Жакоб и Моно предположили, что репрессор связывается с последовательностью ДНК оператора, ингибируя РНК- полимеразу, что приводит к репрессии транскрипции структурных генов. Но в присутствии лактозы она связывается с репрессором и изменяет аллостерическую конформацию. В результате измененный сайт связывания с оператором не может взаимодействовать с последовательностью ДНК-оператора.

Когда взаимодействия репрессора с оператором не происходит, РНК-полимераза транскрибирует структурные гены, и синтезируются ферменты, необходимые для метаболизма лактозы. Поскольку транскрипция происходит только при

отсутствии связывания репрессора с оператором – это негативный контроль экспрессии.

Для объяснения механизмов регуляции экспрессии структурных генов оперонная модель использует взаимодействие молекул. В отсутствие лактозы соответствующие ферменты не используются клеткой, и эти структурные гены репрессированы. Лактоза опосредованно активирует экспрессию, связываясь с репрессором. Когда вся лактоза израсходована, репрессор освобождается и снова связывается с оператором, блокируя транскрипцию.

Ген lacI оказывает отрицательный контроль над опероном, производя аллостерический репрессор, который может подавлять структурные гены, если он не связан индуктором - лактозой.

Когда репрессор связывается с регионом оператора, он ингибирует РНК-полимеразу после того, как она связывается с промотором, подавляя транскрипцию структурных генов. Оперон выключен.

Когда лактоза присутствует, то она косвенно индуцирует активацию генов, связываясь с репрессором, который становится неактивным, а оперон включается.

Конститутивные мутации нарушают эти молекулярные взаимодействия, что приводит к непрерывной транскрипции структурных генов.

В случае мутации I белок-репрессор изменен и не может связываться с оператором, при мутации О изменена нуклеотидная последовательность оператора, поэтому он не связывается с репрессором, и также происходит непрерывная транскрипция.

В мутанте lac I-, белок-репрессор меняется и не может связываться с оператором, поэтому структурные гены оперона - конститутивные (всегда включены).

В мутанте lac O– нуклеотидная последовательность ДНК оператора меняется, что не позволяет связываться с нормальным белком-репрессором, так что структурные гены всегда включены.

Добавление гена I+ в I- клетки (3-я строка сверху) при конъюгации производит частично диплоидную мерозиготу (5- я строка сверху).

Это восстанавливает индуцибельность, потому что нормальный репрессор дикого типа будет производиться вставленным геном I+.