Il dosaggio genico si riferisce al numero di copie di un gene presente nel genoma di un organismo o nella “biblioteca” completa di informazioni genetiche. Molti organismi, inclusi gli esseri umani, immagazzinano informazioni genetiche su cromosomi accoppiati. Ogni membro di una coppia di cromosomi contribuisce con una “dose singola” dei geni contenuti in quel cromosoma. I cromosomi sessuali, tuttavia, tendono a differire tra maschi e femmine; i maschi umani hanno un singolo cromosoma X e un singolo cromosoma Y mentre le femmine umane hanno una coppia di cromosomi X. Sono in atto vari processi regolatori noti come “compensazione del dosaggio” per garantire che il dosaggio genico rimanga a livelli adeguati sia nei maschi che nelle femmine, nonostante lo squilibrio genetico causato da geni diversi.
In generale, più copie di un gene – o dosaggio genico più elevato – si tradurrà in una maggiore espressione delle proteine per le quali i geni codificano. In misura significativa, tuttavia, i geni sui cromosomi sessuali maschili e femminili sono espressi a livelli comparabili nonostante la differenza nel dosaggio genico. Se così non fosse, le femmine con i loro due cromosomi X potrebbero sovraesprimere determinati geni, oppure i maschi con i loro cromosomi X e Y singoli potrebbero sottoesprimere determinati geni. Entrambe queste alternative potrebbero causare gravi mutazioni o morte, quindi è importante che i geni siano espressi a livelli comparabili nonostante la differenza nel dosaggio genico.
Un insieme di meccanismi e processi regolatori noti come compensazione del dosaggio è responsabile del mantenimento dell’espressione dei geni a livelli appropriati. Organismi diversi hanno diversi mezzi per regolare l’espressione dei loro geni e alcuni addirittura fanno uso di più metodi di compensazione del dosaggio. L’espressione genica nelle femmine umane è regolata attraverso l’inattivazione dell’X, attraverso la quale uno dei due cromosomi X della femmina diventa un “corpo di Barr” inattivo. Il risultato dell’inattivazione dell’X è che maschi e femmine hanno ciascuno un solo cromosoma X che in realtà esprime le sue informazioni genetiche e contribuisce al dosaggio del gene.
In alcuni organismi, come il moscerino della frutta o la Drosophila melanogaster, l’espressione dei geni sul cromosoma X maschile è raddoppiata per corrispondere al dosaggio genico dei due cromosomi X femminili. Il nematode, o C. elegans, presenta un caso interessante, poiché esiste più comunemente come ermafrodita con due cromosomi X, sebbene alcuni abbiano solo un singolo cromosoma sessuale, X, e siano classificati come maschi. La compensazione del dosaggio in C. elegans provoca la parziale repressione dell’espressione dei geni su entrambