Enzim Restriksi dan Fungsinya
47 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to Lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Apa fungsi utama dari enzim restriksi pada sel bakteri?

  • Memotong DNA bakteri sendiri
  • Melindungi DNA dari DNA eksogen (correct)
  • Menghancurkan RNA
  • Meningkatkan ekspresi gen

Enzim restriksi dapat merusak DNA endogen bakteri karena DNA tersebut tidak dimetilasi.

True (A), False (B)

Sebutkan dua jenis metilasi yang dapat terjadi pada DNA eukariotik!

Metilasi pada gen dan metilasi pada jaringan spesifik.

Enzim restriksi tipe II sebagian besar memerlukan __________ untuk berfungsi.

<p>magnesium</p> Signup and view all the answers

Jocokan jenis enzim restriksi dengan karakteristiknya:

<p>Type I = Memerlukan ATP dan S-adenosyl-L-methionine Type II = Memotong di dalam atau dekat situs pengenalan Type III = Memotong di jarak pendek dari situs pengenalan Type IV = Menargetkan DNA yang dimodifikasi</p> Signup and view all the answers

Mengapa bakteri tidak dapat menghancurkan DNA endogennya sendiri?

<p>Karena DNA endogen dimetilasi (D)</p> Signup and view all the answers

HindII dan EcoRI adalah contoh dari enzim restriksi yang dinamai berdasarkan bakteri asalnya.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Enzim restriksi jenis __________ adalah enzim dengan fungsi tunggal hanya untuk restriksi.

<p>II</p> Signup and view all the answers

Apa yang dimaksud dengan 'restriction site'?

<p>Site spesifik yang dikenali oleh enzim restriksi (D)</p> Signup and view all the answers

Sticky ends dan blunt ends adalah dua jenis pemotongan DNAdari enzim restriksi.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Apa fungsi dari enzim restriksi?

<p>Melindungi sel dari DNA asing.</p> Signup and view all the answers

Enzim restriksi memotong DNA di situs _____ yang dikenal.

<p>pengakuan</p> Signup and view all the answers

Cocokkan enzim restriksi dengan jenis potongannya:

<p>EcoRI = Sticky ends AluI = Blunt ends HindIII = Sticky ends HaeIII = Blunt ends</p> Signup and view all the answers

Apa yang terjadi jika ukuran urutan pengakuan lebih besar?

<p>Frekuensi pemotongan menurun (A)</p> Signup and view all the answers

Isoschizomer memiliki situs pengakuan yang berbeda tetapi situs pemotongan yang sama.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Sebutkan dua jenis potongan yang dihasilkan oleh enzim restriksi.

<p>Sticky ends dan blunt ends.</p> Signup and view all the answers

Proses untuk menentukan lokasi relatif dari berbagai situs pengakuan pada DNA disebut _____ mapping.

<p>restriction</p> Signup and view all the answers

Apa yang menjadi ciri utama plasmid yang digunakan sebagai vektor kloning?

<p>Memiliki origin of replication dan marker seleksi. (A)</p> Signup and view all the answers

Plasmid dapat mereplikasi diri hanya setelah dimasukkan ke dalam sel eukariota.

<p>False (B), True (A)</p> Signup and view all the answers

Sebutkan satu contoh marker seleksi yang biasa digunakan dalam plasmid.

<p>ampr</p> Signup and view all the answers

Plasmid harus memiliki _____ untuk dapat mereplikasi di dalam host.

<p>origin of replication</p> Signup and view all the answers

Cocokkan jenis bakteri dengan aplikasi kloningnya:

<p>E. coli = Bakteri umum untuk kloning Bacillus sp. = Pembuatan enzim Pseudomonas sp. = Produksi antibiotik Streptomyces sp. = Sumber antibakteri</p> Signup and view all the answers

Apa tujuan utama penggunaan host sel tertentu dalam eksperimen kloning?

<p>Untuk mengekspresikan informasi genetik. (A)</p> Signup and view all the answers

Chimeric plasmids adalah plasmid yang hanya berasal dari satu organisme.

<p>False (B), True (A)</p> Signup and view all the answers

Apa yang dimaksud dengan 'multiple cloning site' (MCS) dalam plasmid?

