Sitosin adalah salah satu basa yang menguraikan gen dalam DNA Anda. Hal ini sangat serbaguna saat ini sudah disebut ‘wild card’ asam nukleat. Pelajari tentang struktur dan fungsi huruf ‘C’ dalam alfabet DNA!

Pengertian Sitosin

Sitosin merupakan bagian penting dari DNA dan RNA, di mana ia adalah salah satu molekul basa nitrogen pembawa pengkodean informasi genetik. Sitosin bahkan dapat dimodifikasi menjadi basa yang berbeda untuk membawa informasi epigenetik. Sitosin memiliki peran lain dalam sel, juga, sebagai pembawa energi dan kofaktor CTP.

Struktur Sitosin

Sebagai basa nitrogen, sitosin penuh atom nitrogen (itu memiliki tiga). Ini juga memiliki satu cincin karbon, yang membuatnya menjadi pirimidin. Sebuah purin, di sisi lain, memiliki dua cincin karbon. Ada dua pirimidin (sitosin dan timin) dan dua purin (adenin dan guanin) dalam DNA.

RNA juga memiliki dua pirimidin (sitosin dan urasil) dan dua purin (adenin dan guanin). Dalam DNA, adenin dan timin yang hadir dalam persentase yang sama dan selalu berpasangan dengan satu sama lain. Yang meninggalkan sitosin berpasangan dengan teman nya guanine bercincin ganda. Sitosin juga berpasangan dengan guanin pada RNA.

Fungsi Sitosin dalam Asam Nukleat

Sitosin dapat menjadi bagian dari nukleotida, molekul yang mencakup basa nitrogen (di sini, sitosin) bersama dengan gula dan satu atau lebih fosfat. Ketika nukleotida bergabung bersama-sama, mereka dapat membentuk asam nukleat DNA dan RNA.

Ketika sitosin pada satu helai asam nukleat, untai lainnya akan berisi guanin untuk mencocokkan. Keduanya adalah teman karena mereka cocok bersama sempurna dengan tiga ikatan hidrogen (ditampilkan sebagai garis putus-putus dalam diagram di bawah).

Sitosin dapat dengan mudah dikonversi ke dalam basa lainnya, dan sehingga telah disebut basa ‘wild card’. Bahkan, kadang-kadang sengaja kehilangan beberapa atom dan menjadi urasil, salah satu basa di RNA (tapi jangan khawatir, sel-sel kita dapat menemukan dan memperbaiki kesalahan ini.)

Sitosin juga dapat termetilasi, yang merupakan perubahan yang dapat menyebabkan gen bisa dilenyapkan. Itulah contoh Epigenetika – informasi yang bukan bagian dari urutan DNA utama, tapi dibawa oleh DNA pula. Anggap saja seperti kertas catatan dalam sebuah buku.

Fungsi Lain pada Sel

Ketika itu bukan merupakan bagian dari DNA, sitosin mengapung di sekitar sel sebagai nukleotida dengan tiga fosfat. Dalam bentuk tersebut, kita menyebutnya cytidine trifosfat, atau CTP.

CTP dapat membawa energi yang seperti adenin mengandung sepupunya ATP. Ini juga merupakan kofaktor, atau pembantu, untuk enzim yang menambahkan gula pada protein dan enzim yang membuat gliserofosfolipid, komponen membran sel.

Sitosin adalah basa pirimidin salah satu dari empat basa kimia dalam DNA, tiga lainnya adalah adenin (A), guanin (G), dan timin (T).

Dalam molekul DNA, basa sitosin yang terletak pada satu untai membentuk ikatan kimia dengan basa guanin pada untai yang berlawanan. Urutan empat basa DNA mengkodekan instruksi genetik sel.

Sitosin adalah basa pirimidin, yang mengandung cincin aromatik heterosiklik dan dua substituen yang melekat (gugus amino pada posisi 4 dan gugus keton pada posisi 2).

Bersama dengan adenin dan guanin, ia hadir dalam DNA dan RNA, kasus timin dan urasil berbeda, karena timin biasanya hanya dalam DNA dan urasil hanya ada dalam RNA.

