Catatan Kuliah: Regulasi Ekspresi Gen pada Prokaryota

Pendahuluan

• Salam dan pengantar oleh pengajar.
• Materi yang dibahas: Regulasi ekspresi gen pada prokaryota.

Materi Genetik pada Prokaryota

• Materi genetik terkonsentrasi di nukleoid dalam sitoplasma.
• Kromosom bakteri adalah molekul DNA tunggal dan sirkuler.
  • Contoh: DNA Escherichia coli
    • Panjang 4,6 juta pasangan basa.
    • Mengandung 4.288 gen, diorganisasi menjadi 2.584 operon.
    • Terdapat 7 operon untuk RNA ribosom (rRNA) dan 86 untuk RNA transfer (tRNA).
• Plasmid: unsur genetik ekstra kromosom pada bakteri, berbentuk DNA sirkuler kecil.

Ekspresi Gen pada Prokaryota

• Dua mekanisme:
  1. Feedback Inhibition
     • Produk gen yang mencukupi menghentikan ekspresi gen.
  2. Regulasi Ekspresi Gen
     • Gen diekspresikan hanya saat dibutuhkan.

Operon

• Definisi: Kumpulan gen terkait yang terletak berdekatan pada kromosom, diaktifkan atau dinonaktifkan bersama.
• Komponen operon:
  • Promoter: tempat RNA polimerase berikatan.
  • Operator: mengontrol aktivasi transkripsi.
  • Protein Represor: mengikat operator dan memblokir RNA polimerase.
  • Co-repressor: menjaga protein represor terikat pada operator.
  • Inducer: menarik atau melepaskan represor dari operator.

Contoh Operon

Operon Laktosa (lac operon)

• Mengandung gen untuk metabolisme laktosa.
• Diekspresikan hanya saat ada laktosa dan tidak ada glukosa.
• Dua regulator:
  • Represor lac: menghambat transkripsi saat tidak ada laktosa.
  • Protein Aktivator Katabolit (CAP): aktif saat kadar glukosa rendah.

Operon Triptofan (trp operon)

• Mengandung gen untuk sintesis asam amino triptofan.
• Mekanisme Feedback Negatif:
  • Represor diaktifkan saat mengikat triptofan.
  • Mencegah transkripsi saat triptofan berlebih.

Kesimpulan

• Dua regulasi ekspresi gen pada prokaryota:

  1. Regulasi Negatif
     • Umumnya aktif, dapat ditekan.
  2. Regulasi Positif
     • Mengaktifkan transkripsi saat kondisi tertentu (misalnya, rendahnya glukosa).

• Penutup dan terima kasih dari pengajar.