Apa itu RNA ?
Asam ribonukleat
Perbedaan RNA dengan DNA terletak pada satu gugus hidroksil cincin gula pentosa, sehingga dinamakan ribosa, sedangkan gugus pentosa pada DNA disebut deoksiribosa. Basa nitrogen pada RNA sama dengan DNA, kecuali basa timina pada DNA diganti dengan urasil pada RNA. Jadi tetap ada empat pilihan: adenina, guanina, sitosina, atau urasil untuk suatu nukleotida.
William H. Stein
Pada 1937, setelah menamatkan sekolahnya, Stein pergi ke Institut Rockefeller untuk Riset Kedokteran di laboratorium Max Bergmann. Stein menganggap Bergmann salah satu ahli kimia protein terbesar dalam abad itu. Selama waktu ini, Stein dan kolaborator Stanford Moore mulai mempelajari komposisi protein asam amino. Mereka devised sebuah cara untuk memisahkan asam amino menggunakan bentuk zat tepung kentang. Dari analisis inilah mereka memulai risetnya pada susunan ribonuklease asam amino. (Ribonuklease ialah enzim/protein yang mempercepat reaksi kerusakan RNA dalam komponen yang lebih kecil. RNA menyalin informasi genetika dari DNA dan kemudian mengubahnya ke dalam protein untuk tubuh buat digunakan). Setelah tahun-tahun riset berdedikasi, Stein dinaikkan pada kegurubesaran di Institut ini pada 1954.
Asam nukleat
Asam nukleat (bahasa Inggris: "nucleic acid") adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) dan Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta pada virus.
Kodon
Kodon (kode genetik) adalah deret nukleotida pada mRNA yang terdiri atas kombinasi tiga nukleotida berurutan yang menyandi suatu asam amino tertentu sehingga sering disebut sebagai kodon triplet. Asam amino yang disandikan misalnya metionin oleh urutan nukleotida ATG (AUG pada RNA). Banyak asam amino yang disandikan oleh lebih dari satu jenis kodon. Kodon berada pada molekul mRNA. Penerjemahan mRNA menjadi protein dilakukan pada ruas penyandi yang diapit oleh kodon awal (AUG) dan kodon akhir (UAA, UAG atau UGA), ruas ini disebut gen. Kodon pada molekul mRNA dapat menyandi asam-asam amino dengan bantuan interpretasi kodon oleh tRNA. Setiap tRNA membawa satu jenis asam amino sesuai dengan tiga urutan nukleotida atau triplet yang disebut dengan antikodon yang berada pada simpul antikodon tRNA. Antikodon mengikatkan diri secara komplementer pada kodon di mRNA, sehingga asam amino yang dibawa oleh tRNA sesuai dengan kodon yang ada pada mRNA.. pesan genetik ditransalsi kodon demi kodon dengan cara tRNA membawa asam-asam amino sesuai antikodon yang komplementer dengan kodon dan ribosom menyambungkan asam-asam amino tersebut menjadi suatu rantai polipeptida. Ribosom menambahkan tiap asam amino yang dibawa oleh tRNA ke ujung rantai polipeptida yang sedang tumbuh.
HBx
HBx juga berinteraksi secara langsung dengan banyak gen. Beberapa ribu gen pengode protein tampak memiliki situs pengikatan HBx. Sebagai tambahan, untuk berikatan dengan gen pengode protein, HBx berikatan dengan promotor yang mengontrol 15 RNA-Mikro dan 16 RNA bukan pengode panjang. Untuk 15 miRNA dengan promotor berikatan dengan HBx, tingkat ekspresi meningkat pada delapan miRNA, menurun pada lima miRNA, dan tidak berubah secara signifikan pada dua miRNA. Setiap RNA-mikro dengan tingkat ekspresi yang berubah dapat berakibat pada ekspresi beberapa ratus RNA duta (lihat RNA-Mikro).
Teknik keamanan pangan
Kuncinya ada pada DNA dari bakteri patogen itu sendiri dan komponen yang ada di sekitarnya. Pada pengujian berbasis DNA, yang menjadi target adalah gen RNA ribosom yang dapat diambil dalam jumlah banyak sehingga memberikan sensitivitas pengujian yang lebih tinggi. Ada juga yang memanfaatkan reaksi berantai polimerase ("polymerase chain reaction", PCR) yang memanfaatkan prinsip dasar hibridisasi DNA di mana potongan pendek DNA primer dihibridisasi pada bagian yang spesifik yang diperbanyak secara enzimatis. Secara teori, PCR dapat memperbanyak satu salinan DNA menjadi jutaan dalam waktu kurang dari 2 jam sehingga mengurangi dan bahkan meniadakan kebutuhan terhadap pengkulturan bakteri. Kehadiran inhibitor pada makanan dan pada banyak media kultur dapat mencegah terjadinya pengikatan primer dan mengurangi efisiensi perbanyakan DNA sehingga sensitivitas yang tinggi yang mungkin didapat dari PCR pada kultur murni menjadi berkurang ketika dilakukan pengujian terhadap bahan pangan. PCR juga dibatasi oleh kebutuhan terhadap informasi yang spesifik terhadap patogen yang menjadi target. PCR juga tidak dapat digunakan untuk mendeteksi jumlah jenis organisme yang banyak dalam suatu campuran secara simultan.
Genetika
Dalam kaitannya dengan genetika, DNA memiliki peran/ kontribusi yang amat penting. DNA adalah bahan genetik mendasar yang mengontrol sifat-sifat makhluk hidup, terkeskpresikan dalam bentuk polipeptida, meskipun tidak seluruhnya adalah protein (dapat diekspresikan sebagai RNA yang memiliki reaksi katalitik, seperti SNRPs).
Nukleotida
Nukleotida adalah monomer penyusun RNA, DNA, dan beberapa kofaktor, seperti CoA, FAD, FMN, NAD, dan NADP. Dalam sel, kofaktor ini memainkan peran penting dalam fiksasi energi (misalnya fotosintesis), metabolisme, dan transduksi sinyal seluler.
Gen
Gen (dari bahasa Belanda: "gen") adalah unit pewarisan sifat bagi organisme hidup. Bentuk fisiknya adalah urutan DNA yang melekat/berada di suatu protein, polipeptida, atau seuntai RNA yang memiliki "fungsi" bagi organisme yang memilikinya. Batasan modern gen adalah "suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator (pengendali), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya". Penggunaan "gen" dalam percakapan sehari-hari (misalnya "gen cerdas" atau "gen warna rambut") sering kali dimaksudkan untuk alel: pilihan variasi yang tersedia oleh suatu gen. Meskipun ekspresi alel dapat serupa, orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda. Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi, bersama-sama dengan DNA yang membawanya. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga.
Pengikatan nitrogen
Nitrogen merupakan unsur yang penting bagi semua bentuk kehidupan karena nitrogen diperlukan untuk proses biosintesis komponen dasar tumbuhan, hewan, dan bentuk kehidupan lainnya. Nukleotida, komponen penting penyusun DNA dan RNA serta asam amino penyusun protein merupakan contoh komponen dasar penyusun kehidupan makhluk hidup. Dengan memahami hal tersebut, maka pengikatan nitrogen agar dapat digunakan bagi tumbuhan merupakan konsep penting dalam pertanian sehingga manufaktur pupuk berkembang. Pengikatan nitrogen secara sintetis juga digunakan dalam pembuatan bahan peledak. Pengikatan nitrogen di alam dapat terjadi melalui kilat dan aktivitas mikroba.
Transkripsi (genetik)
Transkripsi () dalam genetika adalah pembuatan RNA dengan menyalin sebagian berkas DNA. Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi genetik. Pengertian asli "transkripsi" adalah alih aksara atau penyalinan. Di sini, yang dimaksud adalah mengubah "teks" DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa nitrogen timina di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil.
Urasil
Urasil merupakan satu dari dua basa N pirimidina yang dijumpai pada RNA. Urasil hampir-hampir tidak terdapat pada DNA. Sebagaimana timina (5-metilurasil), urasil dapat berikatan dengan adenina melalui dua ikatan hidrogen.
Mikoprotein
Sel mikroba yang memiliki kecepatan pertumbuhan yang tinggi memiliki kandungan asam nukleat (termasuk RNA) yang tinggi pula. Pada manusia, RNA dapat dipecah menjadi asam urat yang berbahaya bagi kesehatan apabila terdapat di dalam tubuh dalam jumlah yang terlalu tinggi. Oleh karea itu, PAG menetapkan konsentrasi RNA dari mikoprotein yang boleh dikonsumsi manusia adalah 2 gram per hari dengan total asam nukleat yang dikonsumsi manusia dari berbagai sumber tidak melebih 4 gram per hari. Untuk mengurangi jumlah RNA dalam mikoprotein dapat dilakukan prosedur kejut panas setelah fungi selesai ditumbuhkan, yaitu menaikkan suhu kultur biomassa secara cepat (< 10 detik) hingga mencapai suhu 64 °C selama 20-30 menit. Metode ini akan menyebabkan pertumbuhan terhenti dan RNase yang ada dalam sel menjadi aktif mendegradasi RNA.
