大腸桿菌色氨酸操縱子結構較簡單,也是研究得最清楚的操縱子之一,結構基因依次排列為trpEDCBA,其中trpGD 和trpCF基因融合。trpE和trpG編碼鄰氨基苯甲酸合酶,trpD編碼鄰氨基苯甲酸磷酸核糖轉移酶,trpC編碼吲哚甘油磷酸合酶,trpF編碼異構酶,trpA和trpB分別編碼色氨酸合酶的α和β亞基。trpE的上游為調控區,由啟動子、操縱基因和162bp 的前導序列組成。5 個結構基因全長約6800bp,trpD遠側還有一個二級啟動子,在細胞生長需要過量Trp時發揮作用。
一些G+菌,如枯草桿菌色氨酸操縱子的結構有所不同,7 個結構基因中的6 個依次排列為trpEDCFBA,存在于含有12個結構基因的芳香族氨基酸超操縱子(a ro operon),第7 個結構基因,trpG存在于葉酸合成操縱子中,該酶參與Trp 和葉酸的合成。有2個啟動子參與調控,一個位于aro operon的起始位置,另一個則位于trpE 上游約200 bp處 。