Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29605029; atribusi sumber disertakan.

2026-09-04T17:41:08Z

Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29605029; atribusi sumber disertakan.

Halaman baru

'''Enzim restriksi''' atau '''endonuklease [[restriksi]]''' adalah [[enzim]] yang memotong [[molekul]] [[DNA]]. Enzim ini memotong DNA pada rangka [[gula]]-[[fosfat]] tanpa merusak basa. Enzim retriksi mengenali sekuen pendek dan khas dari nukleotida tertentu dan memotongnya pada posisi tertentu. Enzim-enzim yang mampu menggunting DNA suatu makhluk tersebut mampu memotong tempat-tempat serupa dalam molekul DNA dari makhluk yang berkaitan. Setiap enzim mempunyai [[sekuens]] pengenalan yang unik pada utas DNA, biasanya sepanjang 4-6 [[pasang basa]].

== Sejarah ==
Pada akhir 1960-an, ilmuwan [[Stewart Linn]] dan [[Werner Arber]] mengisolasi dua contoh enzim yang berperan dalam menghambat pertumbuhan [[bakteriofag]] yang menyerang ''[[E. coli]]''. Salah satu enzim bekerja me[[metilasi]] DNA, sedangkan enzim yang satunya bekerja memotong DNA yang tidak termetilasi pada beberapa lokasi di sepanjang molekul DNA. Enzim yang pertama disebut [[metilase]] (''methylase''), sedangkan enzim yang satunya disebut [[nuklease]] restriksi (''restriction nuclease''). Kemudian pada tahun [[1968]], [[H.O. Smith]], [[K.W. Wilcox]], dan [[T.J. Kelley]], yang bekerja di [[Johns Hopkins University]], mengisolasi dan mengkarakterisasi enzim [[nuklease]] restriksi pertama. Enzim ini berasal dari [[bakteri]] ''Haemophilus influenzae'', dan diberi nama HindII. Enzim ini selalu memotong molekul DNA pada sekuen spesifik dengan panjang situs pengenalan enam pasang basa.

== Sekuens pengenal enzim restriksi ==

Sekuen pengenalan atau sering disebut juga situs pengenalan merupakan sekuen DNA yang menjadi tempat menempelnya enzim restriksi dan melakukan pemotongan pada sekuen tersebut. Panjang sekuen pengenalan enzim restriksi berbeda-beda, seperti enzim EcoRI, SacI, dan SstI mempunyai sekuen pengenalan sepanjang 6 pasang basa, sedangkan NotI 8 pasang basa, dan Sau3AI hanya 4 pasang basa. Kebanyakan dari enzim restriksi bersifat [[palindromik]] (''palindromic'') yang berarti sekuen pengenalan sama jika dibaca dari 5’<math>\rightarrow</math>3’ baik utas atas maupun utas bawah. Contohnya adalah HindIII dengan situs pengenalan 5’-AAGCTT-3’ (utas atas)/3’-TTCGAA-5’ (utas bawah).

Enzim restriksi yang berbeda, dapat mempunyai situs pengenalan yang sama, contohnya: SacI dan SstI. Ezim yang mempunyai situs pengenalan yang sama disebut dengan istilah ''[[isoschizomers]]''. Dalam beberapa kasus, ''isoschizomers'' juga memotong DNA pada tempat yang sama, tetapi beberapa tidak demikian.

Situs pengenalan pada enzim restriksi dapat pasti atau [[ambigu]]. Seperti contohnya pada BamHI, enzim ini sudah pasti memotong pada sekuen GGATCC. Sementara itu, situs pengenalan HinfI adalah GANTC. N dalam situs pemotongan HinfI berarti dapat diganti oleh [[basa]] apa saja, inilah yang dimaksud dengan situs ambigu. Contoh lainnya situs ambigu adalah XhoII. Enzim ini mempunyai situs pemotongan PuGATCPy. Pu merupakan singkatan dari [[purin]] (basa A atau G), sedangkan Py merupakan singkatan dari [[pirimidin]] (''pyrimidine'') (basa T atau C). Jadi XhoII dapat mengenali dan memotong sekuen AGATCT, AGATCC, GGATCT dan GGATCC.

Situs pengenalan satu enzim, dapat mengandung situs pengenalan enzim lainnya Situs pengenalan BamHI mengandung situs pengenalan Sau3AI. Oleh karena itu, semua sekuen pemotongan BamHI akan dipotong oleh Sau3AI, tetapi tidak sebaliknya.