Asam deoksiribonukleat
Dua unting DNA bersifat anti-paralel, yang berarti bahwa keduanya berpasangan secara berlawanan. Pada setiap gugus gula, terikat salah satu dari empat jenis nukleobasa. Urutan-urutan empat nukleobasa di sepanjang rantai punggung DNA inilah yang menyimpan kode informasi biologis. Melalui proses biokimia yang disebut transkripsi, unting DNA digunakan sebagai templat untuk membuat unting RNA. Unting RNA ini kemudian ditranslasikan untuk menentukan urutan asam amino protein yang dibangun.
Helikase
Karakteristik helikase RNA adalah "highly conserved" enzim. Meski begitu, helikase RNA berperan penting dalam banyak proses metabolisme seperti, translasi, perbaikan RNA,dan rekombinasi.
Meski Helikase DNA dan Helikase RNA memiliki fungsi yang berbeda, terdapat suatu helikase yang mampu bekerja untuk membuka untai DNA dan RNA, yaitu Helikase Hepatitis C Virus NS3(HCV N53). Kinerja dari HCV N53 dipengaruhi oleh 2 sisi katalitik, yaitu W501 dan V432. W501 merupakan residu cincin aromatik dan berperan dalam proses pembukaan rantai RNA. Ketika sisi katalitik W501 digantikan dengan residu non aromatik, proses "unwinding" RNA mengalami gangguan, sedangkan proses "unwinding" DNA realtif tidak terpengaruh oleh keberadaan residu tersebut.
Biokimia
Penemuan penting lain di bidang biokimia adalah penemuan gen dan perannya dalam mentransfer informasi di dalam sel. Bagian biokimia ini terkadang juga disebut dengan biologi molekuler. Pada tahun 1950-an, James D. Watson, Francis Crick, Rosalind Franklin, dan Maurice Wilkins menemukan bagaimana struktur DNA dan mencoba mencari hubungannya dengan transfer informasi genetik. Pada tahun 1958, George Beadle dan Edward Tatum berhasil memenangkan Hadiah Nobel akibat penelitian mereka mengenai jamur yang menunjukkan bahwa satu gen memproduksi satu enzim. Pada tahun 1988, Colin Pitchfork adalah orang pertama yang terbukti melakukan tindak kriminal melalui bukti DNA. Belum lama ini, Andrew Z. Fire dan Craig C. Mello memenangkan Hadiah Nobel pada tahun 2006 atas penemuan fungsi dari RNA interferensi (RNAi).
Arkea
Archaea dipisahkan sebagai domain ketiga karena perbedaan besar dalam struktur RNA ribosomal mereka. Molekul RNA yang telah disekuensing, yang dikenal sebagai 16s rRNA, hadir di semua organisme dan selalu memiliki fungsi penting yang sama, produksi protein. Karena fungsi ini jadi pusat kehidupan, organisme dengan mutasi dari 16s rRNA yang tidak mungkin untuk bertahan hidup, menyebabkan stabilitas besar dalam struktur nukleotida ini selama beberapa generasi. 16s rRNA juga cukup besar untuk menyimpan informasi organisme tertentu, tetapi cukup kecil untuk diurutkan dalam jumlah dikelola waktu. Pada tahun 1977, Carl Woese, seorang ahli mikrobiologi mempelajari urutan genetik organisme, mengembangkan metode sekuensing baru yang melibatkan membelah RNA menjadi fragmen yang bisa diurutkan dan dibandingkan dengan fragmen lain dari organisme lain. Semakin mirip pola antara spesies-spesies, organisme-organismenya adalah lebih dekat.
Sejarah Bumi
Meskipun, molekul RNA yang dapat mereplikasi diri telah dapat diproduksi di laboratorium, namun tetap ada keraguan tentang apakah kemungkinan mensintesis RNA non-biologis. Ribozim awal kemungkinan terbentuk dari asam nukleat sederhana seperti PNA, TNA atau GNA, yang akan digantikan kemudian oleh. Replikator pra-RNA lainnya telah dikemukakan, termasuk kristal dan bahkan sistem kuantum.
Pengujian DNA
Sampel jaringan biologis yang mengandung sel diproses untuk diekstrak DNA-nya. DNA merupakan molekul yang relatif stabil, tidak cepat terurai meskipun sel-sel yang membawanya telah mati. Dengan demikian, penggunaannya sebagai alat forensik dapat diandalkan. Pada teknik profiling selain RFLP, sejumlah sangat kecil DNA sudah mencukupi untuk dilakukannya pengujian.
DNA yang telah dimurnikan akan dipaparkan pada teknologi penanda (marker/marka) genetik tertentu untuk melihat pola-pola khas yang dimiliki oleh setiap individu. Karena DNA bersifat baka dan semua sel pada satu individu berasal dari zigot yang sama, pola-pola penanda ini tetap sama untuk semua bagian tubuh dan relatif tidak berubah sampai individu tersebut mati. Pola-pola inilah yang disebut sebagai "profil DNA" atau "sidik jari DNA" ("DNA fingerprint", karena mirip fungsinya sebagai penciri khas individu seperti sidik jari). Teknologi penanda genetik yang baik adalah yang "kodominan", maksudnya adalah dapat membedakan berkas DNA asal tetua betina (ibu) dari berkas DNA asal tetua jantan (bapak). Penanda genetik yang memiliki ciri ini contohnya adalah RFLP, STR atau SSR (mikrosatelit), dan SNP.
Asam deoksiribonukleat
Rantai punggung unting DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling. Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya. Ikatan yang tidak simetris ini membuat DNA memiliki arah atau orientasi tertentu. Pada struktur heliks ganda, orientasi rantai nukleotida pada satu unting berlawanan dengan orientasi nukleotida unting lainnya. Hal ini disebut sebagai "antiparalel". Kedua ujung asimetris DNA disebut sebagai 5' (lima prima) dan 3' (tiga prima). Ujung 5' memiliki gugus fosfat terminus, sedangkan ujung 3' memiliki gugus hidroksi terminus. Salah satu perbedaan utama DNA dan RNA adalah gula penyusunnya, yakni gula 2-deoksiribosa pada DNA digantikan gula ribosa pada RNA.
Translasi (genetik)
Proses translasi berupa penerjemahan kodon atau urutan nukleotida yang terdiri atas tiga nukleotida berurutan yang menyandi suatu asam amino tertentu. Kodon pada mRNA akan berpasangan dengan antikodon yang ada pada tRNA. Setiap tRNA mempunyai antikodon yang spesifik. Tiga nukleotida di antikodon tRNA saling berpasangan dengan tiga nukleotida dalam kodon mRNA menyandi asam amino tertentu. Proses translasi dirangkum dalam tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi (pemanjangan) dan terminasi (penyelesaian). Translasi pada mRNA dimulai pada kodon pertama atau kodon inisiasi translasi berupa ATG pada DNA atau AUG pada RNA. Penerjemahan terjadi dari urutan basa molekul (yang juga menyusun kodon-kodon setiap tiga urutan basa) mRNA ke dalam urutan asam amino polipeptida. Banyak asam amino yang dapat disandikan oleh lebih dari satu kodon. Tempat-tempat translsasi ini ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino menjadi rantai polipeptida. Asam amino yang akan dirangkaikan dengan asam amino lainnya dibawa oleh tRNA. Setiap asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik ke dalam kompleks mRNA-ribosom. Pada proses pemanjangan ribosom akan bergerak terus dari arah 5'3P ke arah 3'OH sepanjang mRNA sambil merangkaikan asam-asam amino. Proses penyelesaian ditandai dengan bertemunya ribosom dengan kodon akhir pada mRNA.
Asam ribonukleat
Asam ribonukleat (ARN, ) adalah molekul polimer yang terlibat dalam berbagai peran biologis dalam mengkode, dekode, regulasi, dan ekspresi gen. RNA dan DNA adalah asam nukleat, dan, bersama dengan protein dan karbohidrat, merupakan empat makromolekul utama yang penting untuk semua bentuk kehidupan yang diketahui. Seperti DNA, RNA dirakit sebagai rantai nukleotida, tetapi tidak seperti DNA, RNA lebih sering ditemukan di alam sebagai untai tunggal yang melipat ke dirinya sendiri, daripada untai ganda berpasangan. Organisme seluler menggunakan RNA duta () untuk menyampaikan informasi genetik (menggunakan huruf G, U, A, dan C untuk menunjukkan basa nitrogen guanin, urasil, adenin, dan sitosin ()) yang mengarahkan sintesis protein spesifik. Banyak virus mengkodekan informasi genetik mereka menggunakan genom RNA.
