Изучение регуляции синтеза белков-ферментов
Основное свойство эффекторов — способность резко менять сродство репрессора к оператору (обычно субстраты реакции его снижают, а продукты повышают). Когда репрессор связан с оператором, он создает препятствие для движения РНК-полимеразы от промотора к структурным генам и транскрипция тормозится; отделение репрессора разрешает транскрипцию. Таким образом, концентрация эффекторов в клетке контролирует скорость синтеза РНК и позволяет бактериальной клетке быстро приспосабливать свой ферментативный набор к меняющимся условиям внешней среды.
Применимость основного принципа регуляции активности генетического аппарата, открытого Jacob и Monod для микробной клетки, к клеткам высших животных долгое время была предметом дискуссии.
Однако в настоящее время для высших организмов также описаны факты, которые подобны явлениям субстратной индукции ферментов в бактериальных системах. Так, кормление крыс пищей, богатой углеводами, индуцирует синтез глюкокиназы, которая является одним из ферментов, лимитирующих интенсивность гликолиза.
Этот эффект зависит от активации транскрипции соответствующей информационной РНК и белка-фермента на ее матрицах.
Поэтому он может быть подавлен введением ингибитора синтеза РНК и белка — актиномицина и пуромицина (Weber et al., 1965, Weber, 1966).
Описана также субстратная индукция синтеза одного из окислительных ферментов печени — редуктазы диметиламиноазобензола (Jervell et al., 1965). В настоящее время сравнительно больше известно о том, какую роль в качестве факторов-эффекторов или, как обычно выражаются, индукторов выполняют в клетках высших животных специализированные регуляторные метаболиты, как возникающие в самих клетках, так и поступающие извне — с высших уровней регуляции.