mengikat basa nitrogennya pada atom C no. 1, dgn ikatan glikosida. Gugus fosfat terikat pada gugus hidroksil atom C no. 5. Kedua kondisi diatas, menyebabkan nukleotida mempunyai sifat sifat:

• Gugus phosphat a bertindak sebagai  asam kuat (pKa= 1)

• Gugus amina dari basa purin dan pirimidine, dapat di protonasi. Nukleotida mampu menyerap sinar uv à dapat diukur 

REAKSI SPESIFIK PADANUKLEOTIDA

A. De-novo biosintesis nukleotida purin

1.  Inosin monofosfat disintesis de-novodengan menambahkan ke ribosa - fosfat

a.  Langkah pertama - dan langkah diatur - adalah konversi ribosa-5-fosfat untuk phosphoribose-1-pirofosfat (PRPP).

b.  The pirofosfat 'mengaktifkan' C1 pada ribosa untuk penambahan lebih lanjut

c. Sintesis hasil untuk inosin monofosfat

Senyawa lainnya berkontribusi terhadap sintesis, termasuk:

- N-formil THF 10 

- Glisin

- Glutamin

-Aspartate

2. IMP diubah menjadi baik AMP atau GMP oleh jalur yang berbeda

a. Konversi inosin-MP untuk Adenosin-MP

b. Konversi inosin-MP untuk guanosin-MP

3. fosforilasi memberi bentuk difosfat (nukleosida monofosfat kinase)

GAMBAR

AMP + ATP AMP + ATP    <--> <->   2ADP 2ADP                      (adenylate kinase) (Siklase kinase)

GMP + ATP GMP + ATP   <---> <--->   GDP + ADP PDB + ADP           (guanylate kinase) (Guanylate kinase)

- Enzim yang sama khusus untuk setiap nukleotida

- Tidak ada kekhususan untuk ribonucleotide vs deoksiribosa.

4. Deoxynucleotides dibentuk atas penurunan gula (ribonucleotide reduktase)

5. fosforilasi untuk trifosfat (nukleosida difosfat kinase)

N 1 DP + N 2 TP N 1 DP + N 2 TP   <--> <->   N 1TP + N 2 DP N 1 TP + N 2 DP

and dan

dN 1 DP + N 2 TP dN 1 DP + N 2 TP   <--> <->   dN 1 TP + N 2 DP dN 1 TP + N 2 DP

     - Tidak ada kekhususan untuk basis

     - Tidak ada kekhususan untuk gula (ribo-atau deoksi-)

6. regulasi biosintesis purin:

PRPP mengatur tingkat produksi purin melalui peraturan feed-maju

(Banyak poin peraturan lain, tetapi dengan signifikansi medis sedikit atau tidak ada)

B. Degradasi nukleotida purin menjadi asam urat:

Nucleases dan nucleotidases menurunkan rantai asam nukleat ke nukleotida bebas dan kemudian ke nukleosida. Para nucleoosides purin kemudian terdegradasi lebih lanjut menjadi asam urat, yang diekskresikan dalam urin.
Adenin: pertama deaminate untuk inosin, kemudian bersatu untuk membentuk hipoksantin, mengoksidasi untuk xanthine asam urat maka
Guanosin: bersatu pertama yang merilis guanin, kemudian deaminate untuk xanthine, mengoksidasi menjadi asam urat

PERMASALAHAN
1. Coba anda jelaskan sedikit yang anda ketahui tentang nukleotida?
2. Apa perbedaan dari nukleotida dan nukleosida?
3. Struktur DNA dengan RNA dapat dibedakan berdasarkan komponen gulanya, susunan basa purinnya, gugus fosfatnya, dan bentuk rantainya mengapa demikian?