F.Jacob和J.Monod在1961年提出的有关蛋白质合成调节机制的学说。其主要内容是:(1)结构基因的直接产物mRNA是一种将基因信息直接传达给蛋白质的一种寿命很短的中间产物。mRNA一合成,就脱离DNA而和核糖体结合,并在核糖体上被翻译成多肽;与此同时,mRNA也就破坏了。多肽合成后就脱离核糖体,而核糖体可被反复使用;
(2)mRNA的合成是从DNA链的固定点即操纵基因开始的,并按一定方向进行的;操纵基因控制着邻接的几个结构基因群(操纵子)的转录起始,因而操纵子是一个与转录有关的单位;
(3)还有一种功能与结构基因和操纵基因不同的调节基因,它能产生胞质性阻遏物,这种阻遏物对特定的操纵基因具有亲和性,发生能进行可逆的结合;当它和操纵基因结合时,整个操纵子的转录便停止,为操纵子内各个基因所支配的蛋白质的合成也因之停止;
(4)阻遏物(R)具有与低分子的为效应物(F)相结合的性质,这种反应为R+FR′+F′。对于诱导酶来说,R能和操纵基因结合,从而停止操纵子的转录。属于一种效应物的诱导物可使阻遏物失活,从而使转录恢复。对于阻遏酶来说,发生变化的阻遏物(R′)具有活性,在没有效应物存在时,操纵子能进行转录,当存在效应物时,转录则受到阻遏。这个学说后来作了部分修正,但基本原则未变。由于这个研究,Jacob和Monod以及巴斯德研究所的A.Lwoff共同获得了1965年诺贝尔医学生理学奖大肠杆菌的乳糖操纵子含Z、Y及A三个结构基因,分别编码β-半乳糖苷酶、透酶、乙酰基转移酶,此外还有一个操纵序列O、一个启动序列P及一个调节基因Ⅰ.Ⅰ基因编码一种阻遏蛋白,后者与O序列结合,使操纵子受阻遏而处于转录失活状态.在启动序列P上游还有一个分解(代谢)物基因激活蛋白CAP结合位点,由P序列、O序列和CAP结合位点共同构成LAC操纵子的调控区,三个酶的编码基因即由同一调控区调节,实现基因产物的协调表达.
1、F.Jacob和J.Monod在1961年提出的有关蛋白质合成调节机制的学说。其主要内容是:(1)结构基因的直接产物mRNA是一种将基因信息直接传达给蛋白质的一种寿命很短的中间产物。mRNA一合成,就脱离DNA而和核糖体结合,并在核糖体上被翻译成多肽;与此同时,mRNA也就破坏了。多肽合成后就脱离核糖体,而核糖体可被反复使用; (2)mRNA的合成是从DNA链的固定点即操纵基因开始的,并按一定方向进行的;操纵基因控制着邻接的几个结构基因群(操纵子)的转录起始,因而操纵子是一个与转录有关的单位; (3)还有一种功能与结构基因和操纵基因不同的调节基因,它能产生胞质性阻遏物,这种阻遏物对特定的操纵基因具有亲和性,发生能进行可逆的结合;
2、乳糖操纵子是一个在大肠杆菌及其他肠道菌科细菌内负责乳糖的运输及代谢的操纵子。它包含了三个相连的结构基因、启动子、终止子及操纵基因。乳糖操纵子受多种因素所调控,包括葡萄糖及乳糖的含量。乳糖操纵子的基因调节是首个被阐明的遗传学调控机制,且被视作为原核生物基因调节的样本。