Tomemos el operón lactosa como ejemplo para describir brevemente el principio de regulación de la expresión génica en células procarióticas.

Respuesta: La estructura del operón de la lactosa: contiene una secuencia operadora (O), una secuencia promotora (P), un sitio de unión CAP aguas arriba de la secuencia P y tres genes estructurales que codifican las enzimas del metabolismo de la lactosa ( Z, Y, A) y un gen regulador (I). Los sitios de unión O, P y CAP juntos constituyen la región reguladora del operón lactosa, y los tres genes estructurales constituyen la región de información del operón lactosa. El gen I se transcribe y traduce para producir una proteína represora.

El mecanismo regulador del operón lactosa: sin lactosa, la proteína represora se une al O, impidiendo que la ARN polimerasa se una a la secuencia P e inhibiendo el inicio de la transcripción. Cuando aparece la lactosa, la lactosa es transportada al interior de la célula por una enzima y descompuesta en galactosa por la galactosidasa. Se une a la proteína represora, provocando que su conformación cambie y se separe de la secuencia O, y no puede evitar la unión de la secuencia P del ARN. polimerasa. La ARN polimerasa se une a la secuencia P y ingresa a la región transcrita para la transcripción. Cuando no hay glucosa, la concentración de AMPc en las bacterias aumenta, se une a CAP, cambia su conformación, se une al sitio de unión de CAP y estimula la transcripción de la polimerasa RAN. Cuando no hay glucosa, la concentración de AMPc en las bacterias disminuye, se bloquea la unión a cAP y disminuye la transcripción de la ARN polimerasa.

Regulación coordinada: cuando la proteína represora bloquea la transcripción, CAP no puede desempeñar un papel en el operón lactosa; sin CAP, incluso si la proteína represora se separa de la secuencia operadora, la actividad de transcripción sigue siendo muy baja. Se puede ver que tanto la proteína represora como la CAP Las funciones de los dos son complementarias entre sí.