Nel 1961 Jacob e Monod hanno esplorato l'idea che il controllo dei livelli di espressione degli enzimi nelle cellule è il risultato di un feedback sulla trascrizione delle sequenze di DNA.
Da molti anni si sapeva che le cellule batteriche e altre cellule potevano rispondere alle condizioni esterne regolando i livelli dei loro enzimi metabolici chiave, e/o l'attività di questi enzimi.
Per esempio, se un batterio si trova in un brodo contenente lattosio, piuttosto che il più semplice zucchero glucosio, deve adattarsi:
- importare il lattosio,
- tagliare il lattosio ai suoi costituenti glucosio e galattosio, e
- convertire il galattosio in glucosio.
Si sapeva che le cellule aumentano gli enzimi per questi passaggi quando sono esposte al lattosio.
Con il lavoro sul DNA, divenne chiaro che tutte le proteine venivano prodotte dal loro codice genetico. Jacob e Monod dimostrarono che, nel batterio E. coli), ci sono proteine specifiche che reprimono la trascrizione del DNA al suo prodotto (RNA. Questo riduce la produzione di quei particolari enzimi.