Catatan Kuliah: Regulasi Ekspresi Gen pada Prokaryotik

Pendahuluan

• Pembelajaran sebelumnya tentang transkripsi dan translasi di prokaryotik dan eukaryotik.
• Fokus kali ini: regulasi ekspresi gen pada prokaryotik dan keberadaan operon.

Klasifikasi Gen dalam Ekspresi Genetik

1. Gen-gen Konstitutif

   • Selalu diekspresikan, ekspresi kontinu.
   • Mengkode enzim/protein yang selalu diperlukan.
   • Contoh: gen pengkode tRNA, rRNA, dan enzim penting dalam metabolisme.

2. Gen-gen Inducible

   • Ekspresi bervariasi tergantung pada kondisi lingkungan.
   • Dapat meningkat jika substrat (misalnya laktosa) tersedia.
   • Contoh: gen pengkode enzim beta-galactosidase dan permease.

3. Gen-gen Repressible

   • Ekspresi dapat ditekan saat kondisi lingkungan berubah.
   • Contoh: biosintesis triptofan; dihentikan ketika triptofan tersedia dari lingkungan.

Ekspresi Gen Inducible

• Contoh: Metabolisme Laktosa
  • Laktosa memerlukan enzim tambahan (beta-galactosidase dan permease) untuk diolah.
  • Enzim ini hanya diproduksi saat laktosa tersedia, untuk menghemat energi.

Ekspresi Gen Repressible

• Contoh: Biosintesis Triptofan
  • Melibatkan 5 gen untuk disintesis.
  • Ketika triptofan tersedia, biosintesis dihentikan untuk menghemat energi.

Regulasi Ekspresi Genetik

Gen Regulator

• Gen yang mengatur ekspresi gen lain.
• Produk:
  • Aktivator: Meningkatkan ekspresi gen.
  • Represor: Menekan ekspresi gen.
• Mekanisme kontrol:
  • Kontrol Positif: Gen regulator menghasilkan aktivator.
  • Kontrol Negatif: Gen regulator menghasilkan represor.

Tempat Penempelan

• Regulator Protein Binding Site (RPBS): Tempat penempelan aktivator atau represor di DNA.
• Molekul Efektor: Inducer (meningkatkan ekspresi) dan corepressor (menekan ekspresi).

Operon

Definisi

• Serangkaian DNA yang terdiri dari beberapa gen struktural, operator, dan promotor.
• Kelebihan: Menghemat energi; satu kontrol untuk seluruh gen di dalam operon.

Komponen Operon

• Gen-gen Struktural: Menghasilkan protein/enzyme.
• Promotor: Tempat RNA polimerase menempel.
• Operator: Tempat penempelan produk dari gen regulator (sebagai RPBS).

Contoh Operon

1. Operon Laktosa (Lac Operon)
   • Mengelola ekspresi gen untuk metabolisme laktosa.
2. Operon Triptofan (Trp Operon)
   • Mengelola biosintesis triptofan.

Kesimpulan

• Ada tiga kelompok gen yang mengatur ekspresi: konstitutif, inducible, dan repressible.
• Gen regulator memainkan peran kunci dalam mengatur ekspresi gen lain.
• Operon sebagai sistem efisien untuk mengontrol ekspresi gen di prokaryotik.

Penutup

• Pembahasan selanjutnya: mendalami salah satu contoh operon yang terkenal, yaitu operon laktosa.
• Terima kasih atas perhatian.
• Mohon maaf bila ada kesalahan.