✔ Sifat Fisika Kimia Asam Nukleat

(Tulisan Sifat-sifat Fisika Kimia Asam Nukleat adalah belahan dari artikel dengan judul Tinjauan Asam Nukleat. Bila anda memerlukannya sebagai materi referensi, artikel tersebut sanggup anda DOWNLOAD DISINI)

Di bawah ini akan dibicarakan sekilas beberapa sifat fisika-kimia asam nukleat. Sifat-sifat tersebut yakni stabilitas asam nukleat, imbas asam, imbas alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung.

Stabilitas asam nukleat

Ketika kita melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau pun struktur sekunder RNA, sepintas akan nampak bahwa struktur tersebut menjadi stabil akhir adanya ikatan hidrogen di antara basa-basa yang berpasangan. Padahal, sebetulnya tidaklah demikian. Ikatan hidrogen di antara pasangan-pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan hidrogen antara basa dan molekul air apabila DNA berada dalam bentuk rantai tunggal.

Jadi, ikatan hidrogen terperinci tidak kuat terhadap stabilitas struktur asam nukleat, tetapi sekedar memilih spesifitas perpasangan basa. Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa. Permukaan basa yang bersifat hidrofobik mengakibatkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat.

Pengaruh asam

Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, contohnya HClO4 dengan suhu lebih dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis tepat menjadi komponen komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.

Pengaruh alkali

Pengaruh alkali terhadap asam nukleat menjadikan terjadinya perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH akan mengakibatkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat alasannya yakni molekul tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya, perubahan ini akan mengakibatkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada karenanya rantai ganda DNA mengalami denaturasi. Hal yang sama terjadi pula pada RNA. Bahkan pada pH netral sekalipun, RNA jauh lebih rentan terhadap hidrolisis kalau dibadingkan dengan DNA alasannya yakni adanya gugus OH pada atom C nomor 2 di dalam gula ribosanya.

Denaturasi kimia

Sejumlah materi kimia diketahui sanggup mengakibatkan denaturasi asam nukleat pada pH netral. Contoh yang paling dikenal yakni urea (CO(NH2)2) dan formamid (COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif tinggi, senyawa-senyawa tersebut sanggup merusak ikatan hidrogen. Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi.

Viskositas

DNA kromosom dikatakan memiliki nisbah aksial yang sangat tinggi alasannya yakni diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi panjangnya sanggup mencapai beberapa sentimeter. Dengan demikian, DNA tersebut berbentuk tipis memanjang. Selain itu, DNA merupakan molekul yang relatif kaku sehingga larutan DNA akan memiliki viskositas yang tinggi. Karena sifatnya itulah molekul DNA menjadi sangat rentan terhadap fragmentasi fisik. Hal ini menimbulkan problem tersendiri saat kita hendak melaksanakan isolasi DNA yang utuh.

Kerapatan apung

Analisis dan pemurnian DNA sanggup dilakukan sesuai dengan kerapatan apung (bouyant density)-nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat molekul tinggi, contohnya sesium klorid (CsCl) 8M, DNA memiliki kerapatan yang sama dengan larutan tersebut, yakni sekitar 1,7 g/cm3. Jika larutan ini disentrifugasi dengan kecepatan yang sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat akan bermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradien kerapatan.

Begitu juga, sampel DNA akan bermigrasi menuju posisi gradien yang sesuai dengan kerapatannya. Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient centrifugation) atau sentrifugasi isopiknik. Oleh alasannya yakni dengan teknik sentrifugasi tersebut pelet RNA akan berada di dasar tabung dan protein akan mengapung, maka DNA sanggup dimurnikan baik dari RNA maupun dari protein. Selain itu, teknik tersebut juga berkhasiat untuk keperluan analisis DNA alasannya yakni kerapatan apung DNA (ρ) merupakan fungsi linier bagi kandungan GCnya. Dalam hal ini, ρ = 1,66 + 0,098% (G + C).

Download artikel plus gambar diagram skematik sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan DNA)

Sumber http://zonabawah.blogspot.com

Share this post