Operatoren
Eine der wichtigsten Erkenntnisse der letzten Jahre ist sicherlich, dass das lac-Operon neben seinem Operator noch zwei Hilfsoperatoren hat. Nennen wir den bisherigen "Hauptoperator" einfach O1, so können wir die beiden neu entdeckten Hilfsoperatoren als O2 und O3 bezeichnen.
O2 sitzt 401 Basenpaare rechts von O1, mitten im lacZ-Gen, und O3 sitzt links 92 Basenpaare links von O1, kurz vor dem Regulatorgen.
Das Repressorprotein ist so aufgebaut, dass es zwei "binding-sites" hat, es kann also an zwei Operatoren gleichzeitig binden und dadurch Schleifen in der DNA hervorrufen. Allerdings ist die Affinität des Repressors zu O1 größer als die zu O2 oder O3. Der Repressor bindet daher stets an O1 und alternativ an O2 oder O3. Somit ergeben sich zwei verschiedene DNA-Schleifen. Was für einen tieferen Sinn diese alternative Schleifenbildung hat, ist allerdings noch nicht geklärt.
(C) Ulrich Helmich 2006 - 2008
Dieses Bild zeigt eine solche Schleifenbildung; der lac-Repressor bindet gleichzeitig an O1 und O3. Der zweite Hilfesoperator O2 befindet sich unterhalb von O1 und ist hier nicht zu sehen.
Repressor
(C) Ulrich Helmich 2006 - 2008
So in etwa könnte man sich ein koloriertes elektronenmikroskopisches Bild des Repressors vorstellen, der gerade an zwei Operatoren des lac-Operons sitzt und die DNA in eine Schleifenform zwingt.
Man erkennt auf diesem Bild deutlich, dass der Repressor aus zwei Untereinheiten besteht (die eine hellrot, die andere dunkelrot eingefärbt); jede Untereinheit bindet an einen der beiden Operatoren. Außerdem hat jede Untereinheit ein allosterisches Zentrum für ein Lactose-Molekül.
