當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態。i基因在其自身的啟動子Pi控制下,低水平、組成性表達產生阻遏蛋白R,每個細胞中僅維持約10個分子的阻遏蛋白。R以四聚體形式與操縱子o結合,阻礙了RNA聚合酶與啟動子P1ac的結合,阻止了基因的轉錄起動。R的阻遏作用不是絕對的,R與o偶爾解離,使細胞中還有極低水平的β-半乳糖苷酶及透過酶的生成。

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態

當有乳糖存在時,乳糖受β-半乳糖苷酶的催化轉變為別乳糖,與R結合,使R構象變化,R四聚體解聚成單體,失去與o的親和力,與o解離,基因轉錄開放,β-半乳糖苷酶在細胞內的含量可增加1000倍。這就是乳糖對1ac操縱元的誘導作用。

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態

一些化學合成的乳糖類似物,不受β-半乳糖苷酶的催化分解,卻也能與R特異性結合,使R構象變化,誘導1ac操縱元的開放。例如異丙基硫代半乳糖苷(isopropylthiogalactoside,IPTG)就是很強的誘導劑,不被細胞代謝而十分穩定。X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-半乳糖苷)也是一種人工化學合成的半乳糖苷,可被β-半乳糖苷酶水解產生蘭色化合物,因此可以用作β-半乳糖苷酶活性的指示劑。IPTG和Xgal都被廣泛應用在分子生物學和基因工程的工作中。

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態。i基因在其自身的啟動子Pi控制下,低水平、組成性表達產生阻遏蛋白R,每個細胞中僅維持約10個分子的阻遏蛋白。R以四聚體形式與操縱子o結合,阻礙了RNA聚合酶與啟動子P1ac的結合,阻止了基因的轉錄起動。R的阻遏作用不是絕對的,R與o偶爾解離,使細胞中還有極低水平的β-半乳糖苷酶及透過酶的生成。

當大腸桿菌在沒有乳糖的環境中生存時,1ac操縱元處於阻遏狀態

當有乳糖存在時,乳糖受β-半乳糖苷酶的催化轉變為別乳糖,與R結合,使R構象變化,R四聚體解聚成單體,失去與o的親和力,與o解離,基因轉錄開放,β-半乳糖苷酶在細胞內的含量可增加1000倍。這就是乳糖對1ac操縱元的誘導作用。

一些化學合成的乳糖類似物,不受β-半乳糖苷酶的催化分解,卻也能與R特異性結合,使R構象變化,誘導1ac操縱元的開放。例如異丙基硫代半乳糖苷(isopropylthiogalactoside,IPTG)就是很強的誘導劑,不被細胞代謝而十分穩定。X-gal(5-溴-4-氯-3-吲哚-β-半乳糖苷)也是一種人工化學合成的半乳糖苷,可被β-半乳糖苷酶水解產生蘭色化合物,因此可以用作β-半乳糖苷酶活性的指示劑。IPTG和Xgal都被廣泛應用在分子生物學和基因工程的工作中。