弗朗索瓦-雅各布

研究

1961年，雅各布和莫诺德探讨了细胞中酶表达水平的控制是对DNA序列转录的反馈结果的想法。

多年来，人们知道细菌和其他细胞可以通过调节其关键代谢酶的水平和/或这些酶的活性来应对外部条件。

例如，如果一个细菌发现自己在含有乳糖的肉汤中，而不是更简单的葡萄糖，它必须适应。

1. 进口乳糖。
2. 将乳糖切割成其成分葡萄糖和半乳糖，以及
3. 将半乳糖转化为葡萄糖。

众所周知，当接触到乳糖时，细胞会增加这些步骤的酶。

随着对DNA的研究，人们清楚地认识到，所有的蛋白质都是由其遗传密码产生的。雅各布和莫诺德证明，在大肠杆菌中，有一些特定的蛋白质可以抑制DNA向其产物（RNA）的转录。这就减少了那些特定酶的生产。

lac抑制器

lac抑制器是一种DNA结合蛋白，抑制编码乳糖酶的基因的表达。该抑制器在没有乳糖的情况下具有活性。

这种抑制器（lac抑制器）在所有细胞中都有。它直接与它所控制的基因的DNA结合，并以物理方式阻止转录。当乳糖可用时，它被转化为全乳糖，从而抑制了lac抑制器的DNA结合能力。

通过这种方式，构建了一个强大的反馈回路，使这套乳糖消化酶只在需要时才被制造出来。

基因活动的调控已经发展成为分子生物学的一个非常大的分支学科。有许多机制和许多层次的复杂性。目前的研究人员在表达遗传信息的过程中的每一个层面都发现了调控事件。在相对简单的面包酵母（Saccharomyces cerevisiae）的基因组中，其6419个蛋白质编码基因中有405个直接参与转录控制，而1938个是酶。