Craig C. Mello
Pada 2006, Mello dan Fire menerima Nobel untuk penelitian mereka yang dimulai pada 1998, ketika Mello dan Fire bersama rekan mereka (SiQun Xu, Mary Montgomery, Stephen Kostas, Sam Driver) mempublikasikan sebuah makalah pada jurnal "Nature". Mereka menjelaskan bagaimana potongan kecil RNA sel menghancurkan mRNA atau RNA duta sebelum dapat memproduksi protein. Hal ini dapat menghilangkan dampak gen tertentu, dan memungkinkan manusia memerangi penyakit seperti AIDS dan kanker.
Biokimia
Monomer dari asam nukleat disebut nukleotida, dan tiap nukleotida terdiri dari 3 komponen: basa nitrogen (purin dan pirimidin), gula pentosa/senyawa gula karbon-5, dan gugus fosfat. Perbedaan tipe asam nukleat dapat ditemukan di jenis gula pada rantainya (contohnya, DNA terdiri dari 2 deoksiribosa). Juga, jenis basa nitrogen yang mungkin ada di asam nukleat juga bisa berbeda: adenin, sitosin, dan guanin bisa ada di RNA dan DNA, timin hanya pada DNA, dan urasil hanya pada RNA.
Kinetika enzim
Tidak semua katalis biologis adalah enzim protein; katalis RNA seperti ribozim dan ribosom sangat penting untuk banyak fungsi seluler, seperti pembelahan RNA dan translasi. Perbedaan utama antara ribozim dan enzim adalah bahwa katalis RNA terdiri dari nukleotida, sedangkan enzim terdiri dari asam amino. Ribozim juga melakukan serangkaian reaksi yang lebih terbatas, walaupun mekanisme reaksi dan kinetiknya dapat dianalisis dan diklasifikasikan dengan metode yang sama.
Siklus sel
Molekul primer itu disebut RNA primer, yang disintesis dengan enzim RNA polimerase atau dikenal sebagai enzim primase, dari RNA tertentu yang bersifat komplemen dengan salah satu area kromosom pada untai DNA. Primosom merupakan sebutan bagi seluruh kompleks yang berikatan dengan RNA primer.
Influenza
Karena tidak terdapatnya enzim proofreading RNA, polimerase RNA yang bergantung RNA yang mengkopi genom virus akan melakukan kesalahan kurang lebih setiap 10 ribu nucleotida, yang sesuai dengan rata-rata dari vRNA influenza. Oleh karena itu, sebagian besar dari virus influenza yan selesai dirangkai adalah mutan; hal ini akan menimbulkan hanyutan antigen, yang merupakan perubahan lambat pada antigen pada permukaan virus seiring dengan berjalannya waktu. Pemisahan genom menjadi delapan segmen vRNA yang terpisah memungkinkan percampuran atau reassortment dari vRNA apabila lebih dari satu jenis virus influenza menginfeksi suatu sel tunggal. Hal ini akan menimbulkan perubahan cepat dari genetika virus yang akan menimbulkan perpindahan antigen, yang merupakan perubahan tiba-tiba dari satu antigen ke antigen yang lain. Perubahan besar yang tiba-tiba memungkinkan virus untuk menginfeksi spesies inang baru dan dapat dengan cepat mengatasi kekebalan protektif yang telah ada. Hal ini penting dalam mekanisme munculnya pandem, yang didiskusikan di bawah ini dalam bagian Epidemiologi.
RSA
dan
Protein
Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi.
Dari makanan kita memperoleh protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan menjadi peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini dilakukan dengan bantuan enzim. Tubuh manusia memerlukan 9 asam amino. Artinya kesembilan asam amino ini tidak dapat disintesis sendiri oleh tubuh "esensial", sedangkan sebagian asam amino dapat disintesis sendiri atau "tidak esensial" oleh tubuh. Keseluruhan berjumlah 21 asam amino. Setelah penyerapan di usus maka akan diberikan ke darah. Darah membawa asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode untuk asam amino tidak esensial dapat disintesis oleh DNA. Ini disebut dengan transkripsi DNA. Kemudian karena hasil transkripsi di proses lebih lanjut di ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi.
Asam ribonukleat
Pada akhir abad ke-20 dan awal abad ke-21 diketahui bahwa RNA hadir dalam berbagai macam bentuk dan terlibat dalam proses pascatranslasi. Dalam pengaturan ekspresi genetik orang sekarang mengenal RNA-mikro (miRNA) yang terlibat dalam "peredaman gen" atau "gene silencing" dan "small-interfering RNA" (siRNA) yang terlibat dalam proses pertahanan terhadap serangan virus.
Pengenalan evolusi
Setiap organisme hidup (terkecuali virus RNA) mengandung molekul DNA yang membawa informasi genetik. Gen adalah untaian DNA yang membawa informasi dan memengaruhi sifat dan ciri organisme. Gen menentukan penampilan umum suatu individu dan secara terbatas memengaruhi perilakunya. Jika dua organisme berkerabat dekat, DNA-nya akan sangat mirip. Di sisi lain, dua organisme yang berkerabat jauh akan memiliki perbedaan DNA yang lebih besar Sebagai contoh, dua orang bersaudara memiliki hubungan yang lebih dekat dan DNA yang lebih mirip daripada dua orang sepupu. Kemiripan pada DNA biasanya menentukan hubungan antar spesies sama seperti ia menunjukkan hubungan antar individu. Sebagai contoh, perbandingan DNA gorila, simpanse, dan manusia menunjukkan 96% kemiripan DNA antara manusia dengan simpanse. Perbandingan ini mengindikasikan bahwa manusia dan simpanse lebih berkerabat dekat terhadap satu sama lainnya daripada terhadap gorila.
Bidang sistematika molekuler memfokuskan pada pengukuran kemiripan pada molekul DNA dan menggunakan informasi ini untuk menentukan seberapa jauh kedua organisme berkerabat melalui evolusi. Perbandingan ini mengizinkan para ahli biologi membangun "pohon hubungan" evolusi kehidupan yang ada di Bumi. Perbandingan ini bahkan dapat mengizinkan para ilmuwan menyingkap hubungan antar organisme yang leluhurnya telah hidup sangat lama sedemikiannya tiada kemiripan yang terpantau pada organisme sekarang.
Gen
Proses transkripsi DNA menjadi mRNA dan translasi mRNA menjadi sebuah polipeptida disebut dogma sentral ("central dogma"). Dogma sentral berlaku pada prokariot dan eukariot. Namun, pada eukariot ada tahap tambahan yang terjadi di antara transkripsi dan translasi yang disebut tahap pre-mRNA. Tahap pre-mRNA adalah untuk menyeleksi mRNA yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan di ribosom. Ekson merupakan mRNA yang akan dikirim keluar nukleus untuk ditranslasikan, sedangkan intron merupakan mRNA yang akan tetap berada di dalam nukleus karena kemungkinan mRNA tersebut akan membentuk protein yang tidak fungsional (tidak berguna) jika ditranslasikan. Intron kemudian akan terurai kembali untuk membentuk rantai mRNA baru.
Virus
Virus adalah parasit mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus bersifat parasit obligat, hal tersebut disebabkan karena virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan seluler untuk bereproduksi sendiri. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus akan diekspresikan menjadi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.
Pasangan basa
Dalam biologi molekuler, dua nukleotida dalam RNA atau DNA yang saling komplementer yang terhubung oleh ikatan hidrogen disebut pasangan basa (bahasa Inggris: "base pair" sering disingkat bp).
Transglutaminase
Transglutaminase (EC:2.3.2.13) adalah enzim tiol yang mengkatalis suatu reaksi modifikasi protein pascatranslasi. Translasi ini merupakan proses pengubahan molekul RNA (hasil transkripsi dari DNA) menjadi protein yang utuh. Modifikasi pascatranslasi ini meliputi pembentukan ikatan seberang silang antarprotein, esterifikasi senyawa lipid, dan pembentukan ikatan konjugasi kovalen dengan senyawa poliamin. Akan tetapi, reaksi-reaksi yang dijalani oleh enzim ini bersifat dapat balik ("reversible"). Di dalam tubuh, transglutaminase diproduksi dalam bentuk enzim yang tidak aktif (zimogen).
