Operon dan Regulasi Genetik pada Bakteri

Operon adalah unit fungsional dalam genetika bakteri yang terdiri dari sekelompok gen yang terkait dan elemen pengatur. Dalam artikel ini, kita akan membahas dua jenis operon yang umum ditemukan pada bakteri, yaitu operon lac dan operon trp. Operon lac adalah contoh operon inducible, yang berarti operon ini biasanya dalam keadaan mati tetapi dapat diaktifkan oleh molekul tertentu. Dalam kasus operon lac, molekul yang mengaktifkan operon ini adalah laktosa. Ketika laktosa hadir di lingkungan bakteri, laktosa akan berikatan dengan repressor lac dan mengubah bentuknya. Dalam bentuk baru ini, repressor tidak dapat berikatan dengan operator, sehingga RNA polimerase dapat berikatan dengan promoter dan memulai transkripsi gen-gen dalam operon lac. Hasilnya adalah mRNA yang mengandung urutan kodon untuk enzim-enzim yang diperlukan untuk metabolisme laktosa. Bakteri dapat menerjemahkan mRNA ini menjadi polipeptida yang berfungsi dalam penggunaan laktosa. Operon trp, di sisi lain, adalah contoh operon repressible. Operon ini biasanya dalam keadaan aktif tetapi dapat dihentikan (ditekan) oleh molekul tertentu. Dalam kasus operon trp, molekul yang menghentikan operon ini adalah triptofan. Triptofan adalah asam amino yang penting untuk sintesis protein, dan E. coli dapat membuat triptofan sendiri menggunakan enzim yang diodekan dalam operon trp. Namun, ketika triptofan berlimpah di lingkungan sekitar bakteri, triptofan akan berikatan dengan repressor trp dan mengaktifkannya. Repressor yang diaktifkan ini akan berikatan dengan operator dan mencegah RNA polimerase untuk berikatan dengan promoter, sehingga menghentikan transkripsi gen-gen dalam operon trp. Dengan demikian, operon trp memungkinkan bakteri untuk menghentikan produksi triptofan ketika molekul ini sudah tersedia di lingkungan, menghemat sumber daya dan energi. Dalam artikel ini, kita telah melihat dua jenis operon yang berbeda pada bakteri, yaitu operon lac dan operon trp. Operon lac adalah operon inducible yang diaktifkan oleh laktosa, sedangkan operon trp adalah operon repressible yang dihentikan oleh triptofan. Melalui regulasi genetik ini, bakteri dapat mengatur produksi enzim-enzim yang diperlukan untuk memetabolisme nutrisi dengan efisien.