Operon lak adalah salah satu contoh paling terkenal dari sistem regulasi genetik pada bakteri yang ditemukan di Escherichia coli. Sistem ini mengatur ekspresi gen-gen yang terlibat dalam metabolisme laktosa, yaitu gula yang terdapat dalam susu. Penelitian tentang operon lak menjadi tonggak sejarah dalam pemahaman mekanisme pengaturan ekspresi gen.
Struktur dan Komponen Operon Lak
Operon lak terdiri dari tiga gen struktural utama, yaitu lacZ, lacY, dan lacA. Ketiga gen ini dikendalikan oleh satu promotor dan satu operator. Gen lacZ mengkode enzim beta-galaktosidase, lacY mengkode permease laktosa, dan lacA mengkode transasetilase. Operator merupakan situs pengikatan protein represor yang mengatur transkripsi operon ini.
Mekanisme Regulasi
Ekspresi operon lak dikendalikan oleh keberadaan laktosa dan glukosa. Ketika laktosa tersedia, ia berperan sebagai induktor yang menonaktifkan represor, sehingga gen-gen operon lak dapat ditranskripsi. Sebaliknya, jika glukosa masih tersedia, mekanisme repression by catabolite akan menekan ekspresi operon lak.
Signifikansi Ilmiah
Penemuan dan studi mendalam tentang operon lak telah memberikan dasar bagi riset-riset lanjutan di bidang Biologi Molekuler, termasuk pemahaman tentang regulasi gen pada organisme yang lebih kompleks. Sistem ini juga sering digunakan sebagai model dalam penelitian rekayasa genetika.