laureados com o prêmio Nobel François Jacob e Jacques Monod realizado muito de theseminal trabalho descrevendo o lacoperon estrutura e mecanismos de controle., Ao examinar estirpes mutantes de E. coli que apresentavam defeitos no metabolismo da inlactose, Jacob e Monod foram capazes de aprender como o Lac operon é regulado para metabolizelactose (Jacob & Monod, 1962). O duo observou que o Lac operon contém três genes que codificam proteínas envolvidas no metabolismo da lactose. Estes são referidos como lac z, lac y e lac a. O gene lac z codifica a beta-galactosidase, o gene lac y codifica uma permease,e o gene lac a codifica a enzima transacetilase. , Em conjunto, estes produtos genéticos actuam para importar blocos de lactose e decompô-los para serem utilizados como fonte de alimentos. Como em outros operões, os genos do operão de lac se encontram ao longo de um trecho contíguo de DNA de tal forma que sua expressão pode ser facilmente coregulated.In além destes chamados genes estruturais, o Lac operon também contém outras sequências que dirigem a máquina de expressão bacterialgena.
a organização dos genes em um operão permite a expressão simultânea de todos os genes que estão localizados em cis (ou seja, na mesma peça contígua de DNA) no operão.,Várias características contribuem para esta característica dos operadores (Figura 1).Em primeiro lugar, todos os genes do operão estão a jusante de um único promotor. Thispromoter serves as a recognition site for the transcriptional machinery of theRNA polymerase complex. Em segundo lugar, todos os genes de um operão na verdade se tornam parte de uma molécula de RNA mensageiro único, que é subsequentemente traduzida para produtos de genes de proteína unindividual.várias outras sequências regulamentares garantem também uma regulamentação coordenada da operação lac. Estes incluem o operador e o Exterminador., O operador é uma sequência de ADN especial, localizada entre a sequência do promotor e os genes estruturais, que permite a representação de todo o funcionamento da lac, seguindo a ligação da proteína do inibidor (lac i). A expressão da lac operonis, na verdade, regulada pela presença da própria lactose. A capacidade de transformar genes metabolizadores de turnlactose em grupo ou em grupo proporciona, portanto, uma forma eficaz de se adaptar rapidamente às mudanças ambientais. O terminador, por outro lado, instrui a máquina de transcrição para terminar a transcrição., Assim, o promotor funciona como um local de arranque transcritional, o terminador serve como um local de paragem, e o operador ajuda a determinar se a transcrição ocorrerá.
Por causa do mecanismo de controle comum para todos os genos no operão lac, mutações neste operão podem ter múltiplos, ou pleiotrópicos, efeitos. Por exemplo, as mutações que afectam o promotor podem impedir que todos os genes do operon sejamexpressos, uma vez que a ARN polimerase não será capaz de se ligar e de iniciar a transição. Outras mutações podem afetar a expressão de apenas algumas das genesinas do operão., Por exemplo, mutações sem sentido no gene lac z que codifica a beta-galactosidase podem interferir com a expressão dos genes permease e transacetilase a jusante, fazendo com que o theribosoma caia antes da sua tradução. Este tipo de mutação é dito que tem um efeito “polar” na Via, na medida em que afecta genes a jusante, mas não genes a montante.assim, apesar de as bactérias poderem ser consideradas organismos mais simples do que os seres humanos, é evidente que a regulação genética bacteriana é extremamente eficaz e que o genoma bacteriano é altamente organizado., As bactérias parecem estar perfeitamente adaptadas a uma variedade de ambientes, e estão prontas a responder a quaisquer mudanças ambientais que encontrem utilizando mecanismos reguladores elegantes e complexos.