2.2.7.3 Regulation des lac-Operons über den Operator
Die Basenabfolge von -7 bis +28 enthält große Bereiche, die unter komplementärer Basenpaarung zurückfalten können. Es handelt sich um eine sog. Palindromsequenz[1] (invers repititive Sequenz) – es entstehen Hairpins:
Dabei können auch dazwischen ungepaarte Basen auftreten – es entstehen Loops:
Solche Rückfaltungsstrukturen sind oft "Andockstellen" für Proteine, die an bestimmte DNA-Bereiche binden.
Die Aminosäurekette des lac-Repressors (wird codiert vom lac I-Gen) ist zu einer symmetrischen Struktur mit vier Teilbereichen gefaltet, zwei für die Bindung an den Operator und zwei für die Bindung der Lactose. Durch die Bindung der Lactose an ihre beiden Teilbereiche werden diese für die Operatorbindung indirekt mit verformt, so daß sie nicht mehr zu der Schleifenstruktur passen. Der Lactose-Repressor-Komplex fällt ab. Nun kann die RNA-Polymerase auch im Bereich der Überlappung (mit dem Operator) binden. Die Schleifenstruktur kann sich nicht mehr aufrecht halten. Die Basen können transkribiert werden, bis sich (wenn keine Lactose mehr vorhanden ist) die Bildung der Schleifenstruktur und die Bindung eines freien Repressors wiederholt.
[1]: Basenabfolge auf der DNA, die auf beiden Strängen von 5' nach 3' gleich lautet
