Asam Nukleat (Nucleid Acid): Apa Itu & Bagaimana Cara Kerjanya

Nucleid Acid atau Asam Nukleat adalah bahan penyusun kehidupan, dan bahan ini memainkan peran utama dalam semua bentuk kehidupan sel.

Asam nukleat ini — juga dikenal sebagai nukleid — adalah senyawa organik yang ditemukan di dalam sel. Senyawa ini membawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya, dan berfungsi sebagai sarana utama organisme menyimpan informasi keturunan.

Urutan asam nukleat ini juga memainkan peran penting dalam kesehatan dan penyakit manusia. Asam nukleat sangat penting untuk kehidupan seluler karena berfungsi sebagai mekanisme penyimpanan informasi genetik.

Informasi genetik terdiri dari urutan nukleotida (seperti DNA) dan urutan RNA non-coding (seperti microRNA). Nukleotida adalah blok bangunan asam nukleat.

Ada dua jenis asam nukleat: asam ribonukleat (RNA) dan asam deoksiribonukleat (DNA). Namun, hanya DNA yang biasa disebut sebagai asam deoksiribonukleat (DNA).

Inti sel menampung DNA, sedangkan sitoplasma mengandung jenis struktur nukleoid lain seperti ribosom dan butiran korismatik yang mungkin juga terlibat dengan sintesis DNA.

Asam Nukleat RNA

RNA adalah asam poliribonukleat (poli-G) yang berfungsi sebagai cetakan untuk sintesis protein di dalam sel.

Di dalam sel, molekul RNA digunakan sebagai templat untuk membangun protein menggunakan konstruksi protein dan menggunakan DNA sebagai templat, namun dengan kecepatan yang lebih lambat. Hal ini menyebabkan protein biasanya diproduksi dalam jumlah yang jauh lebih kecil daripada DNA.

Baik DNA dan RNA sangat penting untuk kehidupan, dan ada di semua sel hidup. Banyak virus, seperti virus papiloma manusia, juga menghasilkan RNA sebagai cara memperoleh informasi genetik untuk melakukan replikasi.

Tidak seperti DNA, yang merupakan molekul linier pada manusia, molekul RNA berbentuk lingkaran dan sering terdiri dari beberapa daerah nukleotida yang dihubungkan oleh ikatan kimia.

Bentuk ini memudahkan sel untuk menghasilkan RNA dari templat DNA dan protein dari RNA tersebut.

Sel manusia memiliki banyak mekanisme rumit yang mengatur produksi RNA; mekanisme ini sangat penting untuk perkembangan embrio dan kesehatan sel.

Asam Nukleat DNA

Seperti RNA, DNA adalah asam poliribonukleat (poli-G) yang juga digunakan sebagai cetakan untuk produksi protein di dalam sel.

Namun berbeda dengan RNA, DNA adalah molekul linier dan karenanya jauh lebih besar daripada molekul RNA yang digunakan untuk menghasilkan protein.

DNA juga kekurangan gula ribosa yang ditemukan dalam molekul RNA. Akibatnya, ketika ATP ditambahkan ke untai DNA, ia membelah menghasilkan adenosin trifosfat (ATP), yang sangat penting untuk banyak proses di dalam sel.

DNA merupakan komponen yang sangat penting untuk kehidupan. DNA ini berada di dalam inti sel dan di mitokondria sel. DNA juga berfungsi untuk menghasilkan protein dan menyimpan informasi.

Namun tidak seperti RNA, DNA menyimpan informasi genetik. DNA juga memiliki kemampuan untuk membuat senyawa lain, seperti glikogen dan lemak.

Fungsi DNA dan RNA dalam Sel

DNA digunakan dalam metabolisme sel karena menyimpan informasi tentang susunan asam amino dalam protein.

Dengan mengetahui di mana asam amino ini berada dalam protein, sel manusia dapat menghasilkan protein yang mereka butuhkan.

Di dalam inti sel, DNA digunakan untuk menghasilkan protein yang dibutuhkan sel.

