Гены-регуляторы, гены-операторы и структурные гены. В мире белков механизм активности контролируется результатом этой активности; некоторое число чисто пас­сивных механизмов обеспечивает известную степень ста­бильности. Активность ферментов тоже подавляется про­дуктами катализируемых ими реакций; в некоторых случаях она подавляется продуктами нескольких после­дующих ступеней реакции. Такие типы контроля действу­ют быстро и весьма гибко, однако их эффективность огра­ничена, так как они не затрагивают белкового состава системы. Более медленные, но и более глубокие эффек­ты могут быть достигнуты, если образование белка ре­гулируется в результате вторжения в мир нуклеиновых кислот (на уровне гена) путем нарушения синтеза ин­формационной РНК, процесса ее освобождения и, нако­нец, путем блокирования действия информационной РНК.
Было установлено — главным образом на бактериях [12], а также в опытах с кукурузой [18], — что такие воз­действия действительно имеют место и что они контро­лируются определенными специфическими генами. Эти гены называют генами-регуляторами. В отличие от струк­турных генов, контролирующих аминокислотный состав фермента, а значит, его специфические структуру и функ­цию, гены-регуляторы контролируют количество обра­зующегося фермента. Известно, что они действуют при посредстве веществ, способных к диффузии. Известно также, что активность генов-регуляторов контролирует­ся веществами, принадлежащими к классу метаболитов. Исходя из этого, предполагают, что линия связи, соеди­няющая внешний мир с миром нуклеиновых кислот, про­ходит от общего метаболического фонда к гену-регуля­тору, а от него к структурному гену; последний вызы­вает образование фермента, который в свою очередь влияет на химический состав метаболического фонда. Таким образом замыкается цепь обратной связи.
В звено связи, соединяющее цитоплазму со структур­ным геном, входят два процесса распознавания, требую­щие наличия растворимых веществ: специфическая
реакция между репрессором и индуктором или корепрес- сором и реакция между репрессором и структурным ге­ном. Каждую из них можно использовать для заключе­ний о природе репрессора. Рассмотрим сначала реак­цию между репрессором и структурным геном. Имеются данные [12], говорящие, что в этой реакции структурный ген непосредственно не участвует и что она осуществ­ляется через участок генома, называемый геном-опера­тором, смежный с одним или несколькими структурны­ми генами, которые транскрибируются как одно целое. Возможно, что ген-оператор локально управляет иниции­рованием синтеза РНК.