Помимо негативных, существуют и позитивные механизмы контроля выражения генетической информации. Они были обнаружены при изучении арабинозного оперона у Е. coli. Этот оперон включает три гена — araA, araB, araD (1 мин), кодирующих синтез ферментов, и три гена — агаЕ (61 мин), araF, araG (45 мин), кодирующих транспортные белки.

В основе феномена репрессии лежит принцип регуляции. Однако в репрессируемой системе ген-регулятор контролирует синтез апорепрессора, т. е. неактивного репрессора. Апорепрессор также имеет два активных центра: один — для взаимодействия с метаболитом (корепрессором), а другой — для специфического связывания с геном-оператором.

Очень важным для понимания того, как регулируется выражение генетической информации, содержащейся в хромосоме, является вопрос о том, в какой последова­тельности работает оперон. До 1960-х гг. предполагали, что транскрипция сопряжена с репликацией, поскольку для той и другой необходимо разделение нитей.

В отличие от вегетативной репликации, цель которой — обеспечить передачу по наследству всех генов и которая происходит последовательно от начала до конца хромосомы, выражение генетической информации, т. е. работа генов, подчиняется другой цели, а именно — осуществлению за короткий срок жизненного цикла клетки.

У бактерий различают следующие типы репликации ДНК: вегетативную, конъюгативную, репаративную и стабильную. Вегетативная репликация хромосомной и плазмидной ДНК обусловливает передачу генетической информации по вертикали, т. е. по наследству — от родительской клетки дочерним. Она контролируется соответственно хромосомными и плазмидными генами.

Генетическая система бактерий имеет по крайней мере четыре особенности, при­сущие только этим организмам.

Ген представляет собой универсальную организующую структурную единицу живой материи, которая, благодаря содержащейся в ней закодированной информации, обеспегивает единство и многообразие всех форм существования жизни, ее непрерывность и эволюцию. Ген является единственным носителем и хранителем жизни, а его продукт — белок — определяет способ и форму существования жизни.

Одновременно с расшифровкой генетического кода происходило изучение меха­низмов, с помощью которых осуществляется реализация генетической информации, заключенной в генах. Было обнаружено, что биосинтез белка осуществляется на особых структурах — рибосомах, а информация к ним от генов поступает через особых посредников — матричные РНК (мРНК), расположение кодонов в которых и несет программу сборки аминокислот в полипептидную цепь.

Существование генов как дискретных единиц наследственности было установлено в 1865 г. Г. Менделем, а в 1869 г. Ф. Мишер впервые выделил ДНК. Однако прошло около 80 лет, прежде чем было установлено, что носителем генов является не белок, а ДНК. Это было сделано в опытах с пневмококками.

Способность образовывать пигмент присуща многим видам микроорганизмов. Как уже ранее упоминалось, цианобактерии, некоторые виды архебактерий, а также черные и пурпурные бактерии имеют пигменты типа хлорофилла или бактериородопсина, с помощью которых они улавливают энергию Солнца.