Inilah sebabnya kenapa beberapa penyakit, seperti kanker, disebabkan oleh mutasi pada DNA. Ketika sebuah sel membelah, DNA-nya disalin, sehingga generasi berikutnya memiliki DNA yang sama.

Fungsi DNA dalam Kesehatan dan Penyembuhan Penyakit

Mutasi genetik, seperti yang menyebabkan kanker dan penyakit lainnya, dapat menyebabkan sel tumbuh di luar kendali.

Untuk menghentikan pertumbuhan abnormal, sel manusia perlu memperbaiki mutasi agar kembali ke keadaan normal.

Sel menggunakan DNA sebagai templat untuk memperbaiki DNA yang rusak.

Jika mutasi menyebabkan satu basa DNA, sitosin, menjadi basa yang berbeda, timin, maka sel tersebut menggunakan DNA sebagai templat untuk memperbaiki kerusakan dan beralih kembali ke basa aslinya, sitosin.

Dalam prosesnya, sel dapat mengubah basa dari timin menjadi urasil, yang merupakan basa berbeda dari sitosin. Proses ini merupakan fungsi normal dari DNA; yang tidak menyebabkan terjadinya mutasi.

Produksi Asam Nukleat untuk Digunakan Sebagai Terapi

Saat ini, terapi genetik digunakan untuk mengobati berbagai jenis kanker, dan para peneliti sedang bekerja untuk mengembangkan asam nukleat sebagai terapi baru.

Terapi genetik menggunakan urutan DNA yang mengaktifkan gen di dalam sel kanker, menghasilkan protein yang membunuh sel dengan menyerang DNA-nya.

Para peneliti sekarang mencari cara untuk menggunakan asam nukleat untuk mengantarkan gen terapeutik tanpa menempelkan gen ke protein.

Strategi untuk Menciptakan Agen Terapi Genetik

DNA dapat diubah untuk menghasilkan terapi gen, namun tantangan utamanya adalah membuat struktur struktur DNA baru sestabil struktur DNA asli di dalam sel.

Hal ini dilakukan dengan menggunakan nukleotida yang dimodifikasi, seperti 2-thio-thymidine, bukan gula deoksiribosa normal.

Basa yang dimodifikasi dapat dimasukkan ke dalam struktur DNA baru, sedangkan basa normal dimasukkan ke dalam mesin genetik sel. Hal tersebut memungkinkan DNA baru untuk dimasukkan ke dalam DNA sel dan digunakan untuk fungsi normal sel.

Keterbatasan Penerapan Terapi Asam Nukleat pada Manusia

Meskipun terapi asam nukleat sangat menjanjikan, ada beberapa batasan potensial untuk penggunaannya pada manusia.

Salah satu batasannya adalah terapi harus disampaikan ke sel kanker agar terapi menjadi efektif.

Jika sel kanker berada di dalam organ yang jauh, maka terapi harus dibawa ke organ tersebut, yang bisa jadi sulit.

Selain itu, terapi harus dimasukkan ke dalam DNA sel inang agar dapat digunakan.

Hal ini dapat menjadi tantangan, karena urutan DNA baru harus dikirim ke sel kanker sambil dimasukkan ke dalam DNA sel inang. Ditambah lagi, banyak sel (misalnya sel kulit) yang memiliki lapisan pelindung yang dapat mengganggu proses pengiriman asam nukleat.

Kesimpulan

DNA dan RNA merupakan asam nukleat terpenting untuk kesehatan dan penyakit manusia. DNA digunakan untuk menyimpan informasi dalam inti sel dan untuk membuat protein. Sementara itu, RNA digunakan sebagai template untuk produksi protein dalam sel.

Dengan membaca penjelasan diatas, maka dapat dilihat bahwa keduanya memainkan peranan penting dalam kesehatan dan penyakit manusia.

Beberapa peneliti pun telah menggunakan asam nukleat ini dalam produk inovasi untuk membantu penyembuhan penyakit, seperti penyakit kanker dan lainnya.