Apa itu Sitosin

Sitosin adalah salah satu dari empat blok pembangun DNA dan RNA. Jadi itu adalah salah satu dari empat nukleotida yang ada dalam DNA, RNA, dan setiap sitosin merupakan bagian dari kode.

Sitosin memiliki sifat unik karena mengikat dalam heliks ganda berlawanan dengan guanin, salah satu nukleotida lainnya.

Sitosin memiliki satu sifat menarik lainnya yang tidak dimiliki oleh nukleotida lain, yaitu bahwa sangat sering dalam sel, sitosin dapat memiliki bahan kimia tambahan yang melekat padanya, suatu kelompok metil.

Dan metilasi DNA pada sitosin ini diperkirakan membantu mengatur gen yang mencoba menghidupkan dan mematikannya.

Asal nama

Nama-nama lain dari sitosin adalah 2-oxy-4-aminopyrimidine dan 4-amino-2 (1H) -pyrimidinone. Rumus kimia sitosin adalah C4H5N3O dan massa molekulnya adalah 111,10 u. Sitosin ditemukan pada tahun 1894 ketika diisolasi dalam jaringan timus.

Sifat Sitosin

Sitosin merupakan turunan pirimidin, dengan bentuk heterosiklik, cincin aromatik, dan dua substituen yang terpasang (gugus amina di posisi empat dan gugus keto di posisi dua).

Senyawa heterosiklik adalah senyawa organik yang mengandung struktur berbentuk cincin yang terdiri dari atom karbon dan sulfur, oksigen atau nitrogen; dan substituen adalah atom atau kelompok atom yang menggantikan atom hidrogen dalam rantai utama hidrokarbon.

Senyawa heterosiklik adalah senyawa organik (yang mengandung karbon) yang mengandung struktur cincin yang mengandung atom selain karbon — seperti sulfur, oksigen, atau nitrogen — sebagai bagian dari cincin.

Aromatik adalah sifat kimia di mana cincin terkonjugasi dari ikatan tak jenuh, pasangan bebas, atau orbital kosong menunjukkan stabilisasi yang lebih kuat daripada yang diperkirakan oleh stabilisasi konjugasi saja.

Dalam kimia organik, substituen adalah atom atau sekelompok atom yang menggantikan atom hidrogen pada rantai induk hidrokarbon.

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 memotong urasil dalam DNA.

Sitosin juga dapat dimetilasi menjadi 5-metilsitosin oleh enzim yang disebut DNA metiltransferase.

Selain itu sitosin memiliki sifat fisik berikut:

  • Singkatan: C
  • Ini adalah senyawa organik nitrogen dari rumus C4H5N3O
  • Massa molekul: 111,10 U.M.A
  • Nama lain: 2-oxy-4-aminopyrimidine dan 4-amino-2 (1H) -pyrimidinone
  • Titik lebur: 593-598 K
  • Kelarutan dalam air: 1g / 130 ml air

Sejarah Sitosin

Sitosin pertama kali diidentifikasi pada tahun 1894 ketika diisolasi dari jaringan timus betis. Struktur diusulkan pada tahun 1903, dan disintesis (dan dengan demikian dikonfirmasi) di laboratorium pada tahun yang sama.

Basa purin dan pirimidin dalam DNA

Nukleotida adalah senyawa organik yang terbuat dari basa nitrogen, gula, dan asam fosfat. Nukleotida diklasifikasikan menjadi ribonukleotida (Urasil – Adenin – Sitokin – Guanin) jika mengandung ribosa dan deoksiribonukleotida (Timin – Adenin – Guanin – sitokin) jika gula deoksiribosa.

Nukleotida dapat bertindak dalam beberapa cara, sebagai monomer dalam asam nukleat (DNA dan RNA) atau sebagai molekul bebas (dalam kasus ATP).

Basa nitrogen yang membentuk nukleotida diklasifikasikan sebagai basa purik atau purin dan basa pirimidin.

Purin terdiri dari dua cincin, satu dari lima dan satu dari enam atom, sehingga lebih besar dan lebih berat dari pirimidin. Mereka terbentuk oleh kondensasi dua siklus karbon dan nitrogen. DNA dan RNA mengandung dua basa murni, adenin dan guanin.

