Lompat ke isi

DNA ligase

Ensiklopedia Pengetahuan Universitas Islam Sultan Agung

DNA ligase merupakan enzim yang mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester antara ujung 5’-fosfat dan 3’-hidroksil pada DNA yang mengalami nick.[1] Nick pada DNA dapat terjadi pada saat replikasi DNA, rekombinasi dan kerusakan.[2] Secara biologis, DNA ligase diperlukan untuk menggabungkan fragmen Okazaki saat proses replikasi, menyambung potongan-potongan DNA yang baru disintesis, serta berperan dalam proses reparasi DNA.[3] Oleh karena pentingnya peranan DNA ligase, sekarang ini telah dikembangkan obat antibakterial yang menginhibisi DNA ligase.[4] Dengan diinhibisinya DNA ligase, diharapkan kromosom menjadi terdegradasi dan sel akan mati.[5] DNA ligase merupakan enzim yang sangat berguna baik di dalam sel, maupun di luar sel.[6] Untuk penggunaan di luar sel, penggabungan dengan enzim restriksi telah membuat terobosan baru di bidang teknologi DNA rekombinan.[7] Enzim restriksi diibaratkan seperti gunting yang memungkinkan kita untuk memotong DNA di tempat yang spesifik.[8] Kemudian DNA ligase berperan sebagai lem yang menyambung DNA yang telah terpotong sehingga menjadi DNA yang fungsional.[9]

Jenis-Jenis DNA Ligase

DNA ligase dapat digolongkan menjadi 2 jenis berdasarkan kofaktor yang diperlukan, yaitu NAD+ atau ATP.[10] DNA ligase NAD+-dependent ditemukan hanya di bakteri.[11] Sementara itu, DNA ligase ATP-dependent ditemukan di bakteriofage, eubacteria, archaea, dan virus.[12] Walaupun kedua jenis enzim ini memerlukan kofaktor yang berbeda, keduanya memiliki mekanisme katalitik yang sama.[13] DNA ligase ATP-dependent yang umum adalah T4 DNA ligase dan T7 DNA ligase.[14]

T4 DNA Ligase

T4 DNA ligase berasal dari T4 bakteriofage.[15] Enzim ini akan meligasi fragmen DNA yang menggantung, memiliki ujung kohesif maupun ujung tumpul.[16] Untuk meligasi fragmen DNA yang memiliki ujung tumpul, diperlukan konsentrasi enzim yang lebih besar.[17] Proses ligasi DNA T4 memerlukan larutan penyangga yang mengandung ATP dengan konsentrasi 0.25-1 mM.[18] Proses ini dapat berlangsung pada kisaran suhu yang luas, tetapi untuk beberapa kasus, proses ligasi dilakukan pada suhu tertentu.[19] Seperti pada saat menginginkan efisiensi yang tinggi dalam ligasi (contohnya membuat pustaka genom) suhu yang disarankan adalah 16 °C.[20] Sementara itu, jika ligasi bertujuan untuk subcloning, ligasi dapat dilakukan pada suhu 4 °C semalaman, atau pada suhu ruang selama 30 menit hingga beberapa jam.[21]

T7 DNA Ligase

T7 DNA ligase merupakan DNA ligase dengan ukuran terkecil, yaitu sebesar 41 kDa.[22] DNA ligase ini berasal dari bakteriofage T7, mempunyai struktur yang terdiri dari dua domain dengan sisi aktif ATP yang terbentuk oleh ujung-N domain yang lebih besar.[23]

Mekanisme DNA Ligase

Mekanisme DNA ligase dimulai dari hidrolisis kofaktor, yaitu NAD+ atau ATP.[24] Peristiwa ini menghasilkan kompleks enzim-adenylate AMP yang berikatan kovalen dengan grup α-amino residu lysin pada sisi aktif dengan melepaskan pyrofosfat inorganik (PPi), jika kofaktor berupa ATP; atau nicotinamide mononucleotide (NMN), jika kofaktor berupa NAD+.[25] Kemudian sebagian AMP akan berpindah dari sisi aktif lysin ke ujung bebas 5’-fosfat yang berada pada nick utas DNA. Pada akhirnya, iktan fosfodiester akan terbentuk antara ujung 3’-OH yang berada di ujung nick dengan 5’-fosfat dan melepaskan AMP dan enzim adenylate.[26]

Referensi

Referensi

  1. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  2. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  3. ↑ http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/xtal/teach/repl/ligase.html
  4. ↑ Miesel L, Kravec CV, Ma S, McMonagle P, Palermo R. 2002. A High Throughput Assay of Bacterial DNA Ligase for Antibacterial Drug Discovery. Abstr Intersci Conf Antimicrob Agents Chemother Intersci Conf Antimicrob Agents Chemother 42: 27-30.
  5. ↑ Miesel L, Kravec CV, Ma S, McMonagle P, Palermo R. 2002. A High Throughput Assay of Bacterial DNA Ligase for Antibacterial Drug Discovery. Abstr Intersci Conf Antimicrob Agents Chemother Intersci Conf Antimicrob Agents Chemother 42: 27-30.
  6. ↑ Goodsell DS. 2004. DNA ligase. [terhubung berkala]. http://www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb55_1.html [2 Apr 2010].
  7. ↑ Goodsell DS. 2004. DNA ligase. [terhubung berkala]. http://www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb55_1.html [2 Apr 2010].
  8. ↑ Goodsell DS. 2004. DNA ligase. [terhubung berkala]. http://www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb55_1.html [2 Apr 2010].
  9. ↑ Goodsell DS. 2004. DNA ligase. [terhubung berkala]. http://www.pdb.org/pdb/static.do?p=education_discussion/molecule_of_the_month/pdb55_1.html [2 Apr 2010].
  10. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  11. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  12. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  13. ↑ http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/xtal/teach/repl/ligase.html
  14. ↑ http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/xtal/teach/repl/ligase.html
  15. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  16. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  17. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  18. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  19. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  20. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  21. ↑ Bowen RA, Austgen L, Rouge M. 2002. DNA ligation. [terhubung berkala]. http://arbl.cvmbs.colostate.edu/hbooks/genetics/biotech/enzymes/ligation.html [2 Apr 2010].
  22. ↑ http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/xtal/teach/repl/ligase.html
  23. ↑ http://www.biochem.ucl.ac.uk/bsm/xtal/teach/repl/ligase.html
  24. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  25. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.
  26. ↑ Gul S et al. 2004. Staphylococcus aureus DNA ligase: characterization of its kinetics of catalysis and development of a high-throughput screening compatible chemiluminescent hybridization protection assay. Biochem J 383(3): 551-9.

Sumber dan atribusi

Konten artikel ini diadaptasi dari Wikipedia bahasa Indonesia, revisi 29610991 (2026-08-21T13:47:21Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.


Diperoleh dari "https://wiki.unissula.ac.id/index.php?title=DNA_ligase&oldid=21808"