Kehidupan
Kebanyakan ilmuwan telah mengadopsi hipotesis bahwa karena DNA dan protein berfungsi bersama-sama dengan intim, tampak tidak mungkin bahwa mereka muncul secara independen. Oleh karena itu, banyak ilmuwan mempertimbangkan kemungkinan, yang tampaknya pertama kali diusulkan oleh Francis Crick, bahwa kehidupan pertama berbasis pada perantara DNA-protein: RNA. Bahkan, RNA memiliki sifat penyimpanan informasi dan replikasi dan sifat katalitik dari beberapa protein yang mirip DNA. Crick dan ilmuwan lainnya mendukung hipotesis RNA-pertama bahkan sebelum sifat katalitik RNA telah ditunjukkan oleh Thomas Cech.
CRISPR
CRISPR/sistem "Cas" adalah suatu sistem kekebalan prokariota yang memberikan perlawanan terhadap elemen genetik asing seperti yang hadir dalam plasmid dan bakteriofag yang menyediakan bentuk sistem kekebalan tiruan. RNA menyimpan urutan pengatur jarak yang membantu protein "Cas" mengenali dan memotong DNA eksogen. Protein "Cas" yang dipandu RNA lainnya memotong RNA asing. CRISPR ditemukan dalam sekitar 40% dari genom bakteri yang telah disekuensing dan 90% arkea yang telah disekuensing.
RNA ribosomal 16S
RNA ribosomal 16S (atau rRNA 16S) adalah komponen dari 30S subunit kecil ribosom prokariotik. Gen yang mengkode 16S rRNA disebut sebagai 16S rDNA dan digunakan dalam merekonstruksi filogeni, karena wilayah gen ini berevolusi dengan lambat. Carl Woese dan George E. Fox adalah dua dari orang-orang yang merintis penggunaan 16S rRNA di filogeni.
Pentosa
Ribosa merupakan komponen RNA dan DNA (dalam bentuk deoksiribosa).
Retikulum endoplasma
Jaring-jaring endoplasma adalah jaringan keping kecil-kecil yang tersebar bebas di antara selaput selaput di seluruh sitoplasma dan membentuk saluran pengangkut bahan. Jaring-jaring ini biasanya berhubungan dengan ribosom (titik-titik merah) yang terdiri dari protein dan asam nukleat, atau RNA. Partikel-partikel tadi mensintesis protein serta menerima perintah melalui RNA tersebut (Time Life, 1984).
Ribonuklease
Degradasi RNA merupakan proses yang sangat penting pada organisme. Selain membersihkan RNA seluler yang tidak algi dibutuhkan, ribonuklease berperan penting dalam proses pematangan semua molekul RNA. Selain itu, sistem degradasi RNA aktif merupakan pertahanan pertama melawan virus-virus RNA, dan menjadi landasan strategi imun seluler yang lebih mutakhir seperti RNAi.
Biokimia
Asam nukleat adalah molekul yang membentuk DNA, substansi yang sangat penting yang digunakan oleh semua organisme seluler untuk menyimpan informasi genetik. Jenis asam nukleat yang paling umum adalah asam deoksiribosa nukleat dan asam ribonukleat. Monomernya disebut nukleotida. Nukleotida yang paling umum diantaranya Adenin, Sitosin, Guanin, Timin, dan Urasil. Adenin berpasangan dengan timin dan urasil, timin hanya berpasangan dengan adenin; sitosin dan guanin hanya dapat berpasangan satu sama lain.
Mikovirus
Mikovirus mempunyai genom yang beragam, tetapi kebanyakan mikovirus mempunyai genom berupa RNA untai ganda (dsRNA) yang dibungkus dalam partikel berbentuk isometrik. Berdasarkan tipe genomnya, mikovirus dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok besar, serta 13 famili. Adapun rinciannya adalah sebagai berikut: yang genomnya berupa dsRNA linier terdiri dari 7 famili yaitu "Totiviridae, Partitiviridae, Megabirnaviridae, Chrysoviridae, Quadriviridae, Reoviridae, Endornaviridae"; yang genomnya berupa ssRNA (+) linier terdiri dari 5 famili yaitu "Alphaflexiviridae, Barnaviridae, Gammaflexiviridae, Hypoviridae, Narnaviridae"; yang genomnya berupa ssRNA (-) linier terdiri dari satu famili yang sedang diusulkan yaitu "Mycomononegaviridae". Masih ada satu lagi yaitu yang genomnya berupa ssDNA lingkar terdiri dari satu anggota yang belum diklasifikasikan. Anggota virus ini diisolasi dari jamur "Sclerotinia sclerotiorum". Adapun karakteristik dari virus ini adalah genomnya berupa ssDNA (DNA untai tunggal) dengan struktur berbentuk cincin. Berdasarkan analisis runutan asam nukleatnya, mikovirus ini berkerabat dekat dengan anggota familia "Geminiviridae".
HIV
Setelah menempel, selubung virus akan melebur (fusi) dengan membran sel sehingga isi partikel virus akan terlepas di dalam sel. Selanjutnya, enzim transkriptase balik yang dimiliki HIV akan mengubah genom virus yang berupa RNA menjadi DNA. Kemudian, DNA virus akan dibawa ke inti sel manusia sehingga dapat menyisip atau terintegrasi dengan DNA manusia. DNA virus yang menyisip di DNA manusia disebut sebagai provirus dan dapat bertahan cukup lama di dalam sel. Saat sel teraktivasi, enzim-enzim tertentu yang dimiliki sel inang akan memproses provirus sama dengan DNA manusia, yaitu diubah menjadi mRNA. Kemudian, mRNA akan dibawa keluar dari inti sel dan menjadi cetakan untuk membuat protein dan enzim HIV. Sebagian RNA dari provirus yang merupakan genom RNA virus. Bagian genom RNA tersebut akan dirakit dengan protein dan enzim hingga menjadi virus utuh. Pada tahap perakitan ini, enzim protease virus berperan penting untuk memotong protein panjang menjadi bagian pendek yang menyusun inti virus. Apabila HIV utuh telah matang, maka virus tersebut dapat keluar dari sel inang dan menginfeksi sel berikutnya. Proses pengeluaran virus tersebut melalui pertunasan (budding), di mana virus akan mendapatkan selubung dari membran permukaan sel inang.
Pada saat paling awalpun deteksi HIV dapat dilakukan dengan pemeriksaan darah, walaupun tidak ada gejala apapun. Pada tahap kedua telah ada gejala klinis, misalnya kulitnya jelek, gatal-gatal dan batuk pilek seperti flu biasa. Pada tahap ketiga akan mengalami penurunan berat badan dan terkena TBC. Dan pada tahap keempat telah mengalami komplikasi, sulit disembuhkan dan biasanya diikuti dengan kematian.
Ninein
Beberapa varian transkrip alternatif disambung yang menyandi isoform yang berbeda telah dilaporkan. Pada dogma sentral biologi molekuler lama, gen ditranskripsi menjadi mRNA, lalu mengalami pematangan menjadi RNA matang. Namun kini diketahui, ekson pun bisa mengalami "splicing", dikenal dengan eksitron (ekson yang bernasib sama seperti intron). Dalam hal ini, ninein "full length" (penuh) terekspresi di inti sel dan terlokalisasi di zona ventrikular sebagai sel punca saraf. Namun produk transkrip alternatifnya, yang ukurannya lebih pendek, dikirim ke sitoplasma, dan aksinya adalah memicu diferensiasi (tidak menjadi sel saraf). Keadaan ini dikaitkan dengan gangguan pada penderita autisme.
Pirimidina
Dalam DNA dan RNA, basa-basa ini membentuk ikatan hidrogen dengan purina . Jadi, dalam DNA, senyawa purina adenina (A) dan guanina (G) masing-masing berpasangan dengan senyawa pirimidina timina (T) dan sitosina (C), membentuk pasangan-pasangan A:T dan G:C.
Sel darah merah
Pada awal pembentukannya, eritrosit mamalia memiliki nuklei, tetapi nuklei tersebut akan perlahan-lahan menghilang karena tekanan saat eritrosit menjadi dewasa untuk memberikan ruangan kepada hemoglobin. Namun begitu, kadang tampak lekuk pada sisi tengah eritrosit, di mana dengan itu ia kadang disalah sangkakan sebagai nukleus. Karena alasan ketiadaan nukleus itulah, darah ada pula disebut sebagai eritroplastid, walau nama eritrosit jauh lebih umum. Eritrosit mamalia juga kehilangan organel sel lainnya seperti mitokondria. Maka, eritrosit tidak pernah memakai oksigen yang mereka antarkan, tetapi cenderung menghasilkan pembawa energi ATP lewat proses fermentasi yang diadakan dengan proses glikolisis pada glukosa yang diikuti pembuatan asam laktat. Lebih lanjut lagi bahwa eritrosit tidak memiliki reseptor insulin dan pengambilan glukosa pada eritrosit tidak dikontrol oleh insulin. Karena tidak adanya nuklei dan organel lainnya, eritrosit dewasa tidak mengandung DNA dan tidak dapat mensintesa RNA, dan hal ini membuat eritrosit tidak bisa membelah atau memperbaiki diri mereka sendiri.
