Assalamualaikum warahmatullahi wabarakatuh, selamat pagi, salam sejahtera buat kita semua. Hari ini kita akan membahas mengenai regulasi ekspresi kin pada prokaryota. Materi kinetik pada prokaryota atau prokaryotik adalah terkonsentrasi pada suatu tempat tertentu pada bagian dari sitoplasma yang disebut sebagai nukleoid. Selain itu, materi genetik pada prokaryota juga berada pada kromosom. Jadi kromosom bakteri adalah molekul DNA tunggal melingkar, jadi sirkuler, beruntai ganda yang sebagian besar melekat pada plasma membran pada satu titik.
Kromosom pada bakteri ini tidak mengandung protein piston. Ini nanti yang akan membedakan dengan eukaryotik. Sebagai contoh, DNA Escherichia coli terdiri dari suatu molekul sirkuler dengan panjang 4,6 juta pasangan basa yang mengandung 4.288 protein. Sebagai yang dikode oleh suatu GIN yang diorganisasikan menjadi 2.584 operon. 7 operon diantaranya ada di RNA ribosome atau RRNA.
dan 86 RNA transfer atau tRNA. Jadi gen-gen yang mengkode RNA ribosome dan gen-gen yang mengkode RNA transfer. Selain pada DNA kromosom, banyak bakteri juga membawa unsur genetik ekstra kromosomal yang berbentuk molekul DNA yang kecil, juga sirkuler, dan tertutup yang disebut sebagai plasmid.
Nah tentang ekspresi gen pada prokaryota, yaitu ekspresi gen untuk menjadi protein, itu dapat melalui dua mekanisme, yang pertama adalah feedback inhibition, dan yang kedua adalah melalui gene expression. pada feedback inhibition saat produk dari suatu gin sudah mencukupi maka sistem ekspresi akan berhenti bekerja sehingga selama produk tersebut masih belum mencukupi maka ekspresi gin akan terus berlangsung Umumnya ini digunakan atau berlangsung untuk bahan-bahan atau produk yang memang selalu dibutuhkan oleh sel Nah selanjutnya saat produk sudah cukup maka produk tersebut akan menghentikan proses ekspresi Jadi dengan adanya produk yang berlebih maka produk itu menghentikan ekspresi Kontrol yang kedua adalah dengan melakukan regulasi ekspresi GIN Dimana GIN hanya akan diekspresikan saat dibutuhkan saja Jadi regulasi yang dilakukan di sini umumnya dilakukan melalui proses transkripsi. Untuk kontrol ekspresi gin pada prokaryota, itu ada sistem yang kita sebut sebagai operon.
Operon adalah gin-gin yang mempunyai fungsi yang terkait, yang terletak berdekatan pada kromosom, di dalam kromosom. Gin-gin tersebut diaktifkan atau dinonaktifkan secara bersama-sama dan mempunyai promoter yang sama. Itu yang disebut sebagai operon, terlihat dari gambar di sini. Nah ekspresi gen pada purkaryot tadi dikontrol oleh operon tadi itu, unsur-unsur dari operon atau komponen dari operon itu terdiri dari ada promoter, operator, ada protek.
protein represor ada gen struktural promotor adalah bagian DNA tempat RNA polimerase berikatan sedangkan operator itu mengontrol aktivasi transkripsi yang merupakan sakit kelar hidup atau matinya suatu sistem dalam ini terjadi transkripsi atau tidak terjadi transkripsi melalui pengaturan ikatan antara promotor, maaf, dia berada di antara promotor dan gen untuk yang menghasilkan protein atau gen struktural. Yang ketiga yaitu protein represor. Protein represor itu akan berikatan dengan operator untuk memblokir RNA polimerase.
Sehingga RNA polimerase tidak bisa berikatan dengan operator dan menyebabkan transkripsi berhenti. Jadi mematikan atau menghentikan operon. Di sini ada co-repressor. Co-repressor ini adalah menjaga agar protein repressor berada pada operator.
Nah ini yang terjadi pada operon triptofan. Selain co-repressor yang bekerja... berkaitan dengan represor itu adalah inducer inducer itu berfungsi untuk menarik atau melepaskan represor dari operator sehingga menyebabkan operator menjadi aktif karena bisa berikatan dengan RNA polimerase. Contoh untuk ini adalah pada operon laktosa.
Ada gen regulator, jadi gen regulator ini sebenarnya berkaitan dengan represor tadi, jadi yang menghasilkan protein represor ataupun aktivator atau inducer. Sedangkan gen struktural itu adalah gen yang mengkode protein. Jadi itu adalah komponen keseluruhan dari operon.
