Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 5

Sebelumnya Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 4

5. Operon bakteri yang dapat diinduksi menunjukkan sifat-sifat manakah dari tabel di bawah ini?

Jawaban : A


Pembahasan

Tahun 1961, Francois Jacob dan Jacque Monod dari Pasteur Institute di pAris mengajukan sebuah teori baru mengenai gen prokariotik. Teori mereka menyatakan bahwa gen-gen pengkode enzim-enzim yang terkait secara fungsional terletak berdekatan pada kromosom bakteri, diaktifkan atau dimatikan sebagai sautu unit. Unit tersebut dikontrol oleh gen yang berfungsi seperti saklar, disebut operator. Operator dan gen-gen struktural yang bersebelahan dengannya disebut sebagai operon. Dalam keadaan normal, operon tidak aktif karena gen pengontrol tipe kedua, disebut gen regulator, menghasilkan protein kecil yang disebut represor. Represor berikatan dengan operator untuk menjaga agar gen operator tetap berada dalam keadaan tidak aktif. Jika ada zat-zat tertentu dalam lingkungan yang bereaksi dengan represor, zat-zat tersebut ecara efektif mencegah repreor berikatan dengan operator. Akibatnya operon tidak lagi terepresi dan menjadi aktif; RNA polimerase, yang berikatan dengan situs promotor, pun menjadi bebas dan memulia transkripsi. Zat yang berikatan dengan represor disebut induer (inducer), sebab zat itu memengaruhi proses pengaktifan operon hingga mulai menghasilkan enzim.

Pada bakteri terdapat gen polisistronik yaitu kumpulan beberapa gen yang diatur oleh satu gen regulator. Hal ini menyebabkan saat proses transkripsi akan langsung dihasilkan beberapa protein. Umumnya, kontrol ekspresi gen pada prokariot diatur pada inisiasi transkripsi dan diatur oleh dua sekuen yaitu sekuen pada basa -35 yang sekuennya TTGACA dan sekuen pada posisi basa -10 yang sekuennya TATAAT. Sekuen ini berperan sebagai promotor. Kontrol ekspresi yang terjadi dapat berupa represi dan atenuasi. Sebagai contoh kontrol ekspresi gen yang terjadi dengan represi pada operon lac pada Escherichia coli.Pada operon ini, gen lacI akan mengkodekan protein reseptor dan menempel pada daerah operator sehingga transkripsi terhenti. Namun apabila terdapat inducer berupa laktosa dalam jumlah banyak, laktosa mampu berikatan dengan represor sehingga represor terlepas dari daerah operator dan RNA polimerase dapat melakukan transkripsi. Sedangkan contoh kontrol ekspresi gen dengan atenuasi pada operon triptofan.Apabila triptofan banyak, maka translasi oleh ribosom akan terjadi dengan cepat sehingga terbentuk loop yang akan menahan RNA polimerase untuk berhenti. Sedangkan ketika triptofan telah menjadi sedikit, ribosom akan berjalan lambat dan RNA polimerase akan melakukan transkripsi dengan cepat sehingga banyak hasil transkripsi dan triptofan.

Selanjutnya, Soal dan Pembahasan Soal OSN Biologi SMA Tingkat Kabupaten/Kota Tahun 2015 No. 6