Регуляция оперона осуществляется по механизму негативной репрессии. Транскрибируемый оперон обеспечивает образование ферментов, необходимых для синтеза аминокислоты триптофан. Наряду с этим в клетке присутствует белок-репрессор данного оперона, находящийся в неактивной форме. Если образуется избыток триптофана, то триптофан вызывает изменение конформации репрессора и переводит его в активную форму. После этого репрессор взаимодействует с областью оператора и блокирует транскрипцию. Если в последующем возникает нехватка триптофана, то репрессор инактивируется, а транскрипция возобновляется.

Кроме того, регуляция экспрессии триптофанового оперона осуществляется по особому механизму, который называется аттеньюация (от англ. attenuation – затухание).  Благодаря такому механизму обеспечивается возможность прервать работу РНК-полимеразы, уже приступившей к транскрипции оперона. Особую роль здесь играет структура синтезируемой мРНК. В её начале на 5’-конце расположен участок 1, кодирующий 14-членный сигнальный полипептид. Далее по направлению к 3’-концу находятся участки 2, 3 и 4. Участки 2 и 3 взаимокомплементарны и образуют шпильку. Участки 3 и 4 также взаимокомплементарны, но образуют шпильку, только если нарушена шпилька участков 2 и 3 (рис. 14, А). В соответствии с тем, что у прокариот процессы транскрипции и трансляции не разобщены во времени и пространстве, после синтеза первой сотни нуклеотидов мРНК рибосома сразу же начинает трансляцию участка 1. Сигнальный полипептид отличается повышенным содержанием триптофана, и его роль заключается только в проверке, достаточном триптофана в клетке. Если синтез полпептида прошёл успешно, то, клетка не нуждается в синтезе дополнительного триптофана. При этом по окончании синтеза сигнального полипептида рибосома надвигается на соседствующий участок 2 и нарушает шпильку 2-3. Следовательно, образуется шпилька 3-4, которая, в свою очередь, способна вызвать изменение конформации РНК-полимеразы и её диссоциацию от матрицы ДНК (рис. 14, Б). РНК-полимераза успевает синтезировать лишь небольшой фрагмент длиной 141 нуклеотид. Так реализуется механизм аттеньюации. В случае недостатка триптофана рибосома не в состоянии завершить синтез сигнального полипептида и останавливается на участке 1. Механизм аттеньюации не активируется, поскольку сохраняется структура шпильки 2-3. Это позволяет РНК-полимеразе завершить синтез мРНК ферментов, необходимых для выработки нового триптофана.

Рис. 14. Аттеньюация.

Цифрами обозначены соответствующие участки мРНК; жёлтым цветом – рибосома