<p>Tempat di mana DNA asing dapat dimasukkan tanpa mengganggu fungsi plasmid.</p> Signup and view all the answers

Apa fungsi dari gen resistensi antibiotik pada pDNA?

<p>Memungkinkan seleksi sel yang mengandung plasmid (A)</p> Signup and view all the answers

Plasmid konjugatif tidak memerlukan bantuan plasmid lain untuk melakukan konjugasi.

<p>False (B), True (A)</p> Signup and view all the answers

Sebutkan salah satu keuntungan dari plasmid pUC.

<p>Memiliki situs kloning ganda (polylinker) dengan beberapa situs pemotongan yang unik.</p> Signup and view all the answers

Ukuran maksimum fragmen DNA yang dapat dimasukkan ke dalam plasmid adalah _____ kb.

<p>5</p> Signup and view all the answers

Cocokkan jenis plasmid dengan karakteristiknya:

<p>Plasmid konjugatif = Memerlukan bantuan dari plasmid lain untuk konjugasi Plasmid non-konjugatif = Memiliki daerah tra dan mob pAT153 = Derivatif dari pBR322 dengan peningkatan jumlah salinan pUC = Memiliki situs kloning ganda (polylinker)</p> Signup and view all the answers

Apa keuntungan utama dari penggunaan E. coli sebagai vektor dalam rekayasa genetik?

<p>E. coli mudah untuk dimodifikasi dan diisolasi. (D)</p> Signup and view all the answers

S. cerevisiae merupakan mikroba prokariotik yang paling umum digunakan dalam rekayasa genetik.

<p>True (A), False (B)</p> Signup and view all the answers

Sebutkan dua jenis vektor yang digunakan untuk E. coli.

<p>Plasmid dan Bakteriofag</p> Signup and view all the answers

Plasmid adalah bahan genetik berbentuk ______ yang ditemukan di bakteri.

<p>sirkular</p> Signup and view all the answers

Cocokkan jenis vektor dengan karakteristiknya:

<p>Plasmid = DNA ekstrakromosom sirkular Bakteriofag = Vektor dengan kemampuan infeksi sel Vektor hibrida = Kombinasi plasmid dan bakteriofag Kromosom buatan = Struktur DNA besar untuk eukariot</p> Signup and view all the answers

Apa yang dimaksud dengan 'selectable marker' dalam vektor?

<p>Tanda untuk mengidentifikasi sel yang berhasil ditransformasi. (D)</p> Signup and view all the answers

Situs pengenalan unik pada DNA vektor diperlukan untuk memudahkan penyisipan DNA rekombinan.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Apa keuntungan menggunakan C. reinhardtii dalam rekayasa genetik?

<p>Menggabungkan keuntungan mikroba dengan struktur sel tanaman.</p> Signup and view all the answers

Apa yang menjadi ciri utama dari promoter konstitutif?

<p>Mengatur ekspresi gen pada semua jaringan (D)</p> Signup and view all the answers

Promoter induktif dapat diaktifkan oleh faktor biotik dan abiotik.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Sebutkan satu contoh dari promoter induktif!

<p>Sistem heat-shock pada Drosophila</p> Signup and view all the answers

Promoter __________ digunakan untuk mengatur ekspresi gen hanya pada jaringan tertentu.

<p>khusus jaringan</p> Signup and view all the answers

Apa kriteria penting untuk promoter yang teratur secara kimia?

<p>Berasal dari organisme dengan evolusi jauh dari target (C)</p> Signup and view all the answers

Promoter sintetis dirancang untuk hanya aktif dalam spesies tertentu.

<p>True (A), False (B)</p> Signup and view all the answers

Apa tujuan pengembangan promoter konstitutif dalam rekayasa genetik?

<p>Untuk mengproduksi protein yang diperlukan selama semua tahap perkembangan tanaman.</p> Signup and view all the answers

Cocokkan jenis promoter dengan karakteristiknya:

<p>Promoter konstitutif = Ekspresi di hampir semua jaringan Promoter induktif = Diaktifkan oleh faktor lingkungan Promoter spesifik jaringan = Ekspresi terbatas pada jaringan tertentu Promoter sintetis = Dibuat secara buatan untuk tujuan tertentu</p> Signup and view all the answers

Promoter yang dapat diatur dengan suhu tinggi disebut __________.

