1.Cơ chế điều hoà biểu hiện gen ở operon lac :

 Operon là cụm các gen cấu trúc có chung một trình tự điều hoà phiên mã và được phiên mã tạo thành m RNA.

 Operon bao gồm gen điều hoà và operon lac.

 Trong Gene điều hoà có P i và I. P i là trình tự khởi động phiên mã của gen điều hòa, I là gen điều hòa mã hóa Protein ức chế.

 Trong Operon lac chứa P lac , O, Z,Y,A. P lac (còn gọi là Promoter) là trình tự khởi động phiên mã các gen cấu trúc. O hay Operator trình tự vận hành có vị trí bám của Protein ức chế. Z,Y,A là các gen cấu trúc tương ứng mã hoá cho các enzyme bê ta - galactosidase, permease, transacetylase

 Khi không có lactose: vùng điều hoà I tạo ra protein ức chế, sau đó protein ức chế bám vào O cản trở enzyme RNA polymerase không đi chuyển được làm các gen cấu trúc không được phiên mã dẫn đến các enzyme phân giải không hoạt động. 

 Khi có lactose: gen điều hòa I phiên mã,dịch mã tổng hợp protein ức chế, chất cảm ứng allolactose bám vào protein ức chế làm cho nó bất hoạt , không bám vào O. Enzyme RNA polymerase bám vào vùng P lac làm cho các gen cấu trúc Z,Y,A tiến hành phiên mã, dịch mã,tổng hợp các enzyme chuyển hoá lactose tạo ra A T P.

2. Ý nghĩa 

 Điều hòa biểu hiện gen góp phần làm cho sản phẩm của gen được tạo ra đúng thời điểm với lượng phù hợp.

 Giúp tế bào tránh được tình trạng lãng phí năng lượng, không bị gây độc, tăng khả năng sống sót và cạnh tranh của sinh vật khi nguồn sống bị hạn chế. 

 Đối với sinh vật nhân thực đa bào điều hòa biểu hiện gen có vai trò quyết định tính đặc thù mô, cơ quan và giải đoạn phát triển cơ thể.

3. Ứng dụng 

 Ứng dụng điều hòa biểu hiện ở sinh vật nhân sơ: được ứng dụng trong kiểm soát mật độ tế bào vi khuẩn, phát triển thuốc điều trị các bệnh nhiễm khuẩn, xử lý vi khuẩn gây ô nhiễm môi trường. 

 Ứng dụng điều hòa biểu hiện ở sinh vật nhân thực: chủ động điều chỉnh sự biểu hiện gen ở cây trồng và sản xuất protein tái tổ hợp.