พันธุกรรม ความรู้ส่วนใหญ่เกี่ยวกับกลไกการควบคุมการแสดงออกของยีนนั้น มาจากการแผ่รังสีของตัวอย่างที่ง่ายที่สุด ของการควบคุมกิจกรรมของยีน ซึ่งเป็นการควบคุมที่ขยายไปถึงลำดับของปฏิกิริยา ในการสังเคราะห์ทางจุลินทรีย์ รู้จักกลไก 2 อย่างกลไกหนึ่งควบคุมการทำงานของเอนไซม์ ในขณะที่กลไกที่สองสังเคราะห์เอ็นไซม์ การสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะ สาระสำคัญของการควบคุมของกิจกรรมของเอนไซม์นั้น

ซึ่งแสดงให้เห็นโดยตัวอย่างของการสังเคราะห์ไอโซลิวซีน ซึ่งเป็นสารตั้งต้นในช่วงต้น ผู้ปกครองคือทรีโอนีนและมีการเปลี่ยนเป็นไอโซลิวซีน อันเป็นผลมาจากปฏิกิริยาต่อเนื่องกัน 5 ครั้งที่เกี่ยวข้องกับเอนไซม์ หากเพิ่มไอโซลิวซีนในวัฒนธรรมของแบคทีเรีย ที่มีความสามารถในการสังเคราะห์กรดอะมิโนอย่างอิสระ ซึ่งรวมถึงไอโซลิวซีนสิ่งนี้จะนำไปสู่การยุติการสังเคราะห์กรดอะมิโนนี้โดยเซลล์ ความต้องการในการเจริญเติบโตของเซลล์

ในเวลานี้มีให้โดยไอโซลิวซีนจากภายนอกเท่านั้น กลไกของปรากฏการณ์นี้ประกอบด้วยการยับยั้งของกิจกรรมของเอนไซม์ ที่เร่งการเปลี่ยนแปลงของทรีโอนีนให้เป็นสารตั้งต้นของไอโซลิวซีน การสังเคราะห์จะกลับคืนมาก็ต่อเมื่อไอโซลิวซีนจากภายนอกหมดในตัวกลาง ลักษณะเฉพาะของปรากฏการณ์นี้เกิดจากการที่ตัวยับยั้ง และซับสเตรตปกติมีโครงสร้างที่แตกต่างกัน และไม่แข่งขันกันเพื่อจับตำแหน่งเดียวกันบนเอนไซม์ อาจกล่าวได้ว่าเอ็นไซม์มีจุดยึดเกาะ 2 จุด

ซึ่งหนึ่งในนั้นจำเพาะสำหรับซับสเตรต และอีกตำแหน่งสำหรับตัวยับยั้ง โดยปกติสารตั้งต้นจะยึดติดกับบริเวณที่ทำงานของเอนไซม์ อย่างไรก็ตาม หากตัวยับยั้งติดอยู่กับบริเวณที่เฉพาะเจาะจงนี้ การเปลี่ยนแปลงโครงสร้างจะเกิดขึ้นในเอ็นไซม์ ซึ่งเป็นผลมาจากการที่สารตั้งต้นปกติไม่ได้เกาะติดอีกต่อไป ซึ่งจะขัดขวางการทำงานของเอนไซม์ที่กระตุ้นการสิ้นสุด ของการสังเคราะห์ทางชีวภาพหรือขั้นตอนใดขั้นตอนหนึ่ง ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าการเปลี่ยนแปลงแบบอัลลอสเตอริก

อันตรกิริยาแบบอัลลอสเตอริก ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงใดๆของกิจกรรมของเอนไซม์ ที่เกิดจากการจับแบบเลือกที่ตำแหน่งที่สองของเอนไซม์ ซึ่งไซต์ไม่ทับซ้อนกับตำแหน่งที่จับกับซับสเตรตบนเอนไซม์ โดยพื้นฐานแล้วเอ็นไซม์จะกลายเป็นทรานสดิวเซอร์เคมี ซึ่งช่วยให้มีปฏิสัมพันธ์ระหว่าง 2 โมเลกุล สารยับยั้งและสารตั้งต้นซึ่งมิฉะนั้นจะถูกแยกออก เอ็นไซม์บางชนิดไวต่อการกระตุ้นเมื่อควบคู่ไปกับโมเลกุลเอฟเฟกเตอร์ อกเหนือจากซับสเตรตตัวเร่งปฏิกิริยา

