Apa Fungsi Enzim Ligase dalam Membentuk DNA Rekombinan?

Sebagian besar pekerjaan yang dilakukan dalam sel hidup dilakukan oleh proteinnya. Satu hal yang harus dilakukan sel adalah menggandakannya DNA.

Di tubuh Anda, misalnya, DNA telah digandakan triliunan kali. Protein melakukan pekerjaan itu, dan salah satu protein itu adalah enzim yang disebut DNA ligase. Para ilmuwan menyadari bahwa ligase dapat berguna dalam membangun DNA rekombinan di laboratorium, jadi mereka memasukkan langkah ligasi ke dalam proses pembuatan DNA rekombinan.

Sebuah untai tunggal DNA terdiri dari urutan basa nitrogen yang menggunakan singkatan A, T, G dan C. Biasanya, DNA ditemukan dalam untai ganda, di mana satu urutan basa yang panjang dicocokkan dengan untai basa lain yang sama panjangnya.

Kedua untai itu saling melengkapi, di mana satu untai memiliki A yang lain memiliki T, dan di mana satu memiliki G, yang lain memiliki C. A dan T cocok satu sama lain melalui ikatan kimia lemah yang disebut a ikatan hidrogen, dan G dan C melakukan hal yang sama.

Secara keseluruhan, keduanya

Anda dapat menganggap untaian DNA sebagai satu gelang jimat panjang dengan empat jenis jimat yang berbeda. Pesona hanya menggantung dari rantai kuat yang menghubungkan mereka bersama.

Replikasi DNA membangun gelang pesona lain yang cocok dengan yang pertama. Di mana pun ada jimat A pada gelang pertama, jimat T akan cocok di gelang kedua, dan hal yang sama untuk C dan G.

Pesona pada gelang kedua dapat dicocokkan dengan gelang pertama tanpa harus pada gelang itu sendiri. Artinya, mereka dapat terhubung ke rantai yang berlawanan melalui koneksi yang lemah tanpa memiliki rantai yang kuat untuk menghubungkan mereka ke tetangga mereka.

DNA ligase enzim mendeteksi tempat di mana rantai gula dan fosfat terputus, dan membangun kembali tautan, menghubungkan gugus gula dan fosfat dalam ikatan yang kuat.

DNA rekombinan adalah hasil pemotongan untai ganda DNA dan menghubungkannya ke untai ganda lain. Setiap untai ganda sering dipotong tidak merata, dengan satu untai berakhir beberapa basa pendek dari yang lain.

Ada pangkalan tambahan yang menggantung di salah satu ujungnya, seperti di TTAA, misalnya. Untai ganda lainnya memiliki basa ekstra dalam urutan seperti AATT. Dua set basis tambahan -- disebut "ujung lengket" -- berpegangan satu sama lain melalui ikatan hidrogen yang lemah.

Memikirkan gelang jimat lagi, bayangkan Anda memiliki satu gelang jimat ganda dengan dua rantai yang terhubung hanya melalui jimatnya. Anda memotong ujungnya, tetapi Anda memotong satu ujung empat jimat pendek dari yang lain, jadi ada ekor kecil yang menggantung.

Anda melakukan hal yang sama pada gelang pesona ganda lainnya. Jika keempat jimat saling melengkapi, kedua jimat yang dipotong akan terhubung, tetapi hanya melalui jimat mereka.

Pada langkah sebelumnya rekombinasi DNA, ujung lengket yang cocok dari dua molekul DNA untai ganda yang berbeda telah terhubung. Namun, satu-satunya hubungan antara dua bagian adalah melalui ikatan yang lemah. Seperti gelang jimat yang terhubung hanya melalui jimat yang serasi, akan mudah untuk memisahkannya.

Enzim DNA ligase menemukan tempat di mana gugus gula dan fosfat tidak terhubung bersama dan menghubungkannya. Sekali lagi, seperti gelang pesona, setelah DNA ligase masuk dan mengikat basa bersama-sama, molekul DNA untai ganda yang baru, lebih panjang, terhubung kuat bersama-sama.