Điều hòa hoạt động gen ở sinh vật nhân sơ

Operon là các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường phân bố theo cụm có chung một cơ chế điều hòa.

Operon Lac là Operon quy định tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.

Cấu trúc opêron Lac ở E. coli:

Nhóm gen cấu trúc (Z, Y, A): nằm kề nhau, có liên quan với nhau về chức năng

Vùng vận hành (O): là đoạn mang trình tự nuclêôtit đặc biệt, là nơi bám của prôtêin ức chế ngăn cản sự phiên mã của nhóm gen cấu trúc.

Vùng khởi động (P): nơi bám của enzim ARN-polimeraza khởi đầu sao mã.

Gen điều hòa (R): không thuộc thành phần của opêron nhưng đóng vai trò quan trọng trong điều hoà hoạt động các gen của opêron qua việc sản xuất prôtêin ức chế.

Sự điều hòa hoạt động của operon Lac:

+ Khi môi trường không có Lactozo  

Protêin ức chế do gen điều hòa tổng hợp sẽ liên kết vào vùng vận hành làm ngăn cản quá trình phiên mã của gen cấu trúc 

+ Khi môi trường có Lactozo

Lactozo (đóng vai trò như chất cảm ứng) đã liên kết với protein ức chế làm biến đổi cấu hình không gian nên protein ức chế bất hoạt và không gắn với vùng vận hành Enzim ARN polimeraza có thể liên kết vào vùng khởi động để tiến hành quá trình phiên mã.

Các phân tử mARN tiếp tục dịch mã tổng hợp các enzim thủy phân Lactozo.