Ribosa
Sebagai sebuah komponen RNA yang digunakan untuk transkripsi genetika, ribosa sangat penting bagi makhluk hidup. Dia berhubungan dengan deoksiribosa, yang merupakan komponen dari DNA. Ribosa juga komponen dari ATP, NADH, dan beberapa kimia lainnya yang sangat penting bagi metabolisme.
Guanina
Guanina merupakan satu dari dua basa N purina yang menyusun DNA dan RNA. Dalam DNA pilin ganda, guanina berikatan dengan sitosina melalui tiga ikatan hidrogen. Guanina membentuk nukleosida bersama dengan gula ribosa yang dinamakan guanosina. Bentuk deoksiguanosina yang berikatan dengan tiga gugus fosfat anorganik (dGTP) merupakan salah satu bahan baku dalam teknik PCR.
Regulasi gen
Manusia memiliki berbagai jenis sel yang memiliki DNA yang sama. Namun, hal itu dapat menjadi berbeda dikarenakan sel tersebut mensintesis dan membentuk seperangkat RNA yang berbeda. Selain itu kadang-kadang gen dapat mengubah ekspresinya sebagai respon signal dari luar seperti pada hormon glucocorticoid.Hormon ini akan merangsang sel liver untuk menginduksi enzim tyrosine aminotransferase. Enzim ini akan mengubah tyrosine menjadi glukosa. Hormon ini hanya akan bekerja pada saat tubuh kekurangan glukosa. Kontrol ekspresi gen terjadi baik pada eukariot dan prokariot, hanya kontrol ekspresi gen yang terjadi pada eukariot bersifat lebih kompleks.
Obat antivirus
Obat golongan ini merupakan analog nukleotida atau nukleosida, terlihat seperti struktur RNA atau DNA, tetapi dapat menonaktifkan enzim yang mensintesis RNA atau DNA setelah analog ini bergabung. Obat ini diasosiasikan dengan inhibisi transkriptase balik (RNA ke DNA) dibandingkan dengan transkriptase normal (DNA ke RNA).
RNA ribosomal
rRNA merupakan salah satu tipe dari kelompok RNA. RNA ini merupakan RNA terbanyak yang dikandung oleh suatu sel, yaitu sekitar 83% dari RNA yang terdapat dalam suatu sel (menyusun ribosom). Ribosom terdapat di dalam sel dalam jumlah yang cukup banyak, yaitu sekitar 200.000 ribosom yang menyusun sekitar 25% berat kering total selnya). Dan sekitar 60% dari berat suatu ribosom adalah rRNA. Besarnya jumlah rRNA dalam sel juga dipengaruhi strukturnya yang stabil dan ukurannya yang besar.
Purina
Jumlah purina yang terjadi secara alami di bumi sangat banyak, karena 50% basa dalam asam nukleat, adenina (2) dan guanina (3) adalah purinai Dalam DNA, basa-basa ini membentuk ikatan hidrogen dengan komplementernya pirimidina timina dan sitosina. Ini disebut pasangan basa komplementer. Dalam RNA, komplemen dari adenina adalah urasil (U) dan bukannya timina.
CDK
Kinase CD () adalah sub-tipe dari enzim kinase yang berperan dalam siklus sel, transkripsi DNA dan mRNA. CDK memicu fosforilasi pada residu asam amino serina dan treonina yang disebut serina kinase. Siklin merupakan salah satu aktivator CDK, yang membentuk kompleks CDK dengan sub-unit katalitik dari CDK. Karena aktivasi CDK merupakan hal yang sangat penting pada transisi fase dalam siklus sel, aktivasinya terbentuk dari konvergensi jenjang reaksi kimia organik.
Kotak TATA
Kotak TATA () adalah deret DNA yang ditemukan pada area promoter inti dari gen eukariota. Kotak TATA merupakan elemen cis yang mengarahkan RNA polimerase II menuju ke area transkripsi dengan akurat.
Thomas Robert Cech
Pada tahun 1982, Tom Cech dan kelompok risetnya mengumumkan bahwa molekul RNA dari "Tetrahymena thermophila", organisme kolam sel tunggal, memotong dan bergabung dalam ikatan kimia bila tidak ada protein. Kemudian ARN tak terbatas sebagai pembawa pasif informasi genetik, namun bisa pula berperan aktif dalam metabolisme sel. Penemuan RNA yang menyambung sendiri ini menyediakan pengecualian pada kepercayaan yang lama dipegang bahwa reaksi biologis selalu dikatalisis oleh protein. Di samping itu, telah ditandai menyediakan skenario baru dan masuk akal untuk asal usul kehidupan; sebab RNA bisa bertindak sebagai molekul pembawa informasi maupun katalis, barangkali sistem yang pertama kali bereproduksi sendiri hanya terdiri atas RNA. Hanya setahun kemudian diakui bahwa katalis RNA, atau "ribozim," bisa menyediakan kelas baru bagi agen farmasi yang amat spesifik, yang bisa membelah dan kemudian membuat virus RNA maupun RNA lain yang terlibat dalam penyakit tak aktif.
Dogma sentral biologi
Transkripsi merupakan proses perubahan DNA menjadi RNA dengan bantuan RNA polimerase. Transkripsi terjadi di nukleus dan hasil RNA akan dibawa menuju sitoplasma untuk tahap translasi. Perbedaan DNA dan RNA adalah keberadaan gugus basa Timin (T) pada DNA yang digantikan oleh gugus basa Urasil (U). Tiga tahapan utama transkripsi adalah:
Pengurutan DNA
Pada mulanya, sekuensing DNA dilakukan dengan mentranskripsikannya ke dalam bentuk RNA terlebih dahulu karena metode sekuensing RNA telah ditemukan sebelumnya. Pada tahun 1965, Robert Holley dan timnya dari Cornell University di New York, Amerika Serikat, mempublikasikan sekuens tRNA alanin dari khamir yang terdiri atas 77 nukleotida. Sekuensing tRNA tersebut membutuhkan waktu 7 tahun dan hasilnya merupakan sekuens molekul asam nukleat yang pertama kali dipublikasikan. Sekuens DNA yang pertama kali dipublikasikan adalah DNA sepanjang 12 nukleotida dari suatu virus, yaitu bakteriofag lambda, pada tahun 1971, yang ditentukan dengan cara serupa oleh Ray Wu dan Ellen Taylor, keduanya juga dari Cornell University.
Virus
Genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA. Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.
Unsur periode 2
Nitrogen adalah unsur pembentuk asam amino, dan tentunya juga protein, serta asam nukleat (DNA dan RNA). Ia terletak dalam struktur kimia hampir seluruh neurotransmiter, dan merupakan komponen penentu alkaloid, molekul biologi yang dihasilkan oleh banyak organisme.
Dogma sentral biologi
Replikasi merupakan proses duplikasi DNA menjadi DNA dengan bantuan DNA polimerase. DNA memiliki struktur antiparalel. Beberapa jenis protein dan enzim yang terlibat dalam replikasi DNA adalah helikase, "single strand DNA-binding protein", primase, DNA polimerase, girase, dan ligase.
Pada tahap awal, kompleks helikase-primase akan membuka rantai ganda DNA menjadi 2 rantai tunggal "leading strand" dan "lagging strand". Namun, DNA merupakan struktur yang stabil sehingga memiliki kecenderungan untuk kembali ke struktur rantai ganda. "single strand DNA-binding protein" berperan untuk mencegah kedua rantai tunggal yang telah terpisah kembali menyatu. Selanjutnya, DNA polimerase tidak dapat mulai bekerja bila tidak ada daerah RNA yang dikenalinya. Daerah primer RNA ini akan dibuat oleh primase. Ketika primase telah memasang daerah primer yang dikenali DNA polimerase, maka DNA polimerase akan memulai sintesis DNA baru dengan arah 5'->3'. Karena DNA memiliki struktur antiparalel, maka pada rantai utama, pola sintesis rantai ganda akan berjalan dari arah 3'->5' (terjadi pada "leading strand"). Tidak seperti "leading strand" yang proses replikasi langsung dilakukan, pada "lagging strand" yang memiliki konformasi 5'->3', DNA polimerase tidak dapat langsung bekerja karena akan menghasilkan struktur DNA yang paralel. Oleh karena itu, diperlukan fragmen Okazaki. Fragmen ini akan diletakkan oleh primase pada jarak beberapa basa di depan sehingga replikasi dapat dilakukan dengan arah 5'->3'. Hal ini akan terus berulang, sehingga replikasi DNA berjalan secara setahap demi setahap. Enzim ligase berperan untuk menyambungkan fragmen Okazaki dengan hasil replikasi DNA. 
