Selasa, 26 Oktober 2010

Regulasi Lac Operon

REGULASI LAC OPERON


LAKTOSA BAGI BAKTERI E. COLI

Laktosa adalah gula bisakarida yang tersusun atas glukosa dan galaktosa. Laktosa dapat diuraikan menjadi glukosa dan galaktosa dengan bantuan enzim  β-galaktosidase. Bakteri E. coli dalam hidupnya dapat memanfaatkan baik laktosa maupun glukosa tergantung gula mana yang tersedia dilingkungan. Bakteri E. coli mempunyai kemampuan mensintesis  β-galaktosidase sehingga bila laktosa yang dimanfaatkan sebagai sumber karbon maka bakteri tersebut akan mampu mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Namun bila tersedia laktosa dan glukosa maka bakteri akan memilih glukosa sebagai sumber karbon, karena glukosa merupakan gula yang lebih langsung dimanfaatkan dalam proses metabolisme.





OPERON LAKTOSA

Dalam penjelasannya Jacob dan Monod memperkenalkan istilah operon, yang mempunyai pengertian sekelompok gen yang diapit secara bersamaan oleh sepasang promotor dan terminator. Gen-gen pada satu operon akan diekspresikan secara bersamaan
melalui inisiasi transkripsi pada promotor yang sama dan berakhir pada terminator yang sama. Pada operon laktosa terdapat tiga gen yaitu lacZ, lacY, dan  lacA. yang masing-masing menyandikan beta-galaktosidase, permease, dan transasetilase. Gen-gen yang berada pada satu operon mempunyai hubungan fungsi dalam metabolisme.

REGULASI EKSPRESI OPERON LAKTOSA

Pengaturan ekspresi operon laktosa dilakukan oleh suatu protein regulator yang akan berinteraksi dengan promotor, yang akan menentukan berjalan atau inisiasi transkripsi yang dilakukan oleh transkriptase. Protein pengatur dihasilkan oleh gen regulator, yaitu gen yang produk ekspresinya berperan mengatur ekspresi gen lain. Dalam kasus operon laktosa terdapat dua gen regulator yaitu gen lac-i dan gen crp. Gen lac-i berhubungan dengan kehadiran laktosa, sedangkan gen crp berhubungan dengan kehadiran glukosa. Gen yang diatur tersebut dinamakan gen struktural, sebagai contoh gen  lacZ,  lacY, dan  lacA pada operon laktosa. Jadi gen regulator berperan mengatur ekspresi gen struktural.

MEKANISME REGULASI SECARA UMUM

Gen  lac-i akan menghasilkan suatu polipeptida, yang kemudian setiap empat polipeptida akan membentuk satu molekul protein tetramer yang berperan sebagai regulator. Dalam proses regulasi, protein tetramer ini akan menempel pada suatu wilayah promotor yang disebut operator. Penempelan itu terjadi karena ada kecocokan tertentu antara runtunan basa operator dengan protein regulator. Akibat adanya protein regulator yang menempati wilayah operator maka transkriptase tidak dapat melakukan inisiasi transkripsi, sehingga gen-gen yang terdapat di belakang promotor menjadi tidak terekspresi. Protein regulator seperti di atas bersifat menghalangi atau menekan terjadinya transkripsi, maka disebut represor. Lawan sifat dari represor disebut aktivator, yaitu yang bersifat mendorong terjadinya ekspresi gen.



1.
 
MEKANISME REGULASI OPERON LAKTOSA ( LAC OPERON )

 



























                     

PENJELASAN :
  1. Keadaan tidak ada Laktosa dalam sel
Bila tidak ada laktosa dalam sel, maka protein repressor tidak ada yang mengblok sisi aktifnya, sehingga mendatangi bagian operator ( Lac O ) atau dengan kata lain protein repressor bisa ditangkap oleh operator. Akhirnya gen Lac Z, Lac Y dan Lac A tidak dapat diekspresikan menjadi protein.
  1. Bila di dalam sel dijumpai laktosa, sisi aktif dari protein akan terisi oleh Laktosa tersebut sehingga protein repressor ( Prot I ) menjadi inaktif, karena sisi aktif sudah terisi laktosa, maka protein repressor ini tidak dapat mengblok bagian operator. RNA polimerase ( dapat merangsang terekspresinya gen )  dapat mengblok bagian operator, sehingga selanjutnya masing-masing gen pada operon ditranskripsi menjadi mRNA dan selanjutnya ditranslasikan menjadi protein Z ( beta-galaktosidase ), protein Y ( permease ) dan protein A ( transasetilase ).



Tidak ada komentar:

Posting Komentar