Lac operon pada bakteri E. coli merupakan kelompok gen yang berfungsi untuk metabolisme laktosa, berisi struktur gen seperti lacZ, lacY, dan lacA yang dikendalikan oleh promoter dan operator. Operon ini hanya aktif untuk memproduksi enzim yang diperlukan ketika glukosa tidak tersedia dan laktosa ada. Regulasi ekspresi gen ini melibatkan repressor yang mengikat operator untuk mengontrol transkripsi.

1. 6. THE LAC OPERON

4. Bacteria group genes together
• Operon
– genes grouped together with related functions
• example: all enzymes in a metabolic pathway
– promoter = RNA polymerase binding site
• single promoter controls transcription of all genes in operon
• transcribed as one unit & a single mRNA is made
– operator = DNA binding site of repressor protein

5. Bagian-bagian utama dari satu operon bakteri adalah: (a) kelompok dari
satu atau lebih gen struktural yang menyandikan enzim atau protein lain (1,
2, ...n) dibawah kontrol regulatory region tunggal, dan (b) sebuah
regulatory region yang terdiri dari sebuah promoter (P) dan sebuah
operator (O).

7. Lac Operon
• Gen-gen pada lac operon memungkinkan bakteri E. coli
melakukan metabolisme lactosa.
• Lactosa adalah gula. Produksi enzim-enzim untuk metabolisme
laktosa, ketika tidak diperlukan dapat menjadi sampah.
• Metabolisme laktosa untuk energi hanya mungkin apabila 2
kriteria berikut terpenuhi:
• 1. glukosa, bahan yang lebih siap utk metabolisme, tidak tersedia
• 2. laktosa tersedia.

8. Bagian-bagian dari Lac Operon
• lac operon tersusun dari sebuah daerah pengatur
(control region) dan empat gen:
1. LacZ - b-galactosidase – menghidrolisis ikatan antara
galactosa dan glukosa
2. LacY – menyandikan ‘permease’ yang memungkinkan
laktosa melewati membran sel.
3. LacA - Transacetylase – suatu enzim yang berfungsi
dalam metabolisme laktosa, tdk pasti.
4. Repressor – suatu protein yang bekerja dengan daerah
pengatur (control region) untuk mengatur ekspresi
operon.

9. Sugar(s) in Growth
Medium
Relative Amount of b-
galactosidase
glucose 1
glucose + lactose 50
lactose 2500
Addition of lactose appears to increase or induce the synthesis of
b-galactosidase.
Reading from bottom to top, we see that the addition of glucose
appears to decrease or repress the synthesis of b-galactosidase.
These two views reflect the two different mechanisms that operate
to regulate b-galactosidase expression.

10. Repressor Gene – memproduksi suatu protein repressor yang sesuai berikatan
dengan operator untuk mematikan kerja operon
Promoter – Tempat melekatnya RNA polymerase untuk memulai transkripsi gen.
Operator adalah sisi/ tempat dimana sebuah molekul repressor (biasanya suatu
metabolit) dapat berikatan untuk mencegah RNA polymerase memulai
transkripsi.
Structural Genes – Gen-gen jalur metabolik yang menyandikan pembentukan
enzim; misalnya untuk mencerna lactosa.
Struktur Lac Operon,
Bagian-bagian dan fungsi dari lac operon