นอกจากนี้เอ็นไซม์บางชนิดยังไวต่อการกระตุ้น โดยเมแทบอไลต์ตัวหนึ่งและถูกยับยั้งโดยอีกตัวหนึ่ง เนื่องจากการกลายพันธุ์เป็นไปได้ที่สามารถส่งผลกระทบต่อไซต์ยับยั้งหนึ่ง โดยไม่ส่งผลกระทบต่ออีกไซต์หนึ่ง ตามลักษณะฟีโนไทป์ พวกมันแสดงออกในความต้านทานของเซลล์ต่อการยับยั้งโดยผลิตภัณฑ์สุดท้าย และในการผลิตผลิตภัณฑ์สุดท้ายจำนวนมาก การเปลี่ยนแปลง ดังนั้น อัลลอสเตอริกการสังเคราะห์เอ็นไซม์ถูกควบคุมโดย การเหนี่ยวนำและการกดขี่ของเอ็นไซม์

ซึ่งประกอบด้วยการกระตุ้น หรือการปราบปรามการสังเคราะห์เอ็นไซม์จำเพาะ เพื่อตอบสนองต่อการเพิ่มส่วนประกอบลงในสื่อ ที่เพิ่มความเข้มข้นของเอฟเฟกเตอร์ในเซลล์ ตัวอย่างของการเหนี่ยวนำเอนไซม์คือกรณีของแลคโตสที่ใช้เอนไซม์จากแบคทีเรีย แบคทีเรียจะได้รับความสามารถในการหมักแลคโตส หลังจากการเพาะปลูกในที่ที่มีคาร์โบไฮเดรตนี้ สิ่งนี้ถูกกำหนดโดยการสังเคราะห์ β-กาแลคโตซิเดส ซึ่งแยกแลคโตสหรือ β-กาแลคโตไซด์อื่น

เช่นเดียวกับ β-กาแลคโตซิเดส เพอร์มีเอสและ β-กาแลคโตซิเดส ทรานส์อะเซทิเลสซึ่งช่วยให้มั่นใจว่าการแทรกซึม ของซับสเตรตเข้าไปในเซลล์ ดังนั้น แลคโตสจึงกระตุ้นการสังเคราะห์เอ็นไซม์ และการสังเคราะห์นี้ประสานกัน ตัวอย่างของการปราบปรามของเอนไซม์ คือการสังเคราะห์ทริปโตเฟนซึ่งเกิดขึ้นจากกรดแอนทรานิลิก โดยมีส่วนร่วมของแอนทรานิเลตซินธิเตส หากแบคทีเรียถูกหว่านในอาหารที่มี NH 4 Cl และกลูโคสเป็นแหล่งไนโตรเจนและคาร์บอนตามลำดับ

แบคทีเรียจะเจริญเติบโตได้ดี และสังเคราะห์ทริปโตเฟนอย่างอิสระ รวมถึงกรดอะมิโนอื่นๆอย่างอิสระ แต่ถ้าเติมทริปโตเฟนจากภายนอกลงในอาหาร แบคทีเรียจะหยุดสังเคราะห์กรดอะมิโนนี้ สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการเติมทริปโตเฟน หยุดการสังเคราะห์เอ็นไซม์ทั้งหมด ที่เกี่ยวข้องกับการสังเคราะห์ทางชีวภาพ ดังนั้น ผลิตภัณฑ์สุดท้ายจะยับยั้งการสังเคราะห์ทางชีวภาพทั้งหมด จากข้อมูลเกี่ยวกับการเหนี่ยวนำและการกดขี่ของโปรตีน