Ini sebagai contoh dari operon pada prokaryota yaitu lak operon atau operon lak. Jadi operon lak ini, operon lak dari E. coli, selisih E.
coli ini mengandung gen yang terlibat dalam metal. metabolisme laktosa operon ini diekspresikan hanya jika ada laktosa dan tidak ada glukosa jadi hanya ada laktosa glukosa tidak ada Hai ada dua regulator yang menghidupkan atau mematikan mematikan operon sebagai respon terhadap kadar laktosa dan glukosa yaitu represor lak dan protein aktivator katabolit atau katabolit aktivator protein yang biasa disingkat dengan CAP atau CAP nah represor lak bertindak sebagai sensor laktosa biasanya menghambat transkripsi operon tetapi berhenti bekerja sebagai represor ketika terdapat laktosa Represor lak ini mendeteksi laktosa secara tidak langsung melalui isomernya yaitu alolaktosa. Protein CAP tadi bertindak sebagai sensor glukosa.
Jadi berbeda dengan yang represor lak tadi ya. Jadi CAP mengaktifkan transkripsi operon hanya pada saat kadar glukosa rendah. Jadi CAP mendeteksi keberadaan glukosa secara tidak langsung melalui molekul sinyal lak.
atau hunger signal, CAMP atau cyclic adenosine monophosphate, suatu second messenger yang diproduksi dalam sel sebagai respon terhadap hormon ataupun nutrisi. Ini adalah tentang lab operon. Jadi lak operon ini, ini ringkasannya, lak operon ini adalah inducible, jadi bisa diinduksi, hanya hidup bila laktosa tidak ada dan tidak diperlukan di dalam sel.
Nah, terdapat dua kemuliaan. kemungkinan kondisi yang mempengaruhi kerja operon lak yang pertama bila tidak ada laktosa maka represor akan aktif dan akan berikatan dengan operator sehingga menghalangi RNA polimerase berikatan dengan operator ketika RNA polimerase tidak bisa berikatan dengan operator maka transkripsi tidak terjadi jadi operon tidak bekerja transkripsi tidak terjadi yang kedua untuk gambar yang B bila laktose ada maka alolaktose suatu injuser akan berikatan dengan represor menyebabkan represor menjadi tidak aktif sehingga tidak bisa berikatan dengan operator dan tidak menghalangi pelayanan pelekatan RNA polimerase pada operator tersebut sehingga terjadi transkripsi selanjutnya contoh yang lain adalah operon TRP operon TRP ini berisi gen-gen yang mengkode enzim yang mensitesis asam amino triptopan Gen regulator pada TRP operon ini menghasilkan protein represor. Nah represor diaktifkan sama dengan yang tadi pada laktosa juga, lak operon.
Represor diaktifkan dengan mengikat triptofan dan mengikat. memblokir transkripsi dengan berikatan dengan operator nah operon TRP bekerja dengan mekanisme feedback negatif jadi berbeda dengan yang operon lag tadi mematikan operon jika terdapat banyak triptofan atau feedback mekanisme yang sudah saya singgung diawal tadi hai hai Nah ini gambar dari bagaimana operon triptofan bekerja. Ketika triptofan tidak ada, maka represor menjadi tidak aktif. Jadi tidak aktif artinya dia... Tidak berikatan dengan operator menyebabkan operon menjadi on atau bekerja, menjadi aktif, terjadi transkripsi.
Sementara saat triptopan ada, maka represor akan berikatan dengan triptopan tersebut dan kemudian menyebabkan bisa berikatan dengan operator. Sehingga operon kemudian off karena ketika operator berikatan dengan represor maka RNA polimerase tidak bisa berikatan dengan operator dan menyebabkan transkripsi tidak terjadi. Sehingga poin-poin penting dari apa yang saya sampaikan hari ini adalah bahwa ada dua regulasi sebenarnya di dalam regulasi ekspresi kin pada prokaryotik, yaitu yang pertama regulasi. negatif yang kedua adalah regulasi positif regulasi negatif artinya adalah regulasi yang dapat ditekan biasanya dalam keadaan normal dia aktif tetapi dapat dihambat kalau misalnya tidak terlihat lukis contohnya adalah operon TRP tadi, di mana terjadi penghambatan alosterik, di mana triptofan akan mencegah produksi dari dia sendiri ketika jumlahnya sudah berlebih. Ini umum terjadi pada reaksi anabolik.
Yang kedua, bahwa regulasi negatif ini dapat diinduksi. Jadi yang biasanya tidak aktif, jadi biasanya operon tidak aktif, tapi dapat diaktifkan dengan menggunakan suatu inducer. atau molekul kecil tertentu contohnya adalah alolaktosa dalam operon lak yang menonaktifkan represor dan memungkinkan transkripsi. Ini umum terjadi untuk reaksi katabolik. Kedua adalah regulasi positif.
Contohnya bila esirisiakoli itu lebih suka menggunakan glukosa sebagai sumber energi. Esirisiakoli hanya akan menggunakan laktosa ketika persediaan glukosa terbatas. Bila glukosa jumlahnya sedikit, maka CAMP yang sudah saya sampaikan sebelumnya, akan berikatan dengan protein pengatur, katabolik aktivator protein atau GAP, dan merangsang terjadinya transkripsi GIN.
Sehingga disebut regulasi positif. Kombinasi C-AMP dan CAP memungkinkan RNA polimerase mengikat promotor dengan lebih efisien. Jadi itu hal-hal yang penting dari regulasi ekspresi GIN pada prokaryot. Terima kasih.