Sitosin: Sifat, kegunaan, Struktur dan Fungsi

Sitosin (C) adalah 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 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.

Sifat

Sitosin adalah turunan pirimidin, dengan 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 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.

Sejarah dan kegunaan

Sitosin pertama kali ditemukan 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.

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.

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 ().