Alfa-komplementasi

Versi yang bisa dicetak tidak lagi didukung dan mungkin memiliki kesalahan tampilan. Tolong perbarui markah penjelajah Anda dan gunakan fungsi cetak penjelajah yang baku.

α-komplementasi merupakan fenomena di mana subunit α dari enzim β-galaktosidase yang berasal dari vektor plasmid dapat mengaktifkan enzim β-galaktosidase yang gennya(lacZ) telah menjadi mutan pada DNA kromosom bakteri sehingga enzim tersebut dapat menjadi enzim yang fungsional.^[1]^[2]

Struktur Enzim β-Galaktosidase

lacZ, gen yang menyandikan beta-galaktosidase

Enzim β-galaktosidase terdiri atas 146 asam amino yang terbagi dalam 4 subunit.^[3] Bagian yang dekat dengan ujung 5’ pada gen lacZ mengkodekan subunit α yang berfungsi dalam proses tetramerisasi yaitu proses pembentukan struktur 3 dimensi protein tersebut, sementara itu bagian yang dekat dengan ujung 3’ pada lacZ mengkodekan sisi aktif enzim tersebut.^[4] Keempat subunit β-galaktosidase harus berkumpul untuk membentuk satu enzim yang fungsional).^[4]^[5]

Bagian yang terlibat dalam alfa-komplementasi

lacZ'

lacZ', gen yang menyandikan beta-galaktosidase yang hanya mengandung subunit α(terdapat pada vektor plasmid)

Gen lacZ' merupakan gen yang hanya mengandung subunit α pada β-galaktosidase tetapi tidak mengandung gen yang menyandikan sisi aktif enzim tersebut.^[4]} Hal tersebut diakibatkan karena gen lacZ yaitu gen yang menyandikan β-galaktosidase merupakan gen yang cukup besar jika ditaruh seluruhnya di dalam vektor plasmid, oleh sebab itu, dalam vektor plasmid hanya terkandung sebagian dari gen yang menyandikan β-galaktosidase untuk menjaga ukuran plasmid agar tetap kecil.^[4]

lacZ∆M15

lacZ∆M15, gen yang menyandikan beta-galaktosidase yang telah mengalami delesi pada subunit α nya(terdapat pada DNA kromosom bakteri)

Gen lacZ∆M15 adalah gen penyandi β-galaktosidase yang terdapat pada DNA kromosom bakteri yang telah mengalami delesi sebanyak 90 pasang basa pada sekuens yang dekat dengan ujung 5’.^[4] Hal tersebut mengakibatkan subunit α pada enzim β-galaktosidase kehilangan 30 asam amino sehingga tidak dapat melakukan tetramerisasi yaitu yang berhubungan dengan pelipatan protein sehingga enzim ini menjadi tidak fungsional.^[4]

Mekanisme

Gen lacZ dalam proses kloning DNA berfungsi sebagai gen pelapor, yaitu gen yang ekspresinya bergantung pada masuk atau tidaknya insert pada vektor kloning.^[6] Hal ini disebabkan karena adanya MCR (Multiple Cloning Site) di antara gen penyandi β-galaktosidase.^[6]

Tidak terdapat insert pada vektor kloning

Gambar hasil koloni biru pada cawan petri

lacZ akan ditranskripsi secara normal dan dapat membentuk α-complementaion menjadi β-galaktosidase yang dapat memecah X-gal menjadi galaktosa dan turunan indoksil.^[7] Turunan tersebut selanjutnya akan dioksidasi sehingga membentuk turunan dibromo-dikloro yang menyebabkan berubahnya warna koloni menjadi biru saat ditumbuhkan pada media agar yang mengandung X-gal.^[6]^[2]

Terdapat insert pada vektor kloning

Gambar hasil koloni putih pada cawan petri

Akan terdapat tambahan gen insert yang ikut ditranskripsi oleh RNA polimerase.^[6] Hal tersebut menyebabkan gen lacZ tersebut tidak dapat membentuk enzim β-galaktosidase yang fungsional dan X-gal tidak akan dipecah sehingga koloni yang dihasilkan tetap berwarna putih.^[6]^[2]

Referensi

^ Attwood, T. K.; Cammack, R. (2006), Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology (edisi ke-2nd), New York: Oxford University Press,Inc;, ISBN 0198529171 (lihat di Penelusuran Buku Google)
^ ^a ^b ^c Welply JK, Fowler AV,Zabin I (1981). "Beta-Galactosidase alpha-Complementation" (pdf). J Biol Chem. 256: 6804–6810.
^ Howe, CJ. (1995), Gene Cloning and Manipulation, New York: Cambrigde University Press, ISBN 0521403413 (lihat di Penelusuran Buku Google)
^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Burton, Z. F.; Kaguni, J. M. (1997), Experiment in Molecular Biology:Biochemical Applications, California: Academic Press, ISBN 012147370 Periksa nilai: length |isbn= (bantuan) (lihat di Penelusuran Buku Google)
^ Langley KE,Villarejo MR,Fowler AV,Zamenhof PJ,Zabin I (1975). "Molecular Basis of β-Galactosidase α-Complementation" (pdf). Proc Nat. Acad. Sci. 72: 1254–1257.
^ ^a ^b ^c ^d ^e Nichol (2002), An Introduction to Genetic Engineering, New York: Cambridge University Press, ISBN 0521808677 (lihat di Penelusuran Buku Google)
^ Rapley, R.; Walker, JM (1998), Molecular Biomethods Handbook, New Jersey: Humana Press,Inc, ISBN 0521889090 Periksa nilai: checksum |isbn= (bantuan) (lihat di Penelusuran Buku Google)

[Attwood-1] Attwood, T. K.; Cammack, R. (2006), Oxford Dictionary of Biochemistry and Molecular Biology (edisi ke-2nd), New York: Oxford University Press,Inc;, ISBN 0198529171 (lihat di Penelusuran Buku Google)

[Welply-2] Welply JK, Fowler AV,Zabin I (1981). "Beta-Galactosidase alpha-Complementation" (pdf). J Biol Chem. 256: 6804–6810.

[Howe-3] Howe, CJ. (1995), Gene Cloning and Manipulation, New York: Cambrigde University Press, ISBN 0521403413 (lihat di Penelusuran Buku Google)

[sAttwood-4] ^ ^a ^b ^c ^d ^e ^f Burton, Z. F.; Kaguni, J. M. (1997), Experiment in Molecular Biology:Biochemical Applications, California: Academic Press, ISBN 012147370 Periksa nilai: length |isbn= (bantuan) (lihat di Penelusuran Buku Google)

[5] Langley KE,Villarejo MR,Fowler AV,Zamenhof PJ,Zabin I (1975). "Molecular Basis of β-Galactosidase α-Complementation" (pdf). Proc Nat. Acad. Sci. 72: 1254–1257.

[Nichol-6] Nichol (2002), An Introduction to Genetic Engineering, New York: Cambridge University Press, ISBN 0521808677 (lihat di Penelusuran Buku Google)

[Rapley-7] Rapley, R.; Walker, JM (1998), Molecular Biomethods Handbook, New Jersey: Humana Press,Inc, ISBN 0521889090 Periksa nilai: checksum |isbn= (bantuan) (lihat di Penelusuran Buku Google)

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]