Sitosin: Pengertian, struktur, rumus, fungsi

Sitosin adalah salah satu basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA dan RNA. Sitosin adalah turunan pirimidin yang memiliki satu struktur cincin karbon aromatik heterosiklik. Rumus molekul sitosin adalah C4H5N3O.

Bagian komplementer dari sitosin adalah guanin, dan membentuk tiga ikatan hidrogen yang dipasangkan dengan guanin pada heliks DNA. Sitosin memiliki dua kelompok yang terikat pada cincin heterosikliknya. Pada posisi C4, ada gugus amina, dan pada posisi C2 ada gugus keto, seperti yang ditunjukkan pada gambar.

Sitosin membawa informasi genetik organisme. Sitosin hadir baik dalam DNA dan RNA dan berpartisipasi dalam kode genetik gen. Sitosin juga memainkan peran lain yang berbeda dalam sel. Ini bertindak sebagai pembawa energi dan kofaktor cytidine triphosphate (CTP).

Sitosin adalah senyawa organik, yang disebut basa nitrogen, yang merupakan bagian dari struktur asam nukleat, yang bertanggung jawab untuk transmisi pewarisan genetik: asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA). Basa nitrogen diklasifikasikan menjadi dua kelompok: purik, berasal dari purin dan yang adenin dan guanin, dan pirimidin, yang berasal dari struktur molekul pirimidin dan, bersama dengan sitosin, timin (dalam DNA) dan urasil (dalam RNA). Dalam kode genetik, sitosin diwakili oleh huruf C.

Molekul sitosin terdiri dari atom karbon, nitrogen, oksigen, dan hidrogen. Nama basa nitrogen disebabkan oleh struktur molekul. Dalam kerangka karbon beberapa atom karbon telah digantikan oleh atom nitrogen, yang memiliki beberapa pasangan elektron bebas. Elektron ini dapat dihasilkan untuk pembentukan ikatan dengan molekul lain, sitosin dianggap sebagai basa. Berbeda dengan basa purin, dibentuk oleh dua cincin yang berbagi salah satu sisinya, pirimidin lebih sederhana, karena mereka dibentuk oleh struktur siklik tunggal, dalam bentuk segi enam.

Struktur molekul basa pirimidin, terdiri dari cincin empat atom karbon dan dua atom nitrogen, memunculkan rumus kimia C4H5N3O dalam kasus sitosin.

Untuk pembentukan asam nukleat, sitosin berikatan dengan dua jenis molekul lain: gula, lebih khusus, pentosa (ribosa dalam kasus RNA dan deoksiribosa dalam kasus DNA), dan gugus fosfat. Ketiga komponen ini membentuk bagian struktural dasar dari DNA dan RNA, nukleotida.

Salah satu atom nitrogen sitosin membentuk ikatan glikosidik dengan karbon gula, membentuk nukleosida. Struktur ini dinamai dengan akhiran -idin, yang ditambahkan ke nama basa: sitidin, yang disingkat Cid. Jika pentosa nukleosida adalah gula deoksi, awalan deoksi juga ditambahkan, sehingga akan disebut deoksisitidin (dCid singkatnya).

Nukleosida yang terbentuk bergabung dengan molekul fosfat, melengkapi struktur nukleotida, yang sekarang disebut sitidilat, atau juga cytosine monophosphate (CMP), ketika dibentuk oleh penyatuan sitosin dengan gugus fosfat tunggal. Seperti dalam kasus nukleosida, jika gula yang ada dalam nukleotida adalah dari bentuk deoksi, awalan ini (deoxycytidylate dCMP) harus ditambahkan. Nukleotida sitosin adalah salah satu dari empat kemungkinan yang membentuk struktur asam nukleat. Pengikatan, dalam jumlah besar, dari empat jenis nukleotida yang berbeda membentuk untaian panjang DNA dan RNA.

Dengan afinitas kimia, sitosin berikatan khusus dengan guanin (basa murni), dengan membentuk tiga ikatan jembatan hidrogen. Basa komplementaritas basa ini mendasar dalam struktur heliks ganda DNA, dan juga dalam mekanisme replikasi, transkripsi, dan translasi, di mana terjadi sintesis rantai baru, baik DNA dan RNA, dan terjadi sintesis protein. , sesuai dengan afinitas beberapa basa nitrogen dengan yang lain.