<p>promoter heat-shock</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Enzim Restriksi

Enzim yang memotong DNA pada urutan nukleotida spesifik yang dikenal sebagai situs restriksi.

Situs Restriksi

Urutan nukleotida spesifik di mana enzim restriksi memotong DNA.

Bagaimana bakteri melindungi DNA-nya dari enzim restriksi?

Bakteri memodifikasi DNA-nya dengan menambahkan gugus metil pada situs restriksi, sehingga enzim tidak dapat mengenali dan memotong DNA-nya sendiri.

Mekanisme Perlindungan Bakteri

Bakteri menggunakan enzim restriksi untuk melindungi diri dari DNA asing dengan memotongnya.

Signup and view all the flashcards

Jenis Enzim Restriksi

Ada 4 jenis enzim restriksi berdasarkan karakteristik mereka, termasuk di mana mereka memotong DNA dan apakah mereka membutuhkan faktor tambahan.

Signup and view all the flashcards

Enzim Restriksi Tipe I

Memotong DNA di tempat yang jauh dari situs pengenalan, memerlukan ATP dan S-adenosil-L-methionine.

Signup and view all the flashcards

Enzim Restriksi Tipe II

Memotong DNA di dalam atau dekat situs pengenalan, hanya memerlukan magnesium.

Signup and view all the flashcards

Penamaan Enzim Restriksi

Nama enzim restriksi berasal dari nama bakteri tempat mereka berasal, contohnya: EcoRI berasal dari Escherichia coli.

Signup and view all the flashcards

Palindrom DNA

Urutan DNA yang dibaca sama baik maju maupun mundur pada untai tunggal DNA, atau pada untai komplementer.

Signup and view all the flashcards

Ujung Lengket

Ujung potongan DNA yang memiliki urutan nukleotida yang komplementer, yang memungkinkan bergabungnya kembali.

Signup and view all the flashcards

Ujung Tumpul

Ujung potongan DNA yang lurus tanpa urutan nukleotida komplementer.

Signup and view all the flashcards

Pemetaan Restriksi

Teknik untuk menentukan lokasi relatif situs restriksi yang berbeda pada molekul DNA.

Signup and view all the flashcards

Isoschizomer

Enzim restriksi yang mengenali situs restriksi yang sama tetapi memotong pada posisi yang berbeda.

Signup and view all the flashcards

Isocaudomer

Enzim restriksi yang memiliki situs pengenalan berbeda tetapi menghasilkan ujung restriksi yang kompatibel.

Signup and view all the flashcards

Plasmid pAT153

Turunan dari plasmid pBR322 yang telah mengalami penghapusan (deleksi) pada dua fragmen DNA. Penghapusan ini dilakukan menggunakan enzim HaeII. Hasilnya, pAT153 memiliki jumlah salinan yang lebih tinggi (tiga kali lipat) dibandingkan pBR322.

Signup and view all the flashcards

Plasmid pUC

Keluarga plasmid yang populer di bidang biologi molekuler. Dikenal memiliki situs kloning ganda (polylinker) yang mengandung berbagai situs restriksi unik.

Signup and view all the flashcards

Situs kloning ganda (polylinker)

Daerah pada plasmid yang memiliki banyak situs restriksi unik, memungkinkan penyisipan DNA ke lokasi spesifik.

Signup and view all the flashcards

Pemilihan sel yang mengandung plasmid

Sel yang telah disisipi plasmid dapat diidentifikasi menggunakan medium yang mengandung antibiotik. Hanya sel yang mengandung plasmid yang akan tahan terhadap antibiotik karena plasmid tersebut memiliki gen resistensi.

Signup and view all the flashcards

Keterbatasan penggunaan plasmid

Plasmid hanya mampu membawa fragmen DNA yang relatif kecil, maksimum 5kb. Hal ini menjadi kendala ketika dibutuhkan banyak salinan klon.

Signup and view all the flashcards

Plasmid Kloning

Plasmid yang dimodifikasi untuk digunakan dalam kloning DNA, berisi: origin of replication, selectable marker (misalnya, gen resistensi antibiotik), multiple cloning site (MCS), dan mudah dipisahkan dari DNA host.

