Tugas Kelompok Makalah Pleno

DNA Rekombinan dan Penggunaan Enzim Restriksi

Blok 3

Oleh:

RICHARD YEHEZKIEL (102011044)ALFIA L.SINTA HOSIO (102011094)GIOVANNI REYNALDO (102011139)

YOGI HIMAWAN (102011188)ADRIAN JONATHAN (102011235)

ANDY OLIVER BOMBING (102011282)LISA PUSPITASARI (102011330)

HENDRIKUS HENDRA SUSENO (102011381)HERYWIJAYA SIXTAPUTRA (102011443)

Kelompok F7

Fakultas Kedokteran Universitas Kristen Krida Wacana

Jalan Arjuna Utara No.6 Jakarta Barat 11470

No. Telp (021)56942061 No. Fax (021)5631731

Email: library@ukrida.ac.id

2011

Pendahuluan

Ilmu genetika sangat berkempang pesat dewasa ini. Mulai dari ditemukanya zat – zat

pewarisan sifat, yang merupakan molekul yang paling dielu-elukan pada zaman ini. Factor –

factor terwariskan temuan mendel dan gen – gen pada kromosom temuan morgan sebenarnya

tersusun atas DNA. Dari aspek kimiawi semua informasi genetic adalah DNA yang

terkandung dalam kromosom. Bahkan kemiripan anak dengan induknya didasari oleh

replikasi DNA secara tepat.

Tetapi dalam beberapa kasus replikasi DNA tidak berjalan sepurna. Hal ini biasanya

disebabkan oleh agen luar yang berupa radiasi dan virus atau karena kesalahan dalam meosis

dan mitosis. Keselahan inilah memenyebabkan gen – gen abnormal yang dapat menimbulkan

penyakit mulai dari penyakit ringan sampai penyakit yang dapat menyebabkan kecacatan atau

bahkan kematian.

Salah satu metode yang di gunakan untuk menanggulangi hal tersebut adalah dengan

cara membuat DNA rekombinan. DNA rekombinan adalah sebuah teknik membuat susunan

DNA baru dengan cara menyisipkan potongan DNA asing ke dalam DNA organisme

sehingga menghasilkan molekul DNA rekombinan yang aktif. Metode ini membutuhkan

enzim restriksi dalam prosesnya untuk memotong rantai DNA yang sangat spesifik.

1

Daftar Isi :

Pendahuluan ..........................................................................................................1

Daftar Isi ..........................................................................................................2

Genetika ..........................................................................................................3

Biologi sel ..........................................................................................................4

Kromosom .........................................................................................................5

Morfologi kromosom ....................................................................................6

Bagian Kromosom..................................................................................6

Bagian Lengan Kromoso .......................................................................6

Tipe Kromosom.............................................................................................7

DNA .........................................................................................................8

RNA .........................................................................................................9

Gen Abnormal .........................................................................................................10

DNA Rekombinan....................................................................................................11

Enzim Restriksi........................................................................................................12

Daftar Pusataka.........................................................................................................15

2

Genetika

Genetika (dari bahasa Yunani atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan

cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut

pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan

prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama

"genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam

Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada

tahun 1906.

Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi. Secara lebih rinci,

genetika berusaha menjelaskan1

material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),

bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan

bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain

(pewarisan genetik).

Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya

kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya kajian

genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-

trah murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan

perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut

sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada

keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut

"ilmu pewarisan" atau hereditas.

Sejumlah percobaan terdokumentasi yang terkait dengan genetika telah banyak

dilakukan pada masa sebelum Mendel, yang kelak banyak membantu memberikan bukti bagi

teori Mendel. Percobaan-percobaan itu misalnya adalah sebagai berikut.

Pembuatan Raphanobrassica melalui persilangan lobak dan kubis pada abad ke-17

oleh Köhlreuter, seorang pemulia sayuran berkebangsaan Jerman, untuk menghasilkan

tanaman yang menghasilkan umbi dan krop kubis sekaligus, meskipun tidak berhasil.

