Apa itu Operon? « Ekha2’s Weblog

· Nama: Eka Puspita Mirasari
· NIM: B1J006135
· Kelas: A2
· Email: kha_mani3z@yahoo.com
· Blog: http://ekha2.wordpress.com
· Jenis Topik: A2-AG8

Ringkasan

Operon adalah suatu kelompok gen struktural beserta situs pengontrol yang mengatur kecepatan transkripsi gen. Semua gen dalam satu operon dinyatakan sebagai suatu unit yang tunggal. Pengaturan jenis ini sering dijumpai dalam genom prokariot. Operon ini ada dua unsur yang mengatur transkripsi gen struktural penyandi enzim yaitu regulator (gen represor) dan operator yang letaknya berdekatan dengan gen-gen struktural yang diaturnya. Gen regulator menyandi pembentukan suatu protein yang dinamakan represor. Pada kondisi tertentu represor akan berikatan dengan operator menyebabkan terhalangnya transkripsi gen-gen struktural. Hal ini terjadi karena enzim RNA polimerase tidak dapatm memasuki promoter yang letaknya berdekatan atau bahkan tumpang tindih dengan operator. Selain itu, ada operon-operon bakterial lainnya tetapi masih belum dimengerti dengan baik dan memiliki struktur yang berbeda dengan yang dijumpai pada operon laktosa E.coli. bakteri E. coli mengandung semua informasi genetik yang dibutuhkan untuk metabolisme, tumbuh, dan bereproduksi.

Operon lac

Operon laktosa merupakan suatu sistem model yang baik untuk sejumlah konsep regulasi gen pada prokariot. Operon lac ini terdiri dari tiga gen struktural yang mengkonversi laktosa gula disakarida masuk ke dalam unit monosakarida-glukosa dan galaktosa. Monosakarida merupakan substrat dari pembangkit energi glikolisis sehingga fungsi gen-gen di dalam operon laktosa ke dalam bentuk yang dapat digunakan E.coli sebagai sumber energi. Laktosa bukan komponen dari lingkungan alami E.coli sehingga operon tidak bisa diekspresikan dan enzim-enzim untuk pemanfaatan laktosa. Ketiga gen struktural tersebut adalah : (Lac Z, Lac Y, Lac A) dan tiga situs pengontrol (Lac CRP, LacP1, dan Lac U). Gen-gen struktural Lac Z, Lac Y, Lac A secara berurutan mengkode enzim β-galaktosidase, fermease, dan transasetilase. Katabolisme (pemecahan) laktosa sangat membutuhkan protein ini. Situs pengontrol merupakan suatu pengikatan RNA polimerase (suatu promotor)

Gambar 1. Operon Laktosa pada Escherichia coli. (Brown, 2002)

(A). Operon laktosa. Ketiga gen tersebut adalah lacZ, lacY dan lacA.
Dua pasangan pertama mengandung 52 bp dan yang kedua mengandung 64 bp.
Ketiga gen tersebut di ekspresikan bersama, lacY mengkode enzim laktosa
permease masuk ke dalam komponen gula-galaktosa dan glukosa.

Gambar 2. Operon lactosa dengan tiga struktur gen

sumber: http://users.rcn.com/jkimball.ma.ultranet/BiologyPages/L/LacOperon.htm

Gambar 3. Operon Triptopan pada Escherichia coli. (Brown, 2002)

(B) Operon triptopan mengandung lima gen yang mengandung 5 gen yang
megkode enzim tahap biokimia. Gen pada operon triptopan merupakan
penutup operon laktosa: trpE and trpD overlap oleh 1 bp, trpB dan trpA;
trpD dan trpC 4 bp, dan trpC dan trpB oleh 12 bp.

The Tryptophan Operon

Operon triptopan merupakan contoh dari biosintesis operon yang diregulasi oleh efektor. Operon berisi 5 struktur gen yang mengkode 3 enzim untuk merubah asam korismik ke dalam triptopan.

Sintesis anthranilate

Komponen I – dikode oleh trpE

Komponen II – dikode oleh trpD

· N-(5′-phosphoribosyl)- isomerase anthranilate/Indole-3-glycerol sintase pospat – dikode oleh trpC

· Sintesis triptopan

B-subunit – dikode oleh trpB

a-subunit – dikode oleh trpA

Operon juga mengandung gen yang mengkode oligopeptida pendek (trpL). Ekspresi yang diregulasikan oleh protein reseptor triptopan yang mengkode oleh gen trpR. Tidak seperti operon lac, trpR tidak berdekatan
dengan operon. Struktur gen pada E.coli di lokasikan selama 28 menit, sedangkan trpR di lokasikan selama 100 menit. Repressor trpR regulasinya diekspresikan pada penambahan dua operon yang lain ke dalam operon trp. Protein triptopan tidak mampu menjepit operatornya sendiri. Repressor triptopan akan ditranskripsikan pada operon dan menghasilkan sintesis tiga enzim.