Signup and view all the flashcards

MCS (Multiple Cloning Site)

Situs spesifik pada plasmid kloning yang mengandung banyak situs restriksi unik, memungkinkan penyisipan DNA asing tanpa mengganggu replikasi atau fungsi gen esensial.

Signup and view all the flashcards

Chimeric Plasmid

Plasmid rekombinan yang terbentuk setelah insersi fragmen DNA asing ke dalam plasmid.

Signup and view all the flashcards

Host Sel (Sel Inang)

Sel yang digunakan untuk mengkloning dan mengekspresikan DNA.

Signup and view all the flashcards

E. coli sebagai Host Sel

Bakteri E. coli adalah model host sel yang umum digunakan dalam kloning DNA karena mudah ditangani, dikembangbiakkan, dan tersedia dalam berbagai strain.

Signup and view all the flashcards

Syarat Host Sel Ideal

Host sel ideal harus mudah ditangani, dikembangbiakkan, tersedia dalam berbagai strain, dan dapat menerima berbagai vektor.

Signup and view all the flashcards

Keuntungan Host Sel Prokariotik

Host sel prokariotik tidak memiliki modifikasi pasca-transkripsi, yang memungkinkan ekspresi protein asing dengan benar.

Signup and view all the flashcards

Contoh Host Sel Prokariotik

Selain E. coli, bakteri Bacillus sp., Pseudomonas sp., dan Streptomyces sp. juga sering digunakan dalam kloning DNA.

Signup and view all the flashcards

E. coli sebagai Vektor Shuttle

E. coli digunakan sebagai perantara untuk mengkloning DNA sebelum dipindahkan ke sel target.

Signup and view all the flashcards

Sel Eukariotik sebagai Host

Sel eukariotik, seperti ragi dan beberapa jenis sel tumbuhan, dapat digunakan untuk mengkloning dan mengekspresikan gen.

Signup and view all the flashcards

Kriteria Vektor

Vektor harus memiliki ukuran kecil, memiliki titik awal replikasi, dan tanda pemilihan untuk identifikasi.

Signup and view all the flashcards

Plasmid Vektor: Apa itu?

Plasmid adalah materi genetik ekstrakromosomal berupa lingkaran yang ditemukan dalam bakteri.

Signup and view all the flashcards

Metode Pengklonan DNA

Proses kloning DNA melibatkan penggunaan enzim restriksi, sel inang, promoter, dan vektor untuk memperoleh salinan gen.

Signup and view all the flashcards

Transformasi Selektif

Memilih sel yang berhasil dimasuki vektor, dan kemudian membudidayakannya.

Signup and view all the flashcards

DNA Seluler

DNA yang dapat berpindah antar kromosom dalam sel.

Signup and view all the flashcards

Vektor Buatan: Apa itu?

Vektor yang direkayasa secara genetik untuk memungkinkan kloning dan ekspresi DNA yang besar.

Signup and view all the flashcards

Promotor Konstitutif

Promotor yang mengarahkan ekspresi gen di hampir semua jaringan, terlepas dari faktor lingkungan atau perkembangan.

Signup and view all the flashcards

Promotor Induksibel

Promotor yang aktivitasnya diinduksi oleh keberadaan atau ketidakhadiran faktor biotik atau abiotik, seperti alkohol, tetracycline, atau cahaya.

Signup and view all the flashcards

Promotor Spesifik Jaringan

Promotor yang hanya mengarahkan ekspresi gen di jaringan tertentu, misalnya hanya di daun atau akar.

Signup and view all the flashcards

Promotor Sintetis

Promotor yang dibentuk secara buatan, biasanya dengan menggabungkan bagian-bagian dari promotor alami.

Signup and view all the flashcards

Apa keuntungan menggunakan promotor induksibel?

Promotor induksibel memungkinkan pengaturan ekspresi gen secara manual, sehingga dapat dihidupkan atau dimatikan sesuai kebutuhan.

Signup and view all the flashcards

Apa keuntungan menggunakan promotor spesifik jaringan?

