Enzim endonuklease adalah salah satu enzim yang banyak digunakan dalam bidan rekayasa genetika, karena mampu memotong ADN atau ARN pada posisi tertentu. Karena kemampuannya ini endonuklease dijuluki ‘gunting Biologi’.
Berikut ini adalah artikel tentang mengenal enzim endonuklease.
Apa itu enzim endonuklease ?
Pada tahun 1960, Werner Arber & Hamilton Smith menemukan enzim dari mikroba yang dapat memotong DNA utas ganda.
Enzim tersebut sekarang dikenal dengan enzim restriksi endonuklease atau sering disebut endonuklease.
Enzim tersebut mampu mengenal dan memotong DNA pada sekuen spesifik yang panjang 4 sampai dengan 6 pasang basa nitrogen.
Secara alami, bakteri menghasilkan enzim restriksi untuk memotong dan menghancurkan menghancurkan DNA virus yang menginfeksinya.
Sampai saat ini sudah banyak jenis enzim restriksi yang telah ditemukan dan diisolasi dari berbagai spesies bakteri.
Nama setiap enzim restriksi diawali dengan tiga huruf yang menyatakan nama bakteri yang menghasilkan enzim tersebut.
Setiap enzim restriksi mengenal sekuens tertentu dan mampu memotong bagian yang khas pada DNA.
Bagian pada DNA yang dikenai aksi pemotongan oleh enzim restriksi ini dinamakan sekuens pengenal.
Suatu sekuens pengenal sebenarnya adalah sejumlah urutan basa nitrogen tertentu yang oleh enzim restriksi dikenali sebagai tempat atau bagian yang akan dipotongnya. Lihat gambar berikut.
Salah satu contoh enzim retriksi adalah enzim EcoRI yang telah diisolasi pertama kali oleh Herbert Boyer pada tahun 1969 dari bakteri Escherichia coli.
Enzim EcorI memotong DNA pada bagian yang urutan basanya GAATTC karena bagian inilah sekuen pengenal bagi EcoRI.
Pada sekuens pengenal tersebut, Enzim EcoRI memotongnya bagian atau situs antara G (guanin) dan A (adenin).
Pada DNA utas ganda, sekuen GAATTC ini akan berpasangan dengan pasangan sekuen yang sama tetapi berlawanan arah. Jadi pasangan GAATTC adalah CTTAAG.
Pada pasangan sekuen ini enzim EcoRI ini memotong bagian antara A dan G. Sebagai akibatnya, potongan-potongan atau fragmen-fragmen DNA utas ganda yang dihasilkan akan memliki ujung berutas tunggal.
Ujung seperti ini yang dikenal dengan istilah sticky ends atau cohesive ends.
Kemampuan memotong DNA pada sisi spesifik menjadi tonggak penting dalam pengembangan manipulasi DNA saat ini.
Penamaan enzim restriksi didasarkan pada sistem sederhana yang diusulkan oleh Smith and Nathans.
Nama enzim (seperti BamHI, EcoRI) menunjukkan asal enzim, tetapi tidak menunjukkan informasi sekuen pengenal.
Sisi pengenalan enzim restriksi pada umumnya adalah urutan basa nitrogen dengan panjang 4, 5, atau 6 pasang basa nitrogen seperti AGCT (untuk AluI), GAATTC (untuk EcoRI), dan lain sebagainya.
Masing-masing enzim restriksi memotong urutan basa nitrogen pada sisi spesifik. Dua enzim berbeda dapat mempunya urutan pengenalan yang sama, tetapi memotong DNA pada titik berbeda di dalam urutan basa tersebut.
Berikut adalah contoh daftar mikroba penghasil enzim retriksi beserta sekuen pengenalnya.
|
NAMA ENZIM |
SEKUENS PENGENAL |
ORGANISME ASAL |
| EcoRI | G AATTC | Escherichia coli |
| HindIII | A AGCTT | Haemophilus influenzae |
| HhaI | GCG C | Haemophilus haemolyticus |
| TaqI | T CGA | Thermus aquaticus |
| BsuRI | GG CC | Bacillus subtilis |
| BalI | TGG CCA | Brevibacterium albidum |
| NotI | GC GGCCGC | Nocardia otidis-caviarum |
| BamHI | G GATCC | Bacillus amylolyquefaciens |
| SmaI | CCC GGG | Serratia marcescens |
Nah, itulah sedikit penjelasan mengenai enzim endonuklease.