Sitosin juga dapat menjadi bagian dari nukleotida yang tidak terlibat dalam pembentukan asam nukleat, seperti CTP, nukleotida trifosfat (sitidilat yang terhubung dengan tiga molekul fosfat) yang terlibat dalam metabolisme lipid.

Pengertian

Sitosin adalah salah satu dari lima basa nitrogen yang merupakan bagian dari asam nukleat (DNA dan RNA) dan dalam kode genetik diwakili oleh huruf C. Empat basa lainnya adalah adenin, guanin, timin, dan urasil. Itu milik keluarga basa nitrogen yang dikenal sebagai pirimidin, yang memiliki cincin tunggal.

Dalam DNA dan RNA, pasangan sitosin dengan guanin melalui tiga ikatan hidrogen. Ini membentuk nukleosida sitidin (Cyd) dan deoxycytidine (dCyd), dan nukleotida sitidilat (CMP) dan deoxycytidylate (dCMP).

Ini adalah turunan pirimidin, dengan cincin aromatik dan gugus amino di posisi 4 dan gugus keton di posisi 2. Nama lain untuk sitosin adalah 2-oxy-4-aminopyrimidine dan 4-amino-2 (1H) -pyrimidinone. Rumus kimianya adalah C4H5N3O dan massa molekulnya adalah 111,10 u. Sitosin ditemukan pada tahun 1894 ketika diisolasi dari jaringan timus domba.

Sejarah

Sitosin ditemukan oleh Albrecht Kossel pada tahun 1894 ketika dihidrolisis dari jaringan timus betis. Pada tahun 1903, strukturnya diusulkan dan disintesis (dan dikonfirmasi) di laboratorium pada tahun yang sama.

Sitosin baru-baru ini digunakan dalam komputasi kuantum. Pertama kali setiap sifat mekanik kuantum dimanfaatkan untuk memproses informasi terjadi pada tanggal 1 Agustus 1998, ketika peneliti Oxford menerapkan algoritme David Deutsch dalam komputer kuantum resonansi magnetik nuklir dua qubit, atau NMRQC) berdasarkan sitosin.

Fungsi biologis

Ketika ditemukan ketiga dalam kodon RNA, sitosin identik dengan urasil, karena dapat dipertukarkan sebagai basa ketiga. Ketika ditemukan sebagai basa kedua dalam kodon, basa ketiga selalu dapat dipertukarkan. Misalnya, UCU, UCC, UCA, dan UCG semuanya serine, terlepas dari basa ketiga.

Deaminasi enzimatik aktif dari sitosin atau 5-methylcytosine oleh keluarga APOBEC dari sitosin deaminase dapat memiliki implikasi menguntungkan dan merugikan pada berbagai proses seluler serta pada evolusi organisme. Implikasi deaminasi pada 5-hydroxymethylcytosine, di sisi lain, masih kurang dipahami.

Aspek teoretis

Sitosin belum ditemukan di meteorit, yang menunjukkan untaian pertama RNA dan DNA harus mencari di tempat lain untuk mendapatkan blok pembangun ini. Sitosin kemungkinan terbentuk di dalam beberapa badan induk meteorit, namun tidak bertahan di dalam tubuh ini karena reaksi deaminasi yang efektif menjadi urasil.

Reaksi Kimia

Sitosin dapat ditemukan sebagai bagian dari DNA, sebagai bagian dari RNA, atau sebagai bagian dari nukleotida. Sebagai cytidine triphosphate (CTP), ia dapat bertindak sebagai co-faktor untuk enzim, dan dapat mentransfer fosfat untuk mengubah adenosine diphosphate (ADP) menjadi adenosine triphosphate (ATP).

Dalam DNA dan RNA, sitosin dipasangkan dengan guanin. Namun, secara inheren tidak stabil, dan dapat berubah menjadi urasil (deaminasi spontan). Hal ini dapat menyebabkan mutasi titik jika tidak diperbaiki oleh enzim perbaikan DNA seperti urasil glikosilase, yang membelah urasil dalam DNA.

Sitosin juga dapat dimetilasi menjadi 5-metilsitosin oleh enzim yang disebut DNA methyltransferase atau dimetilasi dan dihidroksilasi untuk membuat 5-hidroksimetilsitosin. Perbedaan tingkat deaminasi sitosin dan 5-metilsitosin (ke urasil dan timin) membentuk dasar pengurutan bisulfit. [8]

Sitosin: Pengertian, struktur, rumus, fungsi

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *

Kembali ke Atas