laureați ai premiului Nobel Francois Jacob și Jacques Monod a condus mai mult de theseminal de lucru descrie lacoperon structura și mecanismele de control., Prin examinarea mutant tulpini de E. coli care au prezentat defecte inlactose metabolismul, Jacob și Monod au fost capabili să învețe cum operonul lac este reglementată la metabolizelactose (Iacov & Monod, 1962). Duo-ul a remarcat că operonul lac conține trei gene care codifică proteinele implicate înmetabolismul lactozei. Acestea sunt denumite lac z, lac y și lac a. gena lac z codifică beta-galactozidaza,gena lac y codifică o permează, iar gena lac a codifică enzima transacetilază., Împreună, aceste produse genetice acționează pentru a importa lactozacelule și le descompun pentru a fi utilizate ca sursă de hrană. Ca și în alte operons, thegenes de operonul lac află de-a lungul acontiguous porțiune de ADN, astfel încât expresia lor poate fi ușor coregulated.În plus față de aceste așa-numitele gene structurale, lac operon conține, de asemenea, alte secvențe directe bacterialgene expresie utilaje.
organizarea genelor într-un operon permite simultanexprimarea tuturor genelor care se află în cis (adică pe aceeași bucată de ADN contiguă) în operon.,Mai multe caracteristici contribuie la această caracteristică a operonilor (Figura 1).În primul rând, toate genele operonului sunt în aval de un singur promotor. Thispromoter servește ca un site de recunoaștere pentru mecanismele transcripționale ale complexului theRNA polimerază. În al doilea rând, toate genele dintr-un operon devin de fapt parte Dino moleculă de ARN mesager unic, care este ulterior tradusă înproduse genetice proteice individuale.
alte câteva secvențe de reglementare asigură, de asemenea, reglementarea coordonată a operonului lac. Acestea includoperatorul și Terminatorul., Operatorul speciale este o secvență de ADN-ul locatedbetween promotorul secvență și structurale gene care permite repressionof întreg operonul lac, followingbinding de inhibitor (lac i)proteine. Expresia lac operonis, de fapt, reglementată de prezența lactozei în sine. Capacitatea de a turnlactose-metabolizarea gene on sau off ca un grup, prin urmare, oferă o efficientway de a se adapta rapid la schimbările de mediu. Terminatorul, pe de altă parte, instruiește utilajele transcripționale să înceteze transcrierea., Astfel, promotorul servește ca un site de pornire transcripțională, terminatorul serveșteca un site de oprire, iar operatorul ajută la determinarea dacă transcrierea vaapar.datorită mecanismului comun de control pentru toate genurile din operonul lac, mutațiile din acest operon pot avea efecte multiple sau pleiotropice. De exemplu, mutationsaffecting promotorul poate preveni toate operon genele de la beingexpressed, pentru că ARN polimeraza va fi în imposibilitatea de a lega și commencetranscription. Alte mutații pot afecta expresia doar a unora dintre genesin operon., De exemplu, prostii mutații în lac z gena care codifică beta-galactozidază ar putea interfera withexpression din aval permease și transacetylase gene provocând theribosome să cadă înainte de traducerea lor. Se spune că acest tip de mutație are un efect „polar” asupra căii prin faptul că afectează genele din aval, dar nu genele din amonte.
Astfel, deși bacteriile pot fi considerate simple organismsthan oameni, este clar că bacteriană gene regulamentul este extrem de efficientand genomul bacterian este extrem de organizat., Bacteriile apar la beperfectly adaptat la o varietate de medii, și ei sunt gata să răspundă indiferent de schimbările de mediu se confruntă prin angajarea elegant andcomplex mecanisme de reglementare.