REPLISOME (DNA REPLICASE SYSTEM)

Komponen-komponen protein yang berperan pada replisome yaitu:

1.        Helikase

Enzim helikase pertama kali diperkenalkan oleh Malcolm L Gefter dan kawan-kawan dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) tahun 1975. Mereka menemukan bahwa pada proses replikasi DNA bakteri Eschericia coli, selain enzim polimerase yang berfungsi membentuk rantai DNA baru, ada lagi enzim yang berperan memisahkan pasangan rantai DNA yang diberi nama helikase. Enzim ini berfungsi memisahkan pasangan rantai induk DNA untuk selanjutnya diproses dan juga pasangan induk dan anak DNA yang tersintesis atau membuka rantai DNA sehingga terbentuk garpu replikasi. 

Helikase berasal dari kata “helic” yang berarti struktur pasangan DNA “double helic” dan “ase” yang berarti enzim. Sehingga “helicase” berarti enzim yang memisahkan pasangan rantai DNA atau RNA, yang masing-masing kemudian diberi nama DNA helikase atau RNA helikase

2.        Topoisomerase

Topoisomerase dibutuhkan untuk banyak proses yang melibatkan DNA, seperti replikasi DNA dan transkripsi. Enzim ini bekerja spesifik  untuk memutar ikatan double heliks DNA, Pemisahan untai DNA dimulai dengan enzim helikase yang memutus ikatan-ikatan hidrogen yang menyatukan 2 untai DNA. Jika pilinan pertamanya terlalu kenceng ada enzim topoisomerase yang motong sementara ikatan hidrogen pada salah satu / kedua untaian DNA, trus diputer hingga ketegangan pilinannya berkurang. 

3. Protein Pengikat DNA untai tunggal = SSB

Berfungsi untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi atau sesuai dengan namanya (single binded) supaya tidak berikatan lagi

4. Primase 

Fungsinya yaitu enzim yang bekerja mengawali terjadinya replikasi dan untuk membuat RNA primer sintesis,

karena DNA polymerase tidak bisa mensintesis tanpa ada primer.

5. Ligase 

Enzim ligase berfungsi menggabungkan kembali DNA yang telah dipotong atau patah (okazaki fragment)

Ligase sangat penting dalam replikasi DNA untai tertinggal, karena mereka bergabung dari segmen pendek 

DNA yang dihasilkan pada garpu replikasi ke dalam salinan lengkap dari template DNA. Mereka juga 

digunakan dalam perbaikan DNA dan rekombinasi genetik.  

Pada awal replikasi, enzim topoisomerase memutar pilinan rantai DNA yng double heliks. putaran ini berfungsi untuk meluruskan rantai DNA. Jadi topoisomerase yang berfungsi untuk meluruskan. setelah lurus, maka datanglah enzim helikase. enzim ini membuka pilinan rantai ganda DNA dengan cara pemanasan (denaturasi) selanjutnya diselubungi oleh protein pengikat untai tunggal atau single-stranded binding protein (Ssb) untuk melindungi DNA untai tunggal dari kerusakan fisik dan mencegah renaturasi. Enzim DNA primase kemudian akan menempel pada DNA dan menyintesis RNA primer yang pendek untuk memulai atau menginisiasi sintesis pada untai pengarah. Pada saat terbukanya garpu replikasi ini, terbentuklah 2 macam replikasi, yakni Leagging strange dan Leading strange. Leagging strange merupakan replikasi yang continue (tidak terputus-putus) sedangkan leading strange merupakan replikasi yang discontinue (terputus-putus membentuk sebuah fragmen. Fragmen ini dinamakan fragmen okazaki),  setelah itu, datanglah enzim primase, enzim ini berfungsi sebagai awalnya dimulai replikasi yang memulai replikasi ini adalah DNA polimerase. DNA polimerase ini juga terdiri dari 3 jenis dan memiliki fungsi yang berbeda juga, namun yang akan digunakan dalam replikasi ini adalah DNA polimerase 1. DNA polimerase ini akan membentuk DNA baru (dana anakan) DNA anakan inilah yang disebut dengan mRNA untuk leading strange, terdapat fragmen okazaki. fragmen okazaki ini kemudian disambung dengan menggunakan enzim ligase, setelah terbentuk mRNA maka protein yang terdapat di pinggir DNA kemudian terlepas satu persatu dan DNA kemudian terpilin kembali.