Enzim untuk manipulasi gen

Sejak penemuan E. coli K12 dan Haemophylus influenzae yang mempunya sifat restriksi endonuklease secara khusus setelah tahun 1970. Pada saat ini telah banyak dikenal berbagai macam enzim restriksi sebagai salah satu bahan rekayasa genetika untuk memodifikasi DNA atau gen secara khusus. Hampir semua teknik manipulasi DNA menggunakan enzim yang telah dimurnikan. Enzim-enzim ini berperan dalam proses penting di dalam sel, seperti replikasi dan transkripsi DNA, DNA proofreading terhadap mutasi DNA, degradasi DNA/RNA asing (dari infeksi virus) serta rekombinasi antara molekul-molekul DNA yang berbeda.

 














Enzim-enzim untuk manipulasi ini dapat dikelompokkan menjadi lima golongan besar tergantung pada jenis reaksi yang dikatalis:

1. Nuclease, kelompok enzim ini dapat memotong, memendekkan atau mendegradasi molekul DNA. Enzim kelompok ini mempunyai sifat eksonuklease (menghilangkan nukleotid satu persatu dari ujung bebas molekul DNA); dan endonuklease (memecah ikatan fosfodiester internal pada molekul DNA. Misal: S1-Nuclease, DNaseI. Enzim restriksi).

2. Ligase, menyambung potongan DNA menjadi satu. Hanya satu yaitu DNA ligase.

3. Polymerase, mampu mensintesis untai DNA baru yang komplementer dari cetakan atau template DNA. Misal: Fragmen Klenow, T4-DNA polymerase, dan Reverse transcriptase.

4. Enzim modifikasi, berperan untuk menghilangkan atau mengubah gugus kiwiawi. Misal: Alkali-fosfatase (memotong gugus fosfat pada ujung-5’ molekul DNA); Polinukleoid kinase (menambah gugus fosfat pada ujung-5’ yang bebas); dan Deoxinukleotidil transferase terminal (menambah satu atau lebih deoxinukleotid pada ujung-3’ molekul DNA.

5. Topoisomerase, membuat atau mengubah DNA-supercoiled yang tertutup secara kovalen