นักวิทยาศาสตร์ชาวฝรั่งเศสได้จัดทำแบบจำลองสำหรับ การควบคุมทางพันธุกรรมของการสังเคราะห์โปรตีน ส่วนประกอบของมันคือยีนสำหรับโครงสร้าง การควบคุมและยีนของผู้ควบคุม เช่นเดียวกับตัวยับยั้งไซโตพลาสซึม ตามแบบจำลองนี้โครงสร้างโมเลกุลของโปรตีนถูกกำหนดโดยยีนที่มีโครงสร้าง ซึ่งผลิตภัณฑ์หลักคือ mRNA การสังเคราะห์ mRNA สามารถเริ่มต้นได้เฉพาะที่จุดหนึ่งในสายโซ่ DNA ซึ่งการถอดความของยีนโครงสร้างที่เชื่อมโยงหลายตัว

อาจขึ้นอยู่ด้วยกลุ่มของยีนที่กิจกรรมการถอดรหัสถูกประสานงาน โดยผู้ปฏิบัติงานคนเดียวคือโอเปร่า ซึ่งเป็นหน่วยของการถอดรหัสหลัก และหน่วยของการแสดงออกของยีนที่ประสานกัน นอกจากนี้ยังมียีนควบคุม ภายใต้การควบคุมของตัวควบคุมยีนหนึ่งตัวหรือตัวอื่น จะมีการสร้างปัจจัยกดทับของไซโตพลาสซึม ซึ่งมีความสามารถในการย้อนกลับในการผูกมัดกับตัวดำเนินการเฉพาะ เนื่องจากการผูกมัดนี้การรวมกันของตัวกด

ซึ่งตัวดำเนินการจะขัดขวางการเริ่มต้น การถอดรหัสของโอเปอเรเตอร์ทั้งหมด การก่อตัวของ mRNA ที่ควบคุมโดยผู้ปฏิบัติงาน ดังนั้น จึงป้องกันการสังเคราะห์โปรตีนที่ควบคุม โดยยีนโครงสร้างที่เป็นของโอเปอรอน ตัวยับยั้งมีความสามารถในการจับทำปฏิกิริยา โดยเฉพาะกับโมเลกุลขนาดเล็กเอฟเฟกเตอร์ ในกรณีของระบบเอ็นไซม์ที่เหนี่ยวนำ ตัวยับยั้งจะจับกับตัวดำเนินการและขัดขวางการถอดรหัสของโอเปอรอน การปรากฏตัวของเอฟเฟกต์ตัวเหนี่ยวนำ

ตัวยับยั้งและสิ่งนี้นำไปสู่การถอดรหัส และการแปลของยีนโอเปอรอน กล่าวอีกนัยหนึ่ง ตัวอัดความดันที่ควบกับเอฟเฟกต์ จะสูญเสียความสัมพันธ์กับโอเปอเรเตอร์และไม่ผูกมัดกับมัน และสิ่งนี้มาพร้อมกับการเปิดใช้งานของโอเปอเรเตอร์ ในกรณีของเอ็นไซม์ที่กดได้ ตัวกดเองจะไม่ทำงาน กล่าวคือมันไม่เกี่ยวข้องกับตัวดำเนินการ และไม่ขัดขวางการถอดรหัสของโอเปอรอน มันถูกเปิดใช้งานเนื่องจากการรวมกันกับผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ในการสังเคราะห์ทางชีวภาพ

ซึ่งเป็นผลมาจากการที่บล็อกการถอดรหัสของโอเปอเรเตอร์ เพราะเหตุนี้กลไกการกำกับดูแลในกรณีของระบบเหนี่ยวนำ และปราบปรามได้นั้นเป็นลบ การสังเคราะห์โปรตีนจำเพาะ กลไกการกำกับดูแลทำงานในระดับ พันธุกรรม ควบคุมความถี่ของการสังเคราะห์ mRNA โอเปร่าแบ่งออกเป็นเร่งปฏิกิริยาและสังเคราะห์ ตัวอย่างของเร่งปฏิกิริยาโอเปร่าคือแลคโตสโอเปร่า ซึ่งรวมถึงยีนโครงสร้าง z,y และ a การเข้ารหัสตามลำดับ ตัวควบคุมยีนเข้ารหัสการสังเคราะห์สารยับยั้ง

อ่านได้ที่ ตา อธิบายและทำความเข้าใจเกี่ยวกับโครงสร้างเสริมของดวงตา