1.
Enzim Restriksi
Enzim
Restriksi adalah suatu enzim yang
bisa memotong untaian DNA secara spesifik sesuai dengan urutan yang
dikenalinya. Urutan nukleotida yang dikenali tersebut bersifat palindromik,
yaitu suatu urutan DNA yang sama jika dibaca dengan arah berlawanan pada setiap
untainya. Oleh karena itu, posisi pemotongan di dalam molekul DNA dapat
diprediksi sehingga memungkinkan segmen DNA tertentu dipotong dari molekul DNA
yang lebih panjang. Kemampuan memotong urutan DNA tertentu ini sangat penting
dalam kloning gen dan seluruh aspek lain teknologi DNA rekombinan. Misalnya
EcoRI yang hanya bisa mengenali urutan (sekuen) 5′-G’AATCC-3′, BamHI yang hanya
mengenali 5′-G’GATCC-3′. Enzim restriksi biasanya terdapat dalam kombinasi
dengan enzim pemodifikasi lain yang melindungi DNA-nya sendiri dari pemotongan,
misalnya DNA-metil transferase (dnmt). Dnmt akan memetilasi basa DNA pada tiap
untai sehingga sekuen yang dikenali oleh enzim restriksi tidak akan terpotong.
Jenis-Jenis
Enzim Retriksi
Secara umum, enzim
restriksi dapat dibedakan ke dalam 3 tipe, berdasarkan pada komposisi sub unit,
posisi pemotongan, spesifisitas sekuen DNA, dan perlu tidaknya kofaktor.
1.
Enzim tipe
I merupakan enzim yang kompleks, multisubunit, kombinasi antara restriksi dan
pemodifikasi yang memotong DNA pada area random yang jauh dari sisi pengenalan.
Enzim ini secara biokimia mungkin banyak berfungsi di dalam sel, tetapi kurang
menguntungkan untuk digunakan dalam percobaan di laboratorium.
2.
Enzim tipe
II memotong DNA pada posisi tertentu yang dekat atau berada di antara sekuen
yang dikenalnya. Enzim ini menghasilkan fragmen-fragmen tertentu dengan pola
pita-pita yang spesifik pada gel agarosa. Enzim tipe inilah yang dipakai untuk
berbagai percobaan dalam analisis DNA dan kloning gen.
3.
Enzim tipe
III juga merupakan kombinasi restriksi dan enzim pemodifikasi. Enzim ini
memotong DNA di luar sekuen yang dikenal dan memerlukan 2 sekuen yang sama pada
orientasi yang berlawanan pada untai DNA yang sama untuk dapat memotong.
Enzim-enzim ini jarang menghasilkan potongan yang sempurna.
Mekanisme Kerja Enzim Restriksi
Enzim restriksi
memotong DNA dalam dua cara dan hasil yang berbeda, yaitu:
1.
Hasil
pemotongan berujung tumpul (blunt atau flush end), Enzim ini memotong secara simetris antara kedua utas DNA sehingga menghasilkan ujung tumpul. Contoh enzim yang menghasilkan pola seperti
ini adalah SmaI
2.
Hasil
pemotongan berujung lancip atau lengket (sticky atau cohesive ends),
Pola seperti ini lebih mudah menempel (annealing) dengan pasangan DNA nya karena adanya
ikatan basa antara ujung-ujung yang menggantung.
a. Ujung menggantung 5’, Enzim ini memotong secara asimetris pada situs pemotongan, menghasilkan hasil
pemotongan memanjang pada ujung 5’. Contoh enzim yang menghasilkan ujung
menggantung 5’ adalah BamHI
b. Ujung menggantung 3’, Enzim ini juga memotong secara asimetris pada situs pengenalan, namun
menghasilkan hasil pemotongan memanjang pada ujung 3’. Contoh enzim yang
menghasilkan pola seperti ini adalah KpnI