3

Penemuan dan penjelasan tentang pembuahan berganda pada tumbuhan berbunga

(Magnoliophyta) oleh E. Strassburger (1878) dan S. Nawaschin (1898);

Percobaan terhadap ribuan persilangan oleh Charles Darwin pada abad ke-19 yang

hasilnya diterbitkan pada 1896 dengan judul The variation of animals and plants under

domestication) dan berhasil mengidentifikasi adanya penurunan penampilan pada

generasi hasil perkawinan sekerabat (depresi inbred) dan penguatan penampilan pada

hasil persilangan antarinbred (heterosis) meskipun dia tidak bisa memberikan penjelasan;

Usaha menjelaskan kemiripan antara orang tua dan anak oleh Karl Pearson melalui

metode regresi (yang malah menjadi dasar dari banyak teknik statistika modern).2

Biologi Sel

Sel merupakan unit terkecil dari organisme hidup.Kehidupan dimulai di dalam sel. Sel

adalah suatu tempat yang didalamnya dapat disintesis ribuan molekul yang sangat dibutuhkan

oleh organisme.Ukuran sel sendiri tergantung pada tempat dan fungsi dari jaringan yang

disusunnya.

Semua makhluk hidup tersusun atas banyak kompartemen mikroskopis yang

dinamakan sel.Sebagian organisme misalnya bakteri dan amoeba, hanya terdiri dari satu sel

tunggal.Namun demikian sebagian besar organisme termasuk manusia tersusun atas miliaran

sel tunggal.

Kelompok-kelompok sel membentuk berbagai jaringan yang memiliki fungsi-fungsi

tersendiri sebagai contoh sel-sel kulit menjadi lapisan pelindung luar;sel-sel otot

memungkinkan kita bergerak;sel-sel tulang menyokong tubuh; sel-sel darah merah membawa

oksigen dari paru-paru ke berbagai jaringan

lain di dalam tubuh dan sel-sel darah putih

yang biasa dikenal sebagai leukosit untuk

melindungi tubuh dari infeksi . Jaringan

berkelompok lagi untuk membentuk organ

tubuh,misalnya paru-paru hati dan ginjal.1

Proses replikasi DNA menjadi dua adalah awal dari pewarisan sifat sel induk kepada sel

anak. Proses pewarisan sifat dari sel induk kepada sel anak 4

Gambar 1.Fase SelSumber: http://darikamiuntukrita.blogspot.com/p/pembelahan-sel-beta.html

akan terlihat lebih nyata setelah sel mengalami pembelahan atau reproduksi.Dalam Tahap

awal pembelahan sel,setelah sel mereplikasikan DNA yang terdapat di dalam benang-benang

kromatin maka akan terjadi pertumbuhan benang kromatin menjadi kromosom.Kromosom

inilah yang akan terbagi kepada sel anak pada saat proses pembelahan sel.

Pembelahan sel berdasarkan dari jumlah kromosom sel anak dapat dibedakan menjadi

pembelahan mitosis dan meiosis pembelahan mitosis dapat dapat kita temukan pada sel-sel

tubuh (sel somatik).Pembelahan meiosis dapat

dijumpai pada sel-sel kelamin(sel germinal).

Setiap sel mengalami berbagai fase yang dibagi

menjadi beberapa tingkatan yaitu seperti gambar.1

Fase Mitosis dibagi menjadi beberapa tahap:

1. Interfase

2. Profase

3. Metafase

4. Anafase

5. Telofase

KromosomKromosom adalah kromatin yang merapat, memendek dan membesar pada waktu

terjadi proses pembelahan dalam inti sel (nucleus), sehingga bagian – bagiannya dapat

terlihat dengan jelas di bawah mikroskop biasa. Kromosom berasal dari kata chroma =

berwarna, dan soma = badan. Terdapat di dalam plasma nucleus, berupa benda – benda

berbentuk lurus seperti batang atau bengkok, dan terdiri dari bahan yang mudah mengikat zat

warna.

Istilah kromosom pertama kali diperkenalkan oleh W. Waldeyer pada tahun 1888,

walaupun Flemming (1879) telah melihat pembelahan kromosom di dalam inti sel. Ahli yang

mula-mula menduga bahwa benda – benda tersebut terlibat dalam mekanisme keturunan ialah

Roux (1887) melaporkan bahwa banyaknya benda itu di dalam nucleus dari mahkluk yang

berbeda adalah berlainan, dan jumlahnya tetap selama hidupnya. Morgan (1993), menemukan

fungsi kromosom dalam pemindahan sifat – sifat genetik. Beberapa ahli lainnya seperti Heitz

(1935), Kuwanda (1939), Gritter (1940) dan Kauffmann (1948), kemudian menyusul

memberi keterangan lebih banyak tentang morfologi kromosom.

