F S ASAM NUKLEAT DAN PROTEIN

2.6. F

UNGSI A SAM N UKLEAT Asam nukleat DNA berperan penting dalam menjaga kelestarian spesies dari generasi ke generasi. DNA melalui urutan basanya membawa kode informasi genetik yang spesifik untuk setiap individu dan untuk spesies tertentu. Informasi genetik pada DNA akan ditranskripsi menjadi RNA dan selanjutnya RNA akan ditranslasikan menjadi protein. Tidak semua informasi genetik tersimpan dalam bentuk DNA, pada virus tertentu seperti retrovirus materi genetik tersimpan dalam bentuk RNA.

2.7. S

TRUKTUR P ROTEIN Protein adalah polimer lurus yang tersusun dari asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida. Struktur dasar asam amino terdiri dari atom karbon C α sebagai pusatnya yang terikat dengan gugus amino atau imino pada prolin, gugus karrboksil, atom hidrogen, dan rantai samping yang disebut gugus R. Gugus R ini membedakan sifat antara asam amino yang satu dengan asam amino yang lain. Rantai samping gugus karboksil gugus amino Gambar 2.6. Struktur asam amino Berdasarkan muatan listrik totalnya pada kondisi fisiologi, asam amino diklasifikasikan menjadi 1 asam amino netral tidak bermuatan, 2 asam amino asam bermuatan positif, dan 3 asam amino basa bermuatan negatif. Asam amino netral dapat digolongkan menjadi asam amino nonpolar dan hidrofob Ala, Val, Ile, Leu, Trp, Pro, Met, Phe, Cys, Tyr; dan yang lainnya adalah polar dan hidrofil Ser, Thr, Gln, Asn. Di antara asam amino yang polar dan hidrofil, dua bersifat asam bermuatan negatif yaitu asam aspartat dan asam glutamat dan tiga bersifat basa bermuatan positif yaitu lisin, arginin dan histidin. Gugus R pada asam amino glisin adalah atom hidrogen yang tidak memberikan sifat hidrofob ataupun hidrofil pada asam amino berukuran paling kecil ini. Dua asam amino mengandung sulfur yaitu sistein dan metionin. Hanya sistein yang membentuk ikatan disulfida. Penulisan asam amino dapat menggunakan simbol satu huruf A untuk alanin, W untuk triptofan atau tiga huruf ala untuk histidin, 16 Trp untuk triptofan. Struktur linier asam amino yang dihubungkan melalui ikatan peptida disebut polipeptida. Ikatan peptida terjadi antara gugus amino NH 2 dari satu asam amino dengan gugus karboksil COOH asam amino yang berdekatan. Reaksi ini disebut reaksi kondensasi yang melepaskan molekul air. Polipeptida yang terdiri dari kurang dari 30 asam amino disebut oligopeptida atau peptida saja. Panjang polipeptida pada sel hidup sangat beragam, umumnya berukuran 40-1000 asam amino. Satu molekul protein dapat terdiri atas dua atau lebih rantai polipeptida identik homopolimer, atau rantai berbeda heteropolimer. Setiap rantai polipeptida mempunyai polaritas, gugus amino berada pada ujung N dan gugus karboksil terdapat pada ujung C. Protein yang ada di alam tidak hanya berbentuk rantai linier lurus. Adanya interaksi antar asam amino penyusunnya melalui ikatan kovalen dan menyebabkan terbentuknya struktur sekunder, tersier dan kuarterner pada protein. Struktur primer suatu protein terdiri atas urutan linier asam amino. Struktur sekunder protein dapat berupa heliks- α dan β–pleated sheet. Struktur tersier protein tejadi oleh adanya ikatan nonkovalen lemah ikatan hidrogen, dan ikatan ion, ikatan hidrofob dan ikatan kovalen yang lebih kuat ikatan disulfida pada rantai polipeptida membentuk konformasi tertentu yang menstabilkan struktur protein. Struktur kuartener dibentuk bila dua atau lebih rantai polipeptida berasosiasi secara spontan. Protein hanya berfungsi pada kondisi alaminya yang biasanya membentuk konformasi tertentu baik dalam bentuk struktur tersier maupun kuartener. Gambar 2.7. Tingkatan struktur protein 17 Struktur primer protein ditentukan oleh gen pengkodenya. Jika terjadi mutasi perubahan pada gen normal, protein yang terbentuk dari hasil mutasi dapat mempunyai urutan asam amino berbeda. Perubahan satu asam amino dapat mengubah atau menghilangkan fungsi protein. Bakteri pada umumnya mampu membentuk semua asam amino, tetapi hewan termasuk manusia hanya dapat membentuk jenis asam amino tertentu. Manusia misalnya tidak mampu mensintesis delapan dari dua puluh asam amino. Kedelapan asam amino tersebut disebut asam amino esensial yang terdiri dari valin, isoleusin, leusin, lisin, metionin, threonin, fenilalanin, dan triptofan. Tirosin dapat disintesis dari asam amino esensial fenilalanin, oleh karena itu tirosin juga dianggap sebagai asam amino esensial.

2.8. F