Pirimidin mengandung cincin tunggal enam atom dan lebih kecil dari purin.

Pirimidin adalah senyawa organik, yang strukturnya mirip dengan benzena, tetapi dengan cincin heterosiklik, yaitu dua atom karbon disubstitusi oleh atom nitrogen pada posisi 1 dan 3. Tiga dari lima basa asam nukleat (C, T dan U) adalah pirimidin. Dalam DNA, basa-basa ini membentuk ikatan hidrogen dengan purin komplementernya.

Setiap rantai 3 basa nitrogen disebut triplet dan kode untuk asam amino. Artinya, enzim membaca kode dan membentuk bagian protein sesuai dengan kode masing-masing. Demikian juga, kode triplet diatur dalam gen, yang membentuk rantai DNA, yang dibungkus dalam kromosom yang terletak di inti sel eukariotik.

Nukleosida sitosin

Adapun strukturnya, terbukti bahwa dengan tiga situs pengikatannya, penyatuan dengan guanin dalam DNA dipermudah, mampu membentuk nukleosida cytidine (Cyd) dan deoxycytidine (dCyd), dan nukleotida cytidylate (CMP) dan deoxycytidylate (dCMP).

Namun, penyatuan ini secara inheren tidak stabil, dan dapat berubah menjadi urasil. Yaitu, sebuah mutasi dapat terjadi jika tidak diperbaiki oleh enzim perbaikan DNA seperti uracilglycosylase.

Di sisi lain, sitosin juga dapat didenaturasi dalam 5-metilsitosin oleh enzim yang disebut DNA metiltransferase; Juga telah ditunjukkan bahwa ia mungkin merupakan bagian dari nukleotida selain yang terkait dengan DNA atau RNA. Sama seperti Citidine trifosfat yang bertindak sebagai kofaktor terhadap enzim, dan dapat mentransfer fosfat untuk mengubah ADP (adenosin difosfat) menjadi ATP (adenosin trifosfat).

Kegunaan Sitosin

Sitosin baru-baru ini ditemukan digunakan dalam perhitungan kuantum. Pertama kali sifat mekanis kuantum dimanfaatkan untuk memproses informasi terjadi pada 1 Agustus 1998, ketika para peneliti di Oxford menerapkan algoritma David Deutsch pada NMRQC (Nuclear Magnetic Resonance Computer Quantum Computer) dua hasta yang didasarkan pada molekul sitosin.

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

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

Basa DNA

Keempat basa nitrogen yang ditemukan dalam DNA adalah adenin, sitosin, guanin, dan timin. Masing-masing basa ini sering disingkat menjadi satu huruf: A (adenin), C (sitosin), G (guanin), T (timin). Basis datang dalam dua kategori: timin dan sitosin adalah pirimidin, sedangkan adenin dan guanin adalah purin ().

Pasangan Basa dalam DNA

Basa nitrogen membentuk untai ganda DNA melalui ikatan hidrogen yang lemah. Basa nitrogen, bagaimanapun, memiliki bentuk spesifik dan sifat ikatan hidrogen sehingga guanin dan sitosin hanya terikat satu sama lain, sementara adenin dan timin juga berikatan secara eksklusif.

Pasangan pasangan basa nitrogen ini disebut saling melengkapi. Agar ikatan hidrogen terjadi sama sekali, donor ikatan hidrogen harus memiliki akseptor ikatan hidrogen komplementer di basa yang berseberangan dengannya.

Donor ikatan hidrogen yang umum termasuk kelompok amina primer dan sekunder atau gugus hidroksil. Kelompok akseptor yang umum adalah karbonil dan amina tersier ().

Ringkasan

Sitosin adalah salah satu basa nitrogen dalam DNA dan RNA. Memiliki satu cincin, jadi pirimidin, dan itu membuat tiga ikatan hidrogen, sehingga pasangan yang sempurna untuk guanin.

Hal ini dapat dimodifikasi (dengan sengaja atau karena kecelakaan) menjadikannya ‘wild card’ dari basa, dan pemain penting dalam epigenetik. Di luar asam nukleat, sitosin merupakan bagian dari CTP, pembawa energi dan kofaktor enzim yang dapat membantu melakukan pekerjaan mereka.