5

Gambar 2.Mitosis-MeiosisSumber: http://www.diffen.com/difference/Meiosis_vs_Mitosis

Morfologi Kromosom

Kromosom dapat dilihat dengan mudah, apabila menggunakan teknik pewarnaan

khusus selama nukleus membelah. Hal ini karena pada saat itu kromosom mengadakan

kontraksi sehingga menjadi lebih tebal, dan dapat mengisap zat warna lebih baik. Ukuran

kromosom bervariasi bagi setiap species. Panjangnya berkisar antara 0,2 – 50 mikron,

diameternya antara 0,2 – 20 mikron dan pada manusia mempunyai panjang 6 mikron.

Bagian Kromosom

Satu kromosom terdiri dari 2 (dua) bagian :

1. Sentromer, disebut juga kinetochore, merupakan bagian kepala kromosom. Fungsinya

adalah sebagai tempat berpegangan benang plasma dari gelendong inti (spindle) pada stadium

anafase. Sentromer tidak mengandung kromonema dan gen.

2. Lengan, ialah badan kromosom sendiri. Mengandung kromonema dan gen. Lengan

memiliki 3 daerah :

a. Selaput, ialah lapisan tipis yang menyelimuti badan kromosom

b. Kandung / matrix, mengisi seluruh lengan, terdiri dari cairan bening

c. Kromonema, ialah benang halus berpilin – pilin yang terendam dalam kandung, dan

berasal dari kromonema kromatin sendiri. Di dalam kromonema terdapat kromomer (pada

manusia tidak jelas).

Bagian Lengan Kromosom

Melihat pada perbedaan banyaknya mengisap zat warna teknik mikroskopik, kromatin

(kromosom yang sedang tidak mengalami proses pembelahan) dibedakan oleh E. Hertz

(1928) atas :

1. Heterokromatin, ialah daerah kromatin yang relatif lebih banyak dan lebih mudah

mengisap zat

6

Gambar 3.Struktur KromosomSumber:

warna dibandingkan dengan bagian lain dari lengan

2. Eukromatin, ialah daerah kromatin yang terang dan mengandung gen – gen yang sedang

aktifPada satu kromatin, daerah hetero tersebar di antara eukromatin, paling banyak dekat

sentromer.

Daerah heterokromatin sewaktu waktu dapat berubah menjadi eukromatin, bilamana gen-

gennya berubah menjadi aktif. Sebaliknya daerah eukromatin dapat pula berubah

menjadiheterokromatin, pada saat gen – gennya tidak aktif atau beristirahat.Dengan demikian

dapatlah kita ketahui, bahwa suatu gen tidak selalu giat melakukantranskripsi, bergantung

pada kebutuhan sel pada waktu bermetabolisme.Berdasarkan letak sentromer, dan melihat

panjang lengannya, maka kromosom dapat dibedakanatas 4 macam :

a. Metasentris :

- sentromer : terletak median (kira – kira di tengah kromosom), sehingga kromosom terbagi

menjadidua

- lengan sama panjang dan mempunyai bentuk seperti huruf V

b. Submetasentris

- sentromer terletak submedian (ke arah salah satu ujung kromosom), sehingga kromosom

terbagimenjadi dua bagian yang tidak sama panjang

- lengan yang tidak sama panjang, dan mempunyai bentuk seperti huruf J

c. Akrosentris

- sentromer terletak subterminal (di dekat ujung kromosom), sehingga kromosom

tidakmembengkok melainkan tetap lurus seperti batang.