Promotor spesifik jaringan memungkinkan ekspresi gen yang spesifik hanya di jaringan tertentu, mengurangi efek samping pada jaringan lain.

Signup and view all the flashcards

Apa contoh promotor spesifik jaringan?

Promotor yang mengarahkan ekspresi gen hanya di daun, atau hanya di akar.

Signup and view all the flashcards

Study Notes

Cloning and Recombinant DNA

  • Cloning and recombinant DNA are techniques used to transfer DNA fragments between organisms.
  • A plasmid, a circular double-stranded DNA molecule, is a vehicle for cloning. Plasmids are often used to transfer antibiotic resistance genes between bacteria.
  • Restriction enzymes cut DNA at specific recognition nucleotide sequences, called restriction sites. They're often found in bacteria, acting as a defense mechanism against foreign DNA.
  • Restriction enzymes can create blunt ends or sticky ends when cutting DNA. Sticky ends have complementary overhangs, facilitating easier ligation.
  • DNA ligase seals the sugar-phosphate backbone of DNA fragments. It's crucial for joining DNA fragments together during recombinant DNA technology.
  • Cloning vectors are plasmids or bacteriophages modified to carry foreign DNA. They need an origin of replication, a selectable marker (e.g., antibiotic resistance gene), and multiple cloning sites.
  • Types of restriction enzymes are categorized by their composition, enzyme co-factor requirements. and the nature and position of their DNA cleavage sites.
  • Isoschizomers have similar recognition sites but different restriction sites.
  • Isocaudomers have different recognition sites but similar restriction sites.

Basic Steps in Gene Cloning

  • Isolate DNA and fragment it into desired sizes.
  • Insert the DNA fragments into a carrier molecule (vector).
  • Introduce the recombinant DNA into a host cell (e.g., bacteria).
  • Select host cells containing the desired DNA fragment.

Contents

  • Cloning principles
  • Restriction enzymes
  • Host cells
  • Vectors
  • Promoters
  • Transformant selection
  • Mobile DNA
  • Vector criteria and types

Restriction Enzymes

  • Restriction enzymes are molecular scissors that cut DNA at specific sites.
  • They act as a protection mechanism against foreign DNA.
  • Bacterial endogenous DNA is protected by methylation.
  • Recognition sites are short sequences of nucleotides (4-8 base pairs long).
  • Many recognition sequences are palindromic.

How Bacteria Prevent Restriction Enzymes

  • Bacteria methylate their own DNA to prevent cleavage by restriction enzymes.

Types of Restriction Enzymes

  • There are four general groups of restriction enzymes.
    • Type I, II, III, and IV.

Characteristics of Restriction Enzymes

  • Type I enzymes cleave DNA at sites far from the recognition sequence. They require ATP and S-Adenosyl-L-methionine.
  • Type II enzymes cleave DNA within or close to the recognition sequence. They often require magnesium.
  • Type III enzymes cleave DNA at specific distances from the recognition sequence. They need ATP.
  • Type IV enzymes cleave modified DNA such as methylated, hydroxymethylated, and glucosyl-hydroxymethylated DNA.

Nomenclature of Restriction Enzymes

  • Restriction enzymes are named after the bacteria from which they are purified.
  • The name includes the genus, species, and strain.

Restriction Site

  • A restriction site is the specific nucleotide sequence recognized by a restriction enzyme.
  • Recognition sequences vary in length and many are palindromic (read the same forward and backward on complementary strands).

Palindromic Sequence

  • A palindromic sequence reads the same forward and backward on complementary DNA strands.
  • The size of the recognition sequence determines how often a restriction enzyme will cut.

Function and Mechanism of Restriction Enzymes

  • Restriction enzymes protect cells by restricting the function of infecting DNA.
  • They recognize specific sequences and cut DNA, creating blunt ends or sticky ends.

Sticky Ends and Blunt Ends

  • Sticky ends are DNA fragments with complementary overhangs.
  • Blunt ends are DNA fragments with no overhangs.

Restriction mapping

  • A technique to determine the relative locations of different recognition sites of different enzymes in a DNA molecule—cutting with various combinations of restriction enzymes and determining the sizes of fragments.

