Điều hòa hoạt động gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra. Trong mỗi tế bào cơ thể, ví dụ tế bào người có khoảng 25000 gen, song ở mỗi thời điểm, để phù hợp với các giai đoạn phát triển của cơ thể hay thích ứng với các điều kiện môi trường, chỉ có một số gen hoạt động, còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động, hoặc hoạt động rất yếu. Trên phân tử DNA của vi khuẩn, các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố liền nhau thành từng cụm có chung một cơ ...

Điều hòa hoạt động gen chính là điều hòa lượng sản phẩm của gen được tạo ra. Trong mỗi tế bào cơ thể, ví dụ tế bào người có khoảng 25000 gen, song ở mỗi thời điểm, để phù hợp với các giai đoạn phát triển của cơ thể hay thích ứng với các điều kiện môi trường, chỉ có một số gen hoạt động, còn phần lớn các gen ở trạng thái không hoạt động, hoặc hoạt động rất yếu.

Trên phân tử DNA của vi khuẩn, các gen cấu trúc có liên quan về chức năng thường được phân bố liền nhau thành từng cụm có chung một cơ chế điều hòa được gọi là một opêron. Cấu trúc của một opêron Lac gồm có vùng vận hành (operator), vùng khởi động (promoter), các gen cấu trúc Z, Y, A. Ngoài ra, còn có gen điều hòa có vai trò quan trọng trong điều hòa hoạt động gen, nhưng không nằm trong cấu trúc opêron Lac.

Cấu trúc và cơ chế điều hòa biểu hiện gen trong môi trường có hoặc không có lactose được thể hiện ở các hình sau:

Khi có mặt lactose trong môi trường, các phân tử lactose sẽ liên kết với protein ức chế, làm biến đổi cấu trúc không gian của protein ức chế, làm cho protein ức chế không bám được vào vùng vận hành. Vì vậy, RNA polymerase liên kết với vùng khởi động để tiến hành phiên mã tạo ra các phân tử mRNA của các gen cấu trúc Z, Y, A, và dịch mã để trở thành các enzyme phân giải đường lactose.

Trong môi trường không chứa lactose thì protein ức chế gắn vào vùng vận hành và ngăn cản không cho quá trình phiên mã diễn ra.