- Salah satu lengan kromosom sangat pendek, sedang lengan lainnya sangat panjang

d. Telosentris

- sentromer terletak di ujung kromosom, sehingga kromosom hanya terdiri dari sebuah lengan

sajadan berbentuk lurus seperti batang.(Kromosom manusia tidak ada yang berbentuk

telosentris)

Tipe Kromosom

Menjelang abad ke-20, banyak peneliti telah mencoba untuk mengetahui jumlah

kromosomyang terdapat di dalam nucleus sel tubuh manusia, tetapi selalu menghasilkan data

– data yang berbedakarena pada waktu itu teknik pemeriksaan kromosom masih terlalu

sederhana. Dalam tahun 1912,Winiwater menyatakan bahwa di dalam sel tubuh manusia

terdapat 47 kromosom. Tetapi kemudianpada tahun 1920 Painter menegaskan penemuannya,

7

bahwa manusia memiliki 48 kromosom. Pendapatini bertahan sampai 30 tahun lamanya,

sampai akhirnya Tjio dan Levandalam tahun 1956 berhasilmembuktikan melalui teknik

pemeriksaan kromosom yang lebih sempurna, bahwa nucleus sel tubuhmanusia mengandung

46 kromosom

Kromosom manusia dibedakan atas 2 tipe :

1. Autosom,ialah kromosom biasa, yang tidak berperan menentukan dalam mengatur jenis

kelamin.Dari 46 krmosom di dalam nucleus sel tubuh manusia, maka yang 44 buah (22

pasang) merupakanautosom

2. Gonosom,ialah seks kromosom (kromosom kelamin), yang berperan dalam menentukan

jeniskelamin. Biasanya terdapat sepasang kromosom. Melihat macamnya dapat dibedakan

atas Kromosom X dan Kromosom Y.4

DNA

DNA adalah rantai doble heliks berpilin yang terdiri atas polinukleotida. Berfungsi

sebagi pewaris sifat dan sintesis protein.

Struktur DNA (deoxyribosenucleic acid) yaitu:

1. gula 5 karbon (deoksiribosa)

2. gugus fosfat

3. basa nitrogen.

Bentuk DNA adalah rantai double heliks berpilin ke

kanan. Dalam DNA terdapat struktur-struktur di atas. Namun,

jika diambil 1 lempeng yang mengandung ikatan fosfat, gula

dan basa nitrogen, maka lempeng tersebut disebut nukleotida.

Jika plat itu hanya basa nitrogen dan gula saja maka disebut

nukleosida. Maka, DNA adalah polimer dari nukleotida.

Gula deoksiribosa pada DNA merupakan gula lima karbon yang kehilangan 1 atom oksigen.

Gula deoksiribosa memegang basa nitrogen pada atom karbon

nomor 1, sedangkan atom C nomor 5 berikatan dengan gugus

fosfat. Gugus fosfat ini saling berikatan dengan gugus fosfat lainnya membentuk ikatan

fosfodiester. Karena DNA merupakan rantai ganda dan atom-atom karbon mempunyai aturan

diatas untuk mengikat basa nitrogen dan gugus fosfat maka satu rantai DNA terlihat berdiri

tegak sedangkan rantai pasangannya justru terbalik. Maka pada notasi penulisan kode genetik 8

Gambar 4.Doble Helix DNA

DNA, ditulis 5’-kode genetik-3’, sedangkan untuk rantai pasangannya justru ditulis 3’-kode

genetik-5’. Pengaturan ini disebut konfigurasi antiparalel.

Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu

- Purin, terdiri dari basa nitrogen adenine dan guanin.

- Pirimidin, terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin . pada RNA, timin diganti

dengan urasil.

Basa Purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen. Adenine selalu

berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen sedangkan cytosine berpasangan

dengan guanine melalui 3 ikatan hydrogen.5

RNA

Ketika proteinyang diproduksi, genini pertamadisalin keRNA sebagaiproduk

setengah. Dalamkasus lain, molekul RNAmerupakan produkfungsionalyang sebenarnya.

Sebagai contoh, RNAyang dikenal sebagairibozim, danmicroRNAmemilikiperan regulasi.

UrutanDNA dariRNAyangditranskripsitersebutdikenal sebagaigen RNA.

Beberapa virusmenyimpanseluruh genommereka dalam bentukRNA, dan tidak

mengandungDNAsama sekali.Karena merekamenggunakan RNAuntuk menyimpangen, host

selularmereka mungkinmensintesisproteinmereka segera setelahmereka terinfeksidan

tanpapenundaanmenunggutranskripsi. Di sisi lain, retrovirusRNA, seperti HIV,

memerlukantranskripsikebalikan darigenom merekadari RNAke dalam

DNAsebelumproteinmereka dapatdisintesis.

