基因表达和蛋白质合成的调节在多个水平上发生,并且这些水平一起允许精确控制基因何时以及在何种程度上活跃。对这样一个广泛的问题给出一个全面的答案是不可能的。这是一个首发,从最重要的事实开始:
DNA被用作模板来制造信使RNA,其被输出到细胞核以在细胞质中称为核糖体的结构上产生蛋白质。
一个DNA的水平,对基因的调节有很多,何时以及在何种程度上将转录成信使RNA。该法规的名称是转录调控。例如,称为转录因子的蛋白质网络与DNA结合,调节基因对转录酶的可及性。另一个例子:DNA的三维地形也很重要。表观遗传特征可能使一些DNA片段无法进入。被称为增强子的远端元件的特定作用也可以影响基因的表达水平。在这个层面上有很多东西在协同工作。
一旦形成信使RNA,就必须将其从细胞核输出到细胞中。在细胞质中,它可以被包装,分离而不被翻译成蛋白质,降解,积累,列表继续。这称为转化调节。目前,关于microRNA的生物医学和基础研究有很多关注点,microRNA是参与调节细胞中存在的信使RNA量的RNA种类。它们也存在于细胞核中。许多生物技术都基于这一概念; 另外,常见的实验室实践是通过称为RNA干扰的技术来敲除(减少表达)研究兴趣的基因。
此外,还有核糖体蛋白质生物合成的调节,这种生物合成通常以复杂的方式与其他分子复合,以确保产生多少蛋白质的额外调整层以及速度。
还有许多其他已知的监管水平。还有许多未知的监管机制,科学家们正在忙着在我们发言时发现和理解。