Resume Presentasi2:Sistem Regulasi Lac Operon, DNA Rekombinan, dan PCR

  1. Sistem Regulasi Lac Operon oleh Monita Pasaribu

Sistem ekspresi  gen pada suatu organisme menggunakan suatu regulasi tertentu agar penggunaan energi digunakan efektif dan efisien. Salah satu contoh diantaranya regulasi gen yang dilakukan oleh E.coli dalam hal mendegdradasi laktosa atau yang lebih dikenal dengan sistem lac operon.

Operon adalah sekumpulan gen yang terletak diantara promoter dan terminator. Istilah ini dikemukakan oleh Monod dan Jacob untuk menjelaskan penemuannya yaitu system operon laktosa pada E.coli. E.coli dapat memanfaatkan keberadaan glukosa dan laktosa pada lingkungannya. Apabila di dalam lingkungan terdapat glukosa dan laktosa maka E.coli akan menggunakan glukosa sebagai sumber karbon. Hal ini dikarenakan laktosa adalah suatu disakarida sehingga untuk mengubah laktosa menjadi glukosa dan galaktosa diperlukan suatu enzim yang disebut β-galaktosidase. Apabila di lingkungan hanya terdapat laktosa maka enzim ini akan diekspresikan oleh E.coli, sedangkan apabila terdapat glukosa maka glukosa ini akan dimanfaatkan terlebih dahulu selanjutnya adalah laktosa. Oleh karena itu sistem regulasi gen diperlukan agar penggunaan energi di dalam sel dilakukan seefisien mungkin.

Pada operon laktosa terdapat tiga gen struktural yaitu gen lac Z, lac Y dan lac A. Masing-masing gen ini mengatur ekspresi enzim  β-galaktosidase, permease dan asetilase. Ekspresi ketiga gen ini diatur oleh suatu gen regulator yang berinteraksi dengan promoter. Gen protein regulator ini adalah gen yang proteinnya digunakan untuk mengatur ekspresi gen lain. Jadi gen-gen dalam suatu operon berkaitan satu sama lain dalam mengatur metabolisme.

2. DNA Rekombinan oleh Samuel Unwakoly

Teknik DNA rekombinan adalah suatu teknik di dalam rekayasa genetika untuk menghasilkan sifat baru dengan cara merekombinasikan gen tertentu dengan DNA genom. Teknik DNA rekombinan merupakan kumpulan teknik-teknik untuk merekombinasi gen dalam tabung reaksi. Teknik itu diantaranya isolasi DNA, teknik memotong DNA, teknik menggbung DNA dan teknik untuk memasukan DNA ke dalam sel hidup.

Adapun perangkat yang digunakan dalam teknik DNA rekombinan diantaranya enzim restriksi untuk memotong DNA, enzim ligase untuk menyambung DNA dan vektor untuk menyambung dan mengklonkan gen di dalam sel hidup  Vektor yang sering digunakan diantarnya plasmid, kosmid dan bakteriofaga.

Aplikasi teknik DNA rekombinan dalam bioteknologi diantaranya adalah produksi vaksin, insulin, antibodi dan sebagainya. Misalkan saja insulin yang digunakan untuk mengatasi diabetes diproduksi dengan menggunakan teknik DNA rekombinan. Gen insulin yang berasal dari sapi kemudian ditentukan urutan DNA-nya setelah itu direkombinasikan di dalam suatu vektor misal plasmid kemudian dimasukan dalam sel bakteri. Selanjutnya bakteri ini mengalami transformasi dan bisa menghasilkan insulin. Ini adalah salah satu contoh aplikasi teknik DNA rekombinan dalam bioteknologi.

3. PCR oleh Yuni

PCR (polymerase chain reaction) adalah suatu teknik untuk mengamplifikasi DNA secara in vitro. Teknik PCR ditemukan oleh Kary Mullis pada tahun 1983 dan mendapatkan hadiah Nobel pada tahun 1994. Tahap-tahap dalam PCR diantaranya:

Tahap 1. Denaturasi

Tahap ini dilakukan untuk memutuskan ikatan hidrogen antar DNA. DNA untai ganda akan menjadi untai tunggal pada tahap ini karena ikatan hidrogen yang menghubungkan untai DNA itu putus. Tahap denaturasi ini terjadi pada suhu 94-96 0C. Tahap denaturasi ini dilakukan selama lima menit untuk memastikan seluruh DNA berada dalam keadaan single stranded. Untai DNA tunggal ini digunakan sebagai template penempelan primer.

Tahap 2. Penempelan

Tahap selanjutnya adalah tahap penempelan primer pada template DNA untai tunggal. Tahap ini terjadi pada suhu 45-60 0C selama 1-2 menit. Penggunaan suhu yang tidak tepat menyebabkan primer tidak menempel pada posisi yang seharusnya.

Tahap 3. Pemanjangan

Tahap terakhir dalam PCR adalah tahap penempelan. Tahap ini terjadi pemanjangan DNA dengan bantuan DNA Taq Polimerase. Tahap ini terjadi pada suhu 76 0C selama satu menit. Setelah tahap ini siklus DNA berulang kembali ke tahap sebelumnya untuk menghasilkan jumlah DNA  yang berlimpah.

One thought on “Resume Presentasi2:Sistem Regulasi Lac Operon, DNA Rekombinan, dan PCR

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s