Fungsi utama dari replikasi adalah untuk menggantikan sel yang tua dengan sel yang baru dan segar. Selain itu, replikasi juga berperan dalam penurunan sifat dari orang tua ke anaknya.
Purina
Purina dan Pirimidina merupakan dua golongan yang membentuk nitrogen basa- nitrogen basa, termasuk kedua golongan basa nukleat. Dua dari keempat deoxyribonucleotide dan dua dari keempat ribonucleotide, yang merupakan bahan bangunan pokok dari DNA dan RNA, adalah purina.
Ameba
Studi ilmiah sedang berlangsung untuk mengklasifikasikan ameba dengan menggunakan subunit ribosom RNA (rRNA SSU) gen kecil. Seperti ameba adalah salah satu bentuk yang paling sederhana dari organisme eukariotik di bumi, sering dianggap sebagai organisme perwakilan dalam proses evolusi. Juga, dipelajari secara ekstensif dalam penelitian sel dalam rangka untuk menentukan hubungan antara sitoplasma dan inti sel.
Rashtriya Swayamsevak Sangh
Rashtriya Swayamsevak Sangh, disingkat RSS (Rāṣṭrīya Svayamsēvaka Saṅgha; IPA: , lit. "Organisasi Sukarelawan Nasional" atau "Organisasi Patriotik Nasional"), adalah sebuah organisasi sukarelawan nasionalis Hindu sayap kanan India yang banyak dianggap sebagai organisasi induk partai pemerintahan India, Partai Bharatiya Janata. RSS adalah salah satu organisasi utama dari kelompok Sangh Parivar.
Adenina
Adenina adalah salah satu dari dua basa N purina yang digunakan dalam membentuk nukleotida dari asam nukleat DNA dan RNA. Pada DNA, adenina (A) berikatan dengan timina (T) melalui dua ikatan hidrogen untuk membantu menstabilkan struktur asam nukleat. Pada RNA berberkas ganda (dsRNA), adenin berikatan dengan urasil (U).
Transkriptomika
Dalam transkriptomika, peran PCR dan penggunaan cDNA sangat vital. RNA bersifat tidak stabil dan sangat mudah terpengaruh keadaan lingkungan sel. Pengubahan RNA hasil ekspresi menjadi cDNA menggunakan PCR membuat komposisi hasil ekspresi gen dapat diamati dengan lebih baik.
Virologi
Genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA. Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.
Genom
Setiap organisme memiliki genom yang mengandung informasi biologis yang diperlukan untuk membangun tubuhnya dan mempertahankan hidupnya serta diwariskan ke generasi berikutnya. Dengan sejumlah interaksi kompleks, urutan nukleotida komponen penyusun asam nukleat digunakan untuk membuat semua protein pada suatu organisme pada waktu dan tempat yang sesuai. Protein ini menjadi komponen pembentuk tubuh organisme atau memiliki kemampuan membuat komponen pembentuk tubuh tersebut atau mendorong reaksi metabolisme yang diperlukan untuk hidup. Kebanyakan genom, termasuk milik manusia dan makhluk hidup bersel lainnya, terbuat dari DNA (asam deoksiribonukleat), namun sejumlah virus memiliki genom RNA (asam ribonukleat).
Asam deoksiribonukleat
Sebuah urutan sekuens DNA disebut sebagai "sense" apabila urutan basa DNA-nya sama dengan urutan kopi RNA duta yang ditranslasikan menjadi protein. Urutan pada unting komplementernya disebut sebagai urutan "antisense". Baik urutan sense dan antisense dapat ditemukan pada berbagai bagian unting DNA yang sama (kedua unting DNA dapat mengandung baik urutan sense maupun antisense). Pada prokariota dan eukariota, urutan RNA antisense juga diproduksi, namun fungsi RNA antisense ini tidaklah diketahui dengan jelas. RNA antisense diajukan terlibat dalam regulasi ekspresi gen melalui pemasangan basa RNA-RNA.
Nitrogen
Nitrogen adalah salah satu unsur paling penting dalam kimia organik. Banyak gugus fungsional organik terlibat dalam ikatan karbon-nitrogen, seperti amida (RCONR), amina (RN), imina (RC(=NR)R), imida ((RCO)NR), azida (RN), senyawa azo (RNR), sianat dan isosianat (ROCN atau RCNO), nitrat (RONO), nitril dan isonitril (RCN atau RNC), nitrit (RONO), senyawa nitro (RNO), senyawa nitroso (RNO), oksima (RCR=NOH), dan derivat piridina. Ikatan C–N terpolarisasi kuat ke arah nigrogen. Dalam senyawa ini, nitrogen biasanya trivalen (meskipun dapat membentuk tetravalen dalam kation amonium kuarterner, ), dengan pasangan elektron sunyi yang menyumbang alkalinitas pada senyawa dengan membentuk koordinasi dengan proton. Hal ini dapat ditiadakan oleh faktor lain: misalnya, amida tidak bersifat basa karena pasangan sunyinya terdelokalisasi ke dalam ikatan rangkap (meskipun mereka mungkin bertindak selaku basa pada pH yang sangat rendah, terprotonasi pada oksigen), dan pirola tidak asam karena pasangan sunyinya terdelokalisasi sebagai bagian dari cincin aromatik. Jumlah nitrogen dalam zat kimia dapat ditentukan menggunakan metode Kjeldahl. Secara khusus, nitrogen adalah komponen esensial asam nukleat, asam amino dan akibatnya protein, dan molekul pembawa energi adenosin trifosfat sehingga vital bagi kehidupan di muka bumi.
Sel (biologi)
Semua sel dibatasi oleh suatu membran yang disebut membran plasma, sementara daerah di dalam sel disebut sitoplasma. Setiap sel, pada tahap tertentu dalam hidupnya, mengandung DNA sebagai materi yang dapat diwariskan dan mengarahkan aktivitas sel tersebut. Selain itu, semua sel memiliki struktur yang disebut ribosom yang berfungsi dalam pembuatan protein yang akan digunakan sebagai katalis pada berbagai reaksi kimia dalam sel tersebut.
Asam ribonukleat
RNA hadir di alam dalam berbagai macam/tipe. Sebagai bahan genetik, RNA berwujud sepasang pita (Inggris "double-stranded RNA", dsRNA). Genetika molekular klasik mengajarkan, pada eukariota terdapat tiga tipe RNA yang terlibat dalam proses sintesis protein:
Translasi (genetik)
Walaupun mekanisme dasar transkripsi dan translasi serupa untuk prokariota dan eukariota, terdapat suatu perbedaan dalam aliran informasi genetik di dalam sel tersebut. Karena bakteri tidak memiliki nukleus (inti sel), DNA-nya tidak tersegregasi dari ribosom dan perlengkapan pensintesis protein lainnya. Transkripsi dan translasi dipasangkan dengan ribosom menempel pada ujung depan molekul mRNA sewaktu transkripsi masih terus berlangsung. Pengikatan ribosom ke mRNA membutuhkan situs yang spesifik. Sebaliknya, dalam sel eukariot selubung nukleus atau membran inti memisahkan transkripsi dari translasi dalam ruang dan waktu. Transkripsi terjadi di dalam inti sel dan mRNA dikirim ke sitoplasma tempat translasi terjadi.
Peredaman gen
Peredaman gen pascatranskripsional ("post-transcriptional gene silencing", "PTGS"), dikenal pula sebagai peredaman RNA, adalah mekanisme lain pada peredaman gen. Ia pertama kali diketahui dari sel tumbuhan pada tahun 1990 dan dianggap sebagai bagian dari sistem pertahanan individu terhadap masuknya faktor asing (virus) ke dalam sel. Pada perkembangan selanjutnya, mekanisme ini ditemukan pula pada hewan dan fungi (jamur). Istilah PTGS menjadi sering disamakan dengan interferensi RNA setelah pada tahun 1998 Craig Mello dan Andrew Fire berhasil menjelaskan mekanismenya secara keseluruhan dan menunjukkan bagaimana memanipulasinya. Meskipun demikian, interferensi RNA merupakan salah satu mekanisme peredaman. Mekanisme lainnya yang kemudian diketahui adalah "non-stop decay" (2004) dan "nonsense-mediated decay" (2001).
Purina
Selain dari DNA dan RNA, purina merupakan komponen biokimia yang penting dalam sejumlah biomolekul penting lainnya, seperti ATP, GTP, AMP siklik, NADH, dan koenzim A. Purina (1) sendiri, belum ditemukan dalam alam, tetapi dapat diproduksi dengan cara sintesis organik.
