Tag: Apa yang dimaksud Lactose Operon atau Operasi Lac

Ini adalah mekanisme kontrol negatif. Pada tahun 1961 Francois Jacob dan Jacques Monod mengusulkan model operon untuk pengaturan ekspresi gen dalam E. coli. Sintesis enzim (3-galaktosidase telah dipelajari secara rinci. Enzim ini menyebabkan pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.

Dengan tidak adanya laktosa, β-galactosidase hadir dalam jumlah yang dapat diabaikan. Segera setelah laktosa ditambahkan dari luar, produksi β-galactosidase meningkat seribu kali. Segera setelah laktosa di konsumsi, produksi enzim kembali turun. Enzim yang produksinya dapat ditingkatkan dengan kehadiran substrat yang bertindak disebut enzim yang dapat diinduksi.

Penambahan laktosa ke media kultur E. coli menginduksi pembentukan tiga enzim (5-galaktosidase, permease dan transasetilase, yang mendegradasi laktosa menjadi glukosa dan galaktosa. Gen-gen, yang mengkode enzim-enzim ini terletak dalam gugus dan disebut cistron atau gen struktural, mereka ditranskripsikan secara bersamaan ke dalam satu rantai mRNA, yang memiliki kodon untuk semua tiga enzim .MRNA yang ditranskripsi dari banyak gen disebut polikistronik.Fungsi gen struktural untuk menghasilkan mRNA dikendalikan oleh gen regulator.
Ada tiga gen struktural Z, Y dan A, yang kode untuk enzim p-galactosidase, lac permease dan transasetilase masing-masing. Gen regulator terdiri dari Regulator I, Promoter P dan gen kontrol yang disebut gen operator gen O. Regulator I menghasilkan protein yang disebut represor atau inhibitor. Repressor aktif dan berikatan dengan gen operator O dan mengaktifkannya “off” dan transkripsi dihentikan.

Hal ini terjadi karena enzim RNA polimerase yang mengikat promotor tidak dapat melakukannya karena situs pengikatan RNA polimerase dan tempat pengikatan represor pada operator saling tumpang tindih. Oleh karena itu dalam mekanisme kontrol negatif, gen aktif berubah “off” oleh protein represor.

Ketika induser (laktosa) dipasok dari luar, inducer mengikat represor. Laktosa saat memasuki bakteri berubah menjadi allolactase. Allolactose mengubah bentuk represor (perubahan konformasi) yang membuatnya tidak aktif dan tidak dapat mengikat ke operator. Operator menjadi gratis dan “dihidupkan” dan dengan demikian transkripsi dimulai.

Dengan cara ini, kehadiran induser memungkinkan transkripsi Lac operon, yang tidak lagi diblokir oleh protein represor. Sintesis enzim dalam menanggapi kehadiran substrat spesifik (laktosa) disebut induksi. Ini juga disebut de-represi.

Sistem yang diinduksi beroperasi dalam jalur katabolik. Dengan tidak adanya laktosa, sel E. coli memiliki rata-rata hanya tiga molekul enzim P-galactosidase per sel. Dalam 2-3 menit induksi laktosa, 3000 molekul P-galactosidase diproduksi di setiap sel.