操纵子学说

操纵子学说

操纵子学说是由法国科学家弗朗索瓦·雅可布与雅克·莫诺于1961年提出的基因调控理论。该学说以大肠杆菌乳糖代谢系统为模型,阐述了原核生物通过基因簇协同表达实现适应性代谢的分子机制 。

雅可布与莫诺于1961年发表“蛋白质合成中的遗传调节机制”一文,提出操纵子学说 。该理论指出,操纵子由结构基因、操纵基因和启动基因组成,通过阻遏蛋白与诱导物的互作调控基因表达。当环境中存在乳糖时,其作为诱导物解除阻遏蛋白对操纵基因的抑制作用,激活结构基因编码的分解酶合成。葡萄糖则通过抑制环腺苷酸间接关闭启动基因,实现优先利用高效能源的调控策略 。结构基因同时受操纵基因与启动基因两个开关的调控 。

雅可布与莫诺因该理论获1965年诺贝尔生理学或医学奖 。1969年乔纳森·贝克维斯成功分离乳糖操纵子DNA片段,完全证实了理论模型。原始模型重点关注操纵基因调控,后续研究补充了启动基因的作用机制,因此曾有人称“半个操纵子就可以得诺贝尔奖” 。

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