Pada tahun 2006, peneliti PrancismenemukancontohmembingungkanRNA-dimediasi

warisanpada tikus. Tikusdengan mutasikerugianpada fungsi pada genKitmemiliki

ekorputih.Keturunanmutaninidapat memilikiekorputihwalaupun memilikigenKitsaja. Tim

penelitidilacakefek inikembali keRNAKitbermutasi.SementaraRNA adalahumum

sebagaipenyimpanan bahangenetik dalamvirus, pada mamaliadalam pewarisanRNA

tertentutelah diamatisangat jarang.

9

Gen Abnormal

Gen abnormal disebabkan karena terjadinya perubahan struktur kromosom akibat

kesalahan saat mitosis, meiosis dan oleah agen perusak seperti radiasi. Terdapat 4 jenis

perubahan struktur kromosom yaitu Delesi, Duplikasi, Inversi dan translokasi.

Delesi terjadi ketika satu fragmen kromosom hilang. Kromosom yang mengalami

delesi pun tidak memiliki beberapa gen tertentu(jika sentromer terdelesi, keseluruhan

kromosom pun hilang). Fragment yang ‘terdelesi’ mungkin melekat sebagai segmen

tambahan ke kromatid saudara, yang mengahasilkan duplikasi. Alternative yang lain,

fragment yang copot mungkin melekat pada kromatid nonsaudara pada kromosom homolog.

Akan tetapi, jika itu terjadi, segmen yang ‘terduplikasi’ mungkin tidak identik karena

homolog mungking mengandung alel-alel yang berbeda pada gen tertentu.

Fragment kromosom juga mungkin melekat lagi ke kromosom awal namun secara

terbalik, menghasilkan inversi0 kemungkinan ke-4 akibat perpatahan kromosom adalah

fragment tersebut bergabung ke kromosom non homolog, penyusunan ulang ini disebut

translokasi.

Delesai dan duplikasi sangat mungkin terjadi saat meiosis. Pada pinda silang,

kromatid non saudara terkadang bertukar dengan segmen DNA yang berukuran tak sama,

sehingga salasatu pasanganya kehilangan gen daripada yang diterimanya. Produk – produk

pindah silang nonresiprocal adalah kromosom dengan delesi dan suatu kromosom dengan

duplikasi.

Emrio dimploid yang homozigot untuk suatu delesi yang besar biasanya kehilangan

gen yang sangat penting dan kondisi ini biasanya letal. Duplikasi dan translokasi juga

cenderung membahayakan. Meskipun keseimbangan gen tidak abnormal karena semua gen

10

Gambar 5.Jenis – Jenis Kelainan Gen

terdapat dalam dosis normal, translokasi dan infers dapat mengubah fenotipe karena ekspresi

gen dipengaruhi oleh di antara gen – gen tetangga.6

DNA RekombinanPada tahun 1971-1973 penelitian genetika kembali bergairah dengan

dikembangkannya metodologi baru oleh Herbert Boyer dan Stanly Cohen,suatu revolusi

dalam percobaan biologi metode ini dinamakan teknologi DNA rekombinan dengan pokok

proses adalah kloning gen.Boyer dan Cohen berhasil mengekspresikan gen dari suatu bakteri

dalam escherichia coli.Fragmen DNA disisipkan pada vektor,ditransformasikan ke dalam sel

dan dilakukan penapisan terhadap koloni bakteri yang tumbuh.Teknologi DNA rekombinan

atau rekayasa genetik yang juga dinamakan kloning gen atau kloning molekular merupakan

istilah yang meliputi sejumlah cara kerja yang mengarah kepada pemindahan informasi

genetik(DNA) dari satu organisme ke organisme lainnya.Tujuan mempelajari teknologi DNA

rekombinan supaya dapat memahami metode isolasi DNA, ekspresi gen rekombinan pada sel

prokariot dan eukariot,hibridisasi,sekuensing,amplifikasi fragment DNA (PCR) dan mutasi

terarah.3

Penggunaan enzim restriksi untuk memotong rangkaian basa nitrogen pada gen

abnormal diketahui dapat menjadi solusi yang terbaik untuk memecahkan masalah pada

seorang anak yang memiliki noda hitam di wajahnya sejak lahir.