Transkripsi (genetik)
Kompleks tersebut terjadi pada bagian kotak TATA yang terletak sekitar 10-25 pasangan basa di bagian hulu ("upstream") dari kodon mulai (AUG). Adanya faktor transkripsi ini akan menarik enzim RNA polimerase mendekat ke DNA dan kemudian menempatkan diri pada tempat yang sesuai dengan kodon mulai (TAC pada berkas DNA). Berkas DNA yang ditempel oleh RNA polimerase disebut sebagai "berkas templat", sementara berkas pasangannya disebut sebagai "berkas kode" (karena memiliki urutan basa yang sama dengan RNA yang dibuat). Pada awal transkripsi, enzim guaniltransferase menambahkan gugus m7Gppp pada ujung 5' untai pre-mRNA. Sejumlah ATP diperlukan untuk membuat RNA polimerase mulai bergerak dari ujung 3' (ujung karboksil) berkas templat ke arah ujung 5' (ujung amino). pre-mRNA yang terbentuk dengan demikian berarah 5' → 3'. Pergerakan RNA polimerase akan berhenti apabila ia menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon berhenti, dan deret AAUAAA akan ditambahkan pada pangkal 3' pre-mRNA. Setelah proses selesai, RNA polimerase akan lepas dari DNA, sedangkan pre-mRNA akan teriris sekitar 20 bp dari deret AAUAAA dan sebuah enzim, poli(A) polimerase akan menambahkan deret antara 150 - 200 adenosina untuk membentuk pre-mRNA yang lengkap yang disebut mRNA primer.
RNA duta
Molekul mRNA kemudian berinteraksi dengan perangkat pensintesis protein dalam sel untuk memproduksi polipeptida. mRNA memiliki tugas utama menjadi "pembawa pesan" kode dari DNA kepada rRNA untuk "dibaca" dan selanjutnya diterjemahkan (translasi) menjadi urutan protein.
Obat antivirus
Pada 10 Agustus 2011, peneliti di MIT mempublikasikam sebuah metode baru untuk menginhibisi RNA, proses yang secara selektif mempengaruhi sel yang terinfeksi. Peneliti tersebut menamakan proses itu "Double-stranded RNA Activated Caspase Oligomerizer" (DRACO). Yang menurut peneliti "Secara teori, [DRACO] dapat bekerja melawan semua virus."
RNA polimerase
Dalam memahami peran RNA polimerase pada proses transkripsi DNA perlu dijelaskan terlebih dahulu tentang proses transkripsi DNA itu sendiri. Transkripsi DNA tergantung pada pasangan komplemen basa. Pasangan rantai ganda DNA berpisah pada suatu lokasi khusus, salah satu rantai bertindak sebagai DNA contoh. Pada rantai DNA contoh, basa nitrogen bebas berpasangan kepada basa nitrogen komplemennya. Basa nitrogen A berpasangan dengan basa nitrogen T pada DNA, G dengan C, C dengan G, dan U dengan A. Proses berpasangannya basa yng bebas pada DNA contoh dipercepat atau dikatalis oleh enzim RNA polimerase dengan cara melekatkan basa sepanjang penambahan ribonukleotida pada DNA. Prinsip kerja RNA polimerase adalah menyatukan pasnagan komplemen basa pada DNA contoh.
DNA microarray
Dalam analisis ini digunakan sampel DNA normal dan DNA kanker atau tumor. Kedua jenis DNA ini kemudian diamplifikasi dan masing-masing diberi pewarna fluorescent yang berbeda satu sama lain. Pada contoh yang ditampilkan, DNA normal diberi warna hijau, dan DNA tumor memiliki warna merah. Setelah proses hibridisasi, tiap DNA akan memancarkan cahaya sesuai dengan zat warna yang dibawa masing-masing. Bila DNA membawa ekspresi normal dan tumor, maka akan muncul wana lain, seperti kuning. Namun bila tidak ada DNA yang mampu melakukan hibridisasi dengan probe, pewarna tidak terekspresi dan terlihat berwarna hitam. Warna tersebut kemudian dibaca oleh detektor dan diubah menjadi data grafik sehingga dapat dianalisis secara kuantitatif (Cowell & Howthorn 2007).
RSA
serta
Kehidupan
Kehidupan seperti yang kita kenal sekarang ini menyintesis protein, yang merupakan polimer dari asam amino menggunakan instruksi yang dikodekan oleh gen-gen seluler—yang merupakan polimer dari asam deoksiribonukleat (DNA). Sintesis protein juga memerlukan perantara polimer asam ribonukleat (RNA). Salah satu kemungkinan adalah bahwa gen muncul pertama dan kemudian protein. Kemungkinan lain adalah bahwa protein muncul lebih dulu dan lalu gen. Namun, karena gen diperlukan untuk membuat protein, dan protein juga diperlukan untuk membuat gen, mempertimbangkan masalah yang mana yang muncul lebih dulu seperti mempermasalahkan ayam atau telur.
Ribozim
Ribozim ("ribonucleic acid enzyme", ) adalah molekul RNA yang mengatalisis reaksi kimia. Enzim asam ribonukleat juga dapat disebut enzim RNA atau RNA katalitis. Ribozim alami mengatalisis hidrolisis ikatan fosfodiester mereka sendiri, atau hidrolisis ikatan di RNA lain. Beberapa ribozim mengatalisis aktivitas aminotransferase pada ribosom. Contoh ribozim adalah ribozim martil, ribozim VS, dan ribozim jepit rambut.
RNA-Mikro
Proses yang melibatkan miRNA sekarang diketahui mencakup berbagai bidang yang luas, termasuk di dalamnya perkembangan, pengisyaratan ("signalling") hormon, pemeliharaan homoeostasis, dan tanggapan terhadap isyarat lingkungan dan nutrisi.
Transkripsi (genetik)
Transkripsi berlangsung di dalam inti sel atau di dalam matriks mitokondria dan plastida. Transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanpa rangsangan. Pada proses tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung terus-menerus (gen-gennya disebut gen konstitutif atau "gen pengurus rumah", "house-keeping genes"). Sementara itu, gen yang memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu; gennya disebut gen regulatorik karena biasanya mengatur mekanisme khusus. Rangsangan akan mengaktifkan bagian promoter inti, segmen gen yang berfungsi sebagai pencerap RNA polimerase yang terletak di bagian hulu bagian yang akan disalin (disebut "transcription unit"), tidak jauh dari ujung 5' gen. Promoter inti terdiri dari kotak TATA, kotak CCAAT dan kotak GC.
Dogma sentral biologi
Dogma sentral biologi menjelaskan mengenai proses perubahan gen dari DNA menjadi RNA, dan RNA menjadi protein. Dogma ini menjelaskan bagaimana proses pembacaan materi genetik menjadi protein yang berperan di setiap tahap metabolisme di dalam tubuh suatu organisme.
Asam deoksiribonukleat
Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan singkatan DNA (bahasa Inggris: "deoxyribonucleic acid"), adalah sejenis biomolekul yang menyimpan dan menyandi instruksi-instruksi genetika setiap organisme dan banyak jenis virus. Instruksi-instruksi genetika ini berperan penting dalam pertumbuhan, perkembangan, dan fungsi organisme dan virus. DNA merupakan asam nukleat; bersamaan dengan protein dan karbohidrat, asam nukleat adalah makromolekul esensial bagi seluruh makhluk hidup yang diketahui. Kebanyakan molekul DNA terdiri dari dua unting biopolimer yang berpilin satu sama lainnya membentuk heliks ganda. Dua unting DNA ini dikenal sebagai polinukleotida karena keduanya terdiri dari satuan-satuan molekul yang disebut nukleotida. Tiap-tiap nukleotida terdiri atas salah satu jenis basa nitrogen (guanina (G), adenina (A), timina (T), atau sitosina (C)), gula monosakarida yang disebut deoksiribosa, dan gugus fosfat. Nukleotida-nukelotida ini kemudian tersambung dalam satu rantai ikatan kovalen antara gula satu nukleotida dengan fosfat nukelotida lainnya. Hasilnya adalah rantai punggung gula-fosfat yang berselang-seling. Menurut kaidah pasangan basa (A dengan T dan C dengan G), ikatan hidrogen mengikat basa-basa dari kedua unting polinukleotida membentuk DNA unting ganda
RNA polimerase
RNA polimerase sering disebut RNAP (bahasa inggris: "RNA polymerase") adalah suatu enzim yang membantu mempercepat proses pembentukan RNA. Enzim ini berbeda dengan enzim DNA polimerase, RNA polimerase dapat memulai pembentukan rantai RNA tanpa menggunakan primer. Sintesis atau pembentukan DNA dimulai dengan proses elongasi pada bagian rantai pendek RNA. Panjang rantai tersebut biasanya berkisar antara 10 sampai 50 nukleotida yang kemudian berikatan dengan DNA contoh setelah enzim RNA polimerase berpisah dari RNA. Rantai pendek dari RNA menghasilkan primer yang dapat digunakan oleh DNA polimerase untuk menambahkan deoksinukleotida. RNA polimerase yang menghasilkan primer dalam proses pembentukan DNA disebut primase.
