试对乳糖操纵子的正调控和负调控提出较合理的分子解释。
 
【正确答案】在乳糖操纵子的RNA聚合酶结合部位(P)的上游附近有一个分解代谢基因活化蛋白(CAP)结合位点,但只有当CAP与cAMP结合后才能与该部位结合。 (1)当培养基中无葡萄糖而只有乳糖存在时,阻遏蛋白不与操纵因子(O序列)结合,对基因表达的抑制解除。同时细胞内cAMP水平增加,CAP与cAMP结合成cAMP-CAP复合物,然后与CAP结合部位结合,促进RNA聚合酶与启动子结合并进行转录,即cAMP对乳糖操纵子的正调控。 (2)当培养基中有葡萄糖存在时,细胞内cAMP水平降低,cAMP-CAP复合物不能形成。游离的CAP不能与CAP结合部位结合,同时阻遏蛋白结合在O序列,RNA聚合酶不能与启动子序列结合而转录,即阻遏蛋白对乳糖操纵子的负调控。
【答案解析】