Pengklonan gen dan rekayasa genetik telah

dimungkinkan oleh penemuan enzim yang bisa

memotong molekul DNA pada lokasi-lokasi

spesifik yang jumlahnya terbatas.Enzim ini disebut

enzim restriksi,ditemukan dalam bakteri pada

akhir tahun 1960an di alam,enzim ini melindungi

bakteri terhadap DNA yang menyelinap dari

organisme lain,seperti virus atau sel bakteri

lain.enzim-enzim ini bekerja dengan memotong-motong DNA asing suatu proses yang

disebut restriksi.Sebagian besar enzim restriksi ini sangat spesifik,mengenali urutan

nukleotida pendek dalam molekul DNA dan memotong pada titik tertentu di dalam urutan ini.

Sel bakteri ini melindungi DNAnya sendiri dari restriksi dengan menambahkan gugus metil (-

CH3) pada adenin atau sitosin di dalam urutan yang dikenali oleh enzim restriksi tersebut.4

11

Gambar 6.Enzim Restriksi

Pada 1968 para ahli biologi

molekuler tertarik dengan cara mikroba,

yang tak punya sistem kekebalan

tubuh,melindungi dirinya dari infeksi

virus.Mereka menemukan sekelompok

senjata biologis produk bakteri yang

mampu mencincang virus penyerang

hingga terpotong-potong.Di alam ‘enzim

restriksi’ (restriction enzyme)

memotong-motong DNA virus pada titik

rekognisi tertentu yang ditandai dengan sekuens-sekuens nukleotida pendek.Setelah itu para

peneliti mengisolasi lebih dari 400 enzim restriksi berbeda yang masing masing memotong

DNA pada situs tertentu, dari berbagai galur bakteri.7

Restriksi Enzim

Teknik manipulasi DNA melibatkan beberapa enzim, diantaranya DNA olimerase,

ligase, enzim yang memodifikasi ujung akhir nukleotida dan nuklease. Nuklease merupakan

enzim yang memotong molekul DNA dengan memutuskan ikatan fosfodiester antara

nukleotida satu dengan nukleotida berikutnya. Jenis  nuklease ada dua yaitu eksonuklease dan

endonuklease. Endonuklease merupakan nuklease yang memotong bagian internal DNA tepat

pada ikatan fosfodiester. Hasil pemotongan molekul DNA oleh enzim restriksi endonuklease

tepat pada urutan  tertentu dan menghasilkan sekuens yang double-stranded, dengan

demikian sekuens yang akan dipotong dapat diprediksi urutan basa nitrogennya.

Ada tiga tipe enzim restriksi endonuklease yaitu tipe I, II dan III. Enzim restriksi

endonuklease tipe I dan III jarang digunakan, karena hasil pemotongannya tidak tepat pada

sekuens yang diinginkan, sedangkan enzim restriksi endonuklease tipe II dapat memotong

tepat atau dekat dengan sekuens yang diinginkan. Contoh enzim restriksi endonuklease tipe II

adalah EcoRI. Enzim EcoRI diisolasi dari E. coli dan memotong molekul DNA pada urutan

heksanukleotida 5’- GAATTC-3’. Selain EcoRI, enzim restriksi endonuklease lainnya dapat

dilihat pada  tabel di bawah ini.

12

Gambar 7.DNA Rekombinan

Tabel 1 : Contoh – contoh Enzim restriksi

Enzim Sekuen Pengenalan

BamHI GGATCCCCTAGG

NotI GCGGCCGCCGCCGGCG

Sau3AI GATCCTAG

SacI GAGCTCCTCGAG

Sst I GAGCTCCTCGAG

HinfI GANTCCTNAG

XhoII PuGATCPyPyCTAGPu

Enzim restriksi tipe I

Enzim restriksi ini kompleks dengan multisubunit, memotong DNA secara acak dan

jauh dari sekuens pengenalannya. Pada awalnya enzim ini dikira langka; tapi setelah analisis

sekuens genom, enzim ini ternyata umum. Enzim restriksi tipe I ini memiliki pengaruh besar

dalam biokimia, namun mempunyai nilai ekonomis yang rendah karena tidak dapat

menghasilkan potongan fragmen DNA yang diinginkan sehingga tidak diproduksi.

