Come abbiamo detto, l’operone lac appartiene al tipo di operoni che attivano la trascrizione in risposta alla comparsa di un induttore. In questo sistema la proteina repressore presenta due siti di legame: uno per l’operatore e l’altro per l’induttore. Gli induttori dell’operone lac sono le molecole di lattosio. Il legame con l’induttore modifica la struttura tridimensionale della proteina repressore. In seguito a questo cambiamento di forma il repressore non può più legarsi all’operatore (▶figura 12); di conseguenza l’RNA polimerasi può legarsi al promotore e dare inizio alla trascrizione dei geni strutturali. L’mRNA trascritto viene poi tradotto a livello dei ribosomi per sintetizzare le tre proteine necessarie al metabolismo del lattosio.

A mano a mano che il lattosio viene metabolizzato, la sua concentrazione si riduce. Che cosa succede a quel punto? Quando la concentrazione di lattosio si abbassa, le molecole di induttore (il lattosio) si separano dal repressore, che riacquista la sua forma originaria e si lega all’operatore, bloccando la trascrizione dell’operone lac.

Dato che l’mRNA già presente nella cellula si degrada rapidamente, poco dopo cessa anche la traduzione. È dunque la presenza o meno di lattosio (ovvero dell’induttore) a regolare la formazione del legame fra repressore e operatore, e quindi anche la sintesi delle proteine coinvolte nel metabolismo del lattosio. Per questo l’operone lac è un sistema inducibile.

Riassumiamo ora le principali caratteristiche dei sistemi inducibili come l’operone lac:

• in assenza dell’induttore, l’operone è inattivo;
• il controllo viene esercitato da una proteina regolatrice (il repressore) che disattiva l’operone;
• l’aggiunta dell’induttore trasforma il repressore e attiva l’operone.