DNA Ligase

  • A molecular glue that joins DNA fragments together.
  • Seals the sugar-phosphate backbone of DNA.
  • Efficiently seals sticky ends but can also seal blunt ends, though with lower efficiency.
  • T4 DNA ligase is commonly used.

Plasmids

  • Naturally occurring, extrachromosomal, circular, double-stranded DNA molecules.
  • Important for transferring genetic material (e.g., antibiotic resistance) between bacteria.
  • Can be modified to carry new genes, which makes them useful cloning vectors.

Cloning Vectors

  • Plasmids are commonly used cloning vectors.
  • Cloning vectors require an origin of replication.
  • A selectable marker.
  • Multiple cloning sites.

Chimeric Plasmids

  • Combinations of different segments.

Host Cells

  • Ideal host cells are easy to handle, propagate, have diverse strains, and accept a variety of vectors.
  • Prokaryotes (bacteria) are commonly used in many cloning protocols.
  • Eukaryotes are used when the goal is gene expression.
  • Bacteria (e.g., E. coli)
  • Fungi (e.g., Yeast)
  • Plants
  • Animals

Prokaryotic Hosts

  • E. coli is commonly used for cloning and is well-characterized. But it has limitations on fragment size for effective cloning.
  • other bacteria can also be used as hosts.

Eukaryotic Hosts

  • Microbes (e.g., yeasts) and more complex organisms (e.g., plants, animals) with specific advantages for particular genetic engineering purposes.

Artificial Chromosomes

  • Artificial chromosomes (e.g., YACs and BACs) are used to clone large DNA fragments.
  • BACs are more stable than YACs, which helps in cloning large segments of DNA.

Promoter

  • Promoter is a specific DNA sequence that dictates where, when, and how much transcription occurs.
  • Promoters may be constituitive—always active—or inducible—activated by specific factors.
  • Promoters may be tissue-specific, acting only in certain cells or during specific development stages.

Types of Promoters

  • Constitutive promoters
  • Inducible promoters
  • Tissue-specific/developmental-stage specific promoters
  • Synthetic promoters

Common Reporter Genes

  • Antibiotic-resistance genes
  • LacZ gene of E. coli
  • GUS reporter gene
  • GFP (Green Fluorescent Protein) gene (often isolated from jellyfish)

Bacterial Transformation

  • Uptake of foreign DNA by bacteria.
  • Selection process often uses antibiotic resistance, since transformed cells are more likely to thrive in an antibiotic-containing medium.

Reporter Gene

  • Genes that encode easily detectable proteins.
  • Allows scientists to follow gene expression in a specific pathway of cells.

LacZ Gene

  • Used as a reporter gene in molecular biology.
  • Its product, beta-galactosidase, catalyzes the breakdown of certain substrates, which can be used to identify bacterial cells with the appropriate DNA.

GUS Reporter Gene

  • Encodes β-glucuronidase (GUS).
  • Compatible with Agrobacterium-mediated transformation.
  • Commonly used to analyze promoter activity in plants, because the presence of GUS enzyme is easily tested by visualization.

Fluorescent Protein

  • Proteins that fluoresce.
  • GFP is a common fluorescent protein used in research.
  • Used to analyze promoter activity.

Studying That Suits You

Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

Quiz Team

Related Documents

Cloning and Recombinant DNA PDF

Description

Uji pengetahuan ini menguji pemahaman Anda tentang enzim restriksi pada sel bakteri. Anda akan menjawab pertanyaan mengenai fungsi, jenis, dan karakteristik enzim restriksi dalam pemotongan DNA. Pelajari lebih lanjut tentang struktur dan mekanisme kerja enzim ini.

More Like This

Restriction Enzymes and DNA Cleavage Quiz
5 questions

Restriction Enzymes and DNA Cleavage Quiz

DistinctiveSnowflakeObsidian avatar
DistinctiveSnowflakeObsidian
Restriction Enzymes and DNA Cutting
14 questions
DNA Virtual Lab Flashcards
19 questions

DNA Virtual Lab Flashcards

IllustriousHoneysuckle avatar
IllustriousHoneysuckle
Restriction Enzymes Overview
14 questions

Restriction Enzymes Overview

IllustriousHoneysuckle avatar
IllustriousHoneysuckle
Use Quizgecko on...
Browser
Browser