Rana
Rana sel Kerr (en:Kerr cell shutter) adalah salah satu jenis rana dengan kecepatan nanodetik. Rana sel Kerr mendayagunakan efek Kerr untuk menahan atau meneruskan cahaya.
RNA polimerase II
RNA polimerase II (RNAP II dan Pol II) adalah enzim yang ditemukan dalam sel-sel eukariotik. Ini mengkatalisis transkripsi DNA untuk mensintesis prekursor dari mRNA dan sebagian besar snRNA dan mikroRNA. Sebuah kompleks 550 kDa dari 12 subunit, RNAP II adalah jenis yang paling dipelajari dari RNA polimerase. Berbagai faktor transkripsi diperlukan oleh RNA polimerase II untuk mengikat promotor gen hulu dan memulai transkripsi.
Hipotesis dunia RNA
Hipotesis dunia RNA merupakan hipotesis yang mengusulkan bahwa kehidupan yang didasari asam ribonukleat (RNA) mendahului kehidupan yang berdasarkan asam deoksiribonukleat (DNA), RNA, dan protein. RNA dapat menyimpan informasi genetik (seperti DNA) dan juga mengatalis reaksi kimia (seperti protein enzim). RNA telah mendukung kehidupan pra-seluler dan merupakan salah satu tahap utama dalam evolusi kehidupan seluler.
RNA duta
Bentuknya berupa rantai basa tunggal lurus dengan kerangka fosfat dan gula ribosa. Molekul ini dihasilkan dari proses transkripsi di dalam inti sel oleh enzim RNA-polimerase. Pada eukariota setelah transkripsi dapat terjadi proses pascatranskripsi, seperti "splicing" dan penambahan poli-A. Setelah "matang", mRNA berpindah tempat menuju sitoplasma dan akan ditangkap oleh rRNA untuk dibaca.
Peredaman gen
Mekanisme normal pada sitoplasma adalah mencegah RNA berpilin ganda berlama-lama di dalam sel sebagai bagian dari strategi pertahanan terhadap unsur bahan genetik asing (virus). Enzim RNAse III (Dicer) akan "menyerang" dsRNA dan memotongnya dalam bentuk ujung runcing ("sharp end") sebanyak dua basa. Produk ini dikenal sebagai siRNA ("small-interfering RNA"). Protein lain akan mengikat potongan ini membentuk RISC ("RNA-induced silencing complex") dan mencerna (mendigesti) berkas RNA yang tidak dipegangnya. RISC dengan berkas RNA yang dipegangnya dapat mencari mRNA berkas tunggal yang komplementer dan memutuskannya, sehingga terjadi reaksi berantai peredaman suatu produk transkripsi. Perilaku inilah yang kemudian dimanfaatkan oleh para ahli biologi molekuler pada teknik peredaman dengan "antisense" dan interferensi RNA.
Nutrien
Nutrien atau hara adalah unsur atau senyawa kimia yang digunakan untuk metabolisme atau fisiologi organisme. Nutrien biasanya dikategorikan menjadi nutrien yang menyediakan energi dan yang digunakan sebagai komponen untuk tubuh atau struktur sel. Suatu nutrien disebut esensial bagi organisme jika zat tersebut tidak dapat disintesis oleh organisme dan harus dipenuhi dari sumber makanan.
Di antarabeberapa Nutrien, Nutrien yang tegolong dalam Nutrien organik adalah karbohidrat, lemak, protein, asam amino, namun Senyawa kimia anorganik seperti air (H₂O), and oksigen (O₂) juga dapat dianggap nutrien.. Jenis-Jenis Nutrisi yg diperlukan dalam jumlah yang sedikit disebut nutrisi mikro, sedangkan jenis-jenis nutrisi yg diperlukan dalam jumlah yg besar disebut nutrisi makro. Dan efek dari nutrien tergantung dari dosisnya.Lemak mengandung energi 9 kkal / g (~ 37,7 kJ / g); protein dan karbohidrat 4 kkal / g (~ 16,7 kJ / g). Etanol ( biji-bijian alkohol ) mengandung energi 7 kkal / g (~ 29.3 kJ / g).Tanaman menyerap nutrisi dari tanah atau dari udara, ataupun dari air (terutama tanaman air). Tentu saja dengan pengecualian tanaman karnivora yang mencerna nutrisi dari hewan yang terjebak dalam perangkap tanaman eksternal.
Sejarah Bumi
Gelembung lipid berdinding ganda seperti yang membentuk membran sel luar dianggap sebagai langkah awal yang penting. Percobaan yang mensimulasikan kondisi awal Bumi diketahui telah mampu membentuk lipid, dan secara spontan membentuk liposom—gelembung berdinding ganda—yang mampu memperbanyak diri. Meskipun tidak secara intrinsik membawa informasi seperti asam nukleat, namun liposom ini akan mengalami seleksi alam yang menentukan umur dan kemampuan reproduksi. Asam nukleat seperti RNA lebih mudah terbentuk di dalam liposom daripada di luar liposom.
DNA probe
DNA probe adalah suatu fragmen DNA atau RNA atau protein pelacak target gen. DNA probe yang telah dilabel akan berkomplementasi dengan target melalui hibridisasi sehingga dapat mendeteksi keberadaan gen tertentu. Terdapat dua macam probe, yaitu homologus dan heterologus. Homologus adalah probe yang diperoleh dari DNA dengan sumber yang sama dengan DNA yang akan dilacak sehingga ikatan komplemen probe dengan DNA target cenderung lebih kuat dan presisi. Sedangkan heterologus adalah probe diperoleh dari sumber organisme yang berbeda atau dibuat secara sintetik sehingga ikatannya kurang presisi dengan gen target..
Asam ribonukleat
Suatu gejala yang baru ditemukan pada penghujung abad ke-20 adalah adanya mekanisme peredaman ("silencing") dalam ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa RNA tidak diterjemahkan (translasi) menjadi protein oleh tRNA. Ini terjadi karena sebelum sempat ditranslasi, mRNA dicerna/dihancurkan oleh suatu mekanisme yang disebut sebagai "interferensi RNA". Mekanisme ini melibatkan paling sedikit tiga substansi (enzim dan protein lain). Gejala ini pertama kali ditemukan pada nematoda "Caenorhabditis elegans" tetapi selanjutnya ditemukan pada hampir semua kelompok organisme hidup.
Biologi
Gen adalah satuan pewarisan utama semua organisme. Gen merupakan bagian dari ADN yang memengaruhi bentuk atau fungsi organisme. Semua organisme, dari bakteri hingga hewan, memiliki mekanisme yang mentranslasi ADN menjadi protein. Sel mentranskripsi ADN menjadi asam ribonukleat (ARN), dan ribosom kemudian mentranslasi ARN menjadi protein, sebuah rangkaian asam amino. Kode translasi semua organisme pada dasarnya sama. Misalnya, rangkaian ADN yang menyandikan insulin dalam tubuh manusia juga menyandikan insulin ketika dimasukkan ke organisme lain seperti tumbuhan.
Transkriptomika
Transkriptomika () merupakan bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan ("transkriptom"). Produk transkripsi hanyalah RNA, sehingga transkriptomika bisa juga disebut sebagai ilmu tentang RNA dalam suatu organisme. Meskipun demikian, karena dinamika RNA dalam sel dipelajari pula, sejumlah protein ("vis a vis" enzim) dan beberapa zat lain juga dipelajari dalam kaitan dengan modifikasi RNA.
RNA polimerase
Penemuan tentang RNA polimerase ditunjukkan oleh beberapa ilmuwan secara independen diantaranya adalah Charles Yanofsky, Audrey Stevens, dan Jerard Hurwitz pada tahun 1960. Fungsi enzim RNA polimerase pada transkripsi organisme eukariot dijelaskan secara lengkap oleh Roger D. Kornberg pada tahun 2006.
Transkripsi (genetik)
Sebelum RNA polimerase dapat terikat pada promoter inti, faktor transkripsi TFIID akan membentuk kompleks dengan kotak TATA. Inhibitor dapat mengikat pada kompleks TFIID-TATA dan mencegah terjadinya kompleks dengan faktor transkripsi lain, namun hal ini dapat dicegah dengan TFIIA yang membentuk kompleks DA-TATA. Setelah itu TFIIB dan TFIIF akan turut terikat membentuk kompleks DABF-TATA. Setelah itu RNA polimerase akan mengikat pada DABF-TATA, dan disusul dengan TFIIE, TFIIH dan TFIIJ.