Enzim restriksi tipe II

Enzim ini memotong DNA dekat atau pada situs pengenalan. Enzim ini menghasilkan

fragmen-fragmen sesuai dengan yang diinginkan sehingga biasa digunakan untuk analisis

DNA dan kloning gen . Enzim tipe II yang umum digunakan adalah HhaI, HindIII, EcoRI, dan

NotI, dan enzim-enzim tersebut tersedia secara komersil. Enzim ini tergolong kecil dengan

subunit yang memiliki 200-350 asam amino dan memerlukan Mg2+ sebagi kofaktor.

Selanjutnya enzim jenis tipe II yang umum, biasanya digolongkan sebagai tipe IIs, adalah

FokI dan AlwI. Enzim ini memotong diluar situs pengenalan, berukuran sedang, 400-650

asam amino, dan memiliki 2 domain khusus. Domain pertama untuk berikatan dengan DNA,

sedangkan domain yang satunya untuk memotong DNA.

13

Enzim restriksi tipe III

Enzim restriksi tipe II ini merupakan enzim restriksi yang tidak digunakan dalam

laboratorium. Hal ini dikarenakan enzim ini memotong di luar situs pengenalan dan

membutuhkan dua sekuen dengan orientasi berlawanan pada DNA yang sama untuk

menyelesaikan pemotongan sehingga enzim ini jarang menghasilkan potongan sempurna.

Sekuens pengenal enzim restriksi

SekuenpengenalandisebutjugasitussekuenDNAmerupakanpengenalanyangmenjaditempatmen

empelnyaenzimrestriksimelakukanpemotonganpadasekuentersebut.

Panjangenzimrestriksipengenalansekuenberbeda-beda, sepertienzimEcoRI, SacI,

SstImempunyaisekuenpengenalansepanjang6pasangbasa, sedangkanNotI8pasangbasa,

Sau3AIhanya4pasangbasa. Kebanyakanenzimrestriksidaribersifatpalindromik(palindromic)

yangberartisekuenpengenalansama. ContohnyaadalahsitusHindIIIdenganpengenalan5'-

AAGCTT-3 '(UTAS atas) /3'-TTCGAA-5' (UTAS bawah) .

Enzimrestriksiyangberbeda, dapatmempunyaisituspengenalanyangsama, contohnya:..

SacI,SstIenzimyangmempunyaisituspengenalanyangsamadisebutdenganIstilahisoschizomersd

alam,beberapakasus, jugamemotongDNAisoschizomerspadatempatyangsama.8-10

Daftar Pustaka

14

1. Hartl DL.Jones EW.Genetics: analysis of genes and genomes :Jones & Bartlett

Publishers, 2008

2. Benjamin AP .Freeman WH, Genetics: A Conceptual approach ; 2007

3. Robert JAF. Pengantar genetika kedokteran. Edisi delapan. Jakarta :Penerbit Buku

Kedokteran EGC. 1995

4. Staff Pengajar Fakultas Kedokteran Universitas Indonesia. Mikrobiologi kedokteran.

1993. Jakarta : Binarupa Aksara

5. Elrod SL, Stansfield WD. Schaum’s outlines teori dan soal – soal genetika. Jakarta:

Penerbit Erlangga;2006

6. Campbell NA, Reece JB, Urry LA, Cain ML, Wassermen SA, Minorsky PV, Jackson

RB. Biologi. Jakarta : Penerbit Erlangga;2010

7. Avice JC . The genetic gods . Jakarta:PT Serambi Ilmu Semesta;2007:271.

8. Robin GB, Tony B. Hiperpigmentasi. Jakarta: Erlangga. Dermatologi ed 8 2005. Hal

125-7 15 desember 2011

9. Michael N, Oliver W. Freckles. Editon stemle.2001. hal 100-04

10. Wheeler AH, Stubbart JR. treatment. Januari 2004 Available Diunduh dari

http://www.emedicine.com/dermato/topic516.htm . Diunduh 15Desember 2011.

15