== Perkiraan Pemotongan ==
Panjang dari sekuen pengenalan memengaruhi seringnya enzim restriksi memotong DNA dalam ukuran tertentu. Misalnya pada enzim yang memiliki panjang 4 basa, enzim ini diperkirakan akan memotong setiap 256 [[nukleotida]]. Perhitungan tersebut diperoleh dengan mengasumsikan setiap basa mempunyai kemungkinan yang sama untuk muncul, yaitu sebesar 1/4 (kemungkinan muncul 1 dari 4 basa). Jadi jika sekuen pengenalan mempunyai panjang 6 basa, maka perhitungannya menjadi: (1/4)6 = 1/4096. Perhitungan ini hanya sebagai perkiraan, pada kenyataannya belum tentu demikian. Beberapa sekuen bisa jadi lebih sering atau lebih jarang ditemui dalam suatu organisme. Seperti pada [[mamalia]], sekuen CG sangat jarang ditemui sehingga enzim HpaII yang mempunyai sekuen pengenalan CCGG akan lebih jarang memotong pada DNA mamalia.

Enzim restriksi yang mempunyai sekuen pengenalan yang pendek akan menghasilkan banyak potongan DNA; sedangkan jika mempunyai sekuen pengenalan yang panjang, akan dihasilkan potongan DNA yang lebih sedikit. Baik enzim yang mempunyai sekuen pemotongan pendek maupun panjang, mempunyai fungsi masing-masing dalam [[rekayasa genetika]].

Beberapa enzim sering yang digunakan dalam laboratorium dibagi menjadi tiga berdasarkan perkiraan pemotongan:

=== 6-''cutters'' ===
Ezim restriksi yang tergolong dalam 6-''cutters'' memiliki situs pemotongan yang spesifik pada 6 nukleotida. Ezim ini cocok digunakan untuk pekerjaan [[kloning]] sehari-hari karena enzim ini lumayan sering memotong satu atau dua situs pada [[plasmid]], tetapi jarang memotong bagian penting seperti titik asal [[replikasi]] (''origin of replication'') atau gen [[resisten]] [[ampisilin]]. Contoh enzim 6-''cutters'' adalah HindIII (A<math>\downarrow</math>AGCTT) yang memotong genome [[bakteriofage lambda]] (48 kbp) pada 7 situs.

=== 8-''cutters'' ===
Enzim restriksi ini mempunyai situs pengenalan sepanjang 8 nukleotida; cocok digunakan untuk membentuk [[kromosom]] menjadi potongan-potongan yang spesifik dalam ukuran yang besar. Sebagai contoh: PacI (enzim 8-''cutters'') memotong-motong kromosom ''E. coli'' menjadi 20 bagian, sedangkan BamHI (enzim 6-''cutters'') memotong sekitar 300 bagian. Jika langsung menggunakan enzim 6-''cutters'', maka fragmen yang dihasilkan terlalu kecil dan banyak. Untuk itu digunakan enzim 8-''cutters'' terlebih dahulu, kemudian dilanjutkan dengan menggunakan enzim 6-''cutters''.

=== 4-''cutters'' ===
Enzim restriksi ini cocok untuk percobaan yang menginginkan pemotongan pada beberapa situs yang potensial. Contohnya: jika ingin mengumpulkan fragmen DNA secara acak, dan pada potongan tersebut terdapat gen yang diinginkan; dapat dilakukan [[digestsi parsial]] (''partial digestion'') menggunakan enzim 4-''cutters''.

== Penamaan Enzim Restriksi ==
Pada dasarnya, penamaan enzim restriksi diambil dari nama bakteri yang menghasilkan enzim tersebut. Seperti contohnya enzim EcoRI yang memiliki pola:

== Jenis-jenis enzim restriksi ==
Enzim restriksi secara tradisional dibagi menjadi 3 tipe berdasarkan komposisi [[subunit]], posisi pemotongan, spesifisitas sekuens dan [[kofaktor]] yang diperlukan:

=== 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; tetapi setelah analisis sekuens [[genom]], enzim ini ternyata umum. Enzim restriksi tipe I ini memiliki pengaruh besar dalam [[biokimia]], tetapi 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 komersial. 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 di luar 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.

=== 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.

== Keadaan Restriksi ==
Enzim restriksi pada umumnya bekerja pada [[pH]] 7,4; suhu 37 °C; dan memerlukan bermacam-macam kekuatan [[ionik]], tergantung dari jenis enzimnya. Akan tetapi, beberapa enzim memerlukan optimasi khusus agar proses restriksi berjalan dengan baik. Dalam larutan stok, enzim restriksi biasanya dikemas bersama dengan 10X [[buffer|larutan penyangga]] reaksi yang telah dioptimasi. Buffer reaksi dapat digolongkan menjadi empat jenis berdasarkan kekuatan ionik-nya:
# 0 mM [[NaCl]] = ''low salt buffer'' (L)
# 50 mM NaCl = ''medium salt buffer'' (M)
# 100 mM NaCl = ''hi salt buffer'' (H)
# 150 mM NaCl = ''very high salt buffer'' (VH)
Ketika melakukan digesti dengan 2 atau lebih enzim restriksi yang berbeda buffer reaksinya, perlu dilihat rujukan tabel aktivitas enzim tersebut pada buffer reaksi tertentu. Misalnya: reaksi digesti dilakukan dengan menggunakan EcoRI (garam tinggi) dan HpaII (garam rendah, KCl). Setelah dilihat pada tabel, kedua enzim aktif pada keadaan [[garam]] sedang. Oleh karena itu, digunakan buffer reaksi dengan konsentrasi KCl sedang. Buffer reaksi yang digunakan adalah KCl karena HpaII memerlukan KCl, bukan NaCl; sedangkan EcoRI dapat menggunakan kedua garam tersebut.
Kondisi optimal ketika melakukan proses digesti sangat penting. Karena jika kondisi optimal tidak tercapai, enzim akan memotong secara tidak normal. Contohnya: EcoRI pada buffer reaksi dengan konsentrasi garam rendah tidak hanya memotong pada situs pengenalan normal G<math>\downarrow</math>AAATTC, tetapi akan juga memotong situs pengenalan <math>\downarrow</math>AATT. Aktivitas seperti ini dinamakan ''star activity''.

== Hasil Pemotongan Enzim Restriksi ==
Enzim restriksi yang biasa digunakan dalam laboratorium biologi molekuler memotong molekul DNA pada situs pengenalan dan menghasilkan salah satu dari ketiga jenis pola hasil pemotongan. Ketiga pola hasil pemotongan enzim restriksi sebagai berikut:

=== Ujung menggantung 5’ ===
Enzim restriksi memotong secara [[asimetris]] pada situs pemotongan, menghasilkan hasil pemotongan memanjang pada ujung 5’. Contoh enzim yang menghasilkan ujung menggantung 5’ adalah BamHI

=== Ujung menggantung 3’ ===
Enzim restriksi ini juga memotong secara asimetris pada situs pengenalan, tetapi menghasilkan hasil pemotongan memanjang pada ujung 3’. Contoh enzim yang menghasilkan pola seperti ini adalah KpnI

=== Ujung tumpul ===
Enzim ini memotong secara [[simetris]] antara kedua utas DNA sehingga menghasilkan [[ujung tumpul]]. Contoh enzim yang menghasilkan pola seperti ini adalah SmaI

Pola ujung menggantung, baik yang 3’ ataupun 5’, sering disebut juga dengan [[ujung lengket]] (''sticky ends'') atau [[ujung kohesif]] (''cohesive ends''). Pola seperti ini lebih mudah menempel (''[[annealing]]'') dengan pasangan DNA nya karena adanya ikatan basa antara ujung-ujung yang menggantung.

== Menghentikan Proses Digesti ==
Setelah proses inkubasi selesai, reaksi digesti enzim dapat dihentikan dengan menambahkan [[EDTA]]. Penambahan EDTA akan mengkelat [[ion]] logam; dalam reaksi ini ion logam yang dikelat adalah Mg2+. Untuk beberapa tipe enzim lainnya, inaktivasi dapat dihentikan dengan cara pemanasan; menggunakan pendenaturasi protein, contohnya [[fenol]] atau [[kloroform]]; atau memisahkan enzim dari DNA menggunakan [[kolom kromatografi]].

== Contoh Enzim Restriksi ==
Enzim restriksi yang umum digunakan berasal dari tipe II, berikut contohnya:

^nukleotida yang termetilasi

== Referensi ==

== Sumber dan atribusi ==

Konten artikel ini diadaptasi dari [https://id.wikipedia.org/w/index.php?title=Enzim+restriksi&oldid=29605029 Wikipedia bahasa Indonesia], revisi 29605029 (2026-08-20T12:37:20Z), yang tersedia berdasarkan lisensi Creative Commons Atribusi-BerbagiSerupa (CC BY-SA). Mohon gunakan konten ini secara bijak serta sesuai dengan ketentuan lisensi yang berlaku.

Enzim restriksi - Riwayat revisi

Maintenance script: Impor teks terkontrol dari Wikipedia bahasa Indonesia; revisi 29605029; atribusi sumber disertakan.