Isi
Sebagian besar pekerjaan yang dilakukan dalam sel hidup dilakukan oleh proteinnya. Satu hal yang harus dilakukan sel adalah menggandakan DNA-nya.
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 mengakui bahwa ligase dapat berguna dalam membangun DNA rekombinan di laboratorium, sehingga mereka memasukkan langkah ligasi ke dalam proses pembuatan DNA rekombinan.
Struktur DNA
Untai tunggal DNA terdiri dari urutan basa nitrogen yang disingkat dengan singkatan A, T, G dan C. Biasanya, DNA ditemukan dalam untai ganda, di mana satu basa panjang basa dicocokkan dengan untaian panjang yang sama panjangnya. pangkalan.
Dua untai saling melengkapi, di mana 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 ikatan hidrogen, dan G dan C melakukan hal yang sama.
Secara keseluruhan, dua untai komplementer bergabung satu sama lain melalui banyak ikatan hidrogen. Masing-masing dari dua untai individu memegang pangkalan nuklir mereka sendiri bersama-sama dengan ikatan yang lebih kuat dalam bentuk rantai panjang gula dan gugus fosfat yang terhubung secara kovalen.
Fungsi Ligase
Anda dapat menganggap untai DNA sebagai satu gelang pesona panjang dengan empat jenis pesona berbeda. Pesona hanya menggantung rantai kuat yang menghubungkan mereka bersama.
Replikasi DNA membangun gelang pesona lain yang cocok dengan yang pertama. Di mana pun ada mantra A pada gelang pertama, pesona T akan cocok dengan gelang kedua, dan sama untuk C dan G.
Pesona pada gelang kedua dapat cocok dengan gelang pertama tanpa menjadi 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.
Enzim DNA ligase mendeteksi tempat-tempat di mana rantai gula dan fosfat terputus, dan membangun kembali tautan, menghubungkan kelompok gula dan fosfat dalam ikatan yang kuat.
DNA rekombinan
DNA rekombinan adalah hasil dari pemotongan untai ganda DNA dan menghubungkannya ke untaian ganda lainnya. Setiap untai ganda sering dipotong tidak rata, dengan satu untai yang berakhir beberapa basis pendek dari yang lain.
Ada pangkalan tambahan yang menggantung di salah satu ujungnya, seperti di TTAA, misalnya. Untai ganda lainnya memiliki basis tambahan dalam urutan seperti AATT. Dua set pangkalan tambahan - yang disebut "ujung lengket" - saling berpegangan melalui ikatan hidrogen lemah mereka.
Memikirkan gelang pesona lagi, bayangkan Anda memiliki satu gelang pesona ganda dengan dua rantai yang terhubung hanya melalui pesona mereka. Anda memotong ujung, tetapi Anda memotong salah satu ujung empat pesona yang lain, jadi ada ekor kecil yang menggantung.
Anda melakukan hal yang sama pada gelang pesona ganda lainnya. Jika empat jimat saling melengkapi, dua jimat terpotong akan terhubung, tetapi hanya melalui jimat mereka.
Enzim Ligase Digunakan dalam Rekombinasi
Pada langkah awal rekombinasi DNA, ujung lengket yang cocok dari dua molekul DNA untai ganda telah terhubung. Namun, satu-satunya hubungan antara dua bagian adalah melalui ikatan yang lemah. Seperti gelang pesona yang terhubung hanya melalui mantra yang cocok, akan mudah untuk memisahkannya.
Enzim DNA ligase menemukan tempat-tempat di mana gugus-gugus gula dan fosfat tidak saling terhubung dan menghubungkannya. Lagi-lagi, seperti gelang pengikat, setelah DNA ligase masuk dan mengikat basa, molekul DNA baru yang lebih panjang dan beruntai ganda saling terhubung satu sama lain.