Question

乳糖操纵子的正负调控机制是什么？

Answer 1

乳糖操纵子是由调节基因、启动子、操纵基因和结构基因组成。调节基因编码阻遏蛋白，结构基因分别编码半乳糖苷酶，半乳糖苷透性酶和半乳糖苷转乙酰基酶。

阻遏蛋白的负性调控：当培养基中没有乳糖时，阻遏蛋白结合到操纵子中的操纵基因上，阻止了结构基因的表达。当培养基中有乳糖时，乳糖分子和阻遏蛋白结合，引起阻遏蛋白构象改变，不能结合到操纵基因上，使RNA聚合酶能正常催化转录操纵子上的结构基因，即操纵子被诱导表达。

乳糖操纵子的特点

乳糖操纵子中，调控基因Rlac位于Plac邻近，有其自身的启动子和终止子，转录方向和结构基因群的转录方向一致，编码产生由347个氨基酸组成的调控蛋白R。在环境没有乳糖存在的情况下，R形成分子量为152000的活性四聚体，能特异性与操纵基因0紧密结合，从而阻止利用乳糖的酶类基因的转录，所以R是乳糖操纵子的阻遏蛋白。

当环境中有足够的乳糖时，乳糖受Β-半乳糖苷酶作用转变为别乳糖，别乳糖与R结合，使R的空间构象变化，四聚体解聚成单体，失去与操纵基因特异性紧密结合的能力，从而解除了阻遏蛋白的作用，使其后的基因得以转录合成利用乳糖的酶类。