原核转录激活子和阻遏子

原核生物基因组中基因的组织与真核生物显着不同。 原核生物基因的组织结构是，参与相同生化过程或功能的蛋白的基因按组定位在一起。 这组基因及其调控元件统称为操纵子。 操纵子中的功能基因一起转录，产生单链 mRNA，称为多顺反子 mRNA。

操纵子中原核基因的转录受到两种类型的 DNA 结合蛋白（称为激活子和阻遏子）的调节。 激活因子与启动子（转录起始位点）结合，并有助于 RNA 聚合酶（参与转录的关键酶）的结合。 阻遏物与操纵子、启动子和基因之间操纵子中的短调控元件结合，并抑制 RNA 聚合酶与启动子的结合。

激活因子和启动子的结构先决条件是它们应该能够以两种交替构象存在，一种可以与 DNA 结合，另一种则不能。 激活因子的另一个特有特征是它们有两个结合表面，可以同时结合 RNA 聚合酶和 DNA。 两个分子的募集使聚合酶更接近启动子并有助于其结合。 激活因子在转录中没有催化作用，其功能仅限于促进酶和 DNA 的结合。 在没有激活因子的情况下，RNA聚合酶仍然可以与DNA结合并表现出低水平的表达。 如果该系统中存在阻遏蛋白，则该基因的基础表达将被阻止。

原核基因表达的调节很大程度上取决于生物体的营养可用性和需求。 这些营养物质控制激活子和阻遏子与操纵子的结合，并确保仅表达所需的基因组。 例如，细胞中色氨酸的存在导致其与阻遏物结合，从而阻止色氨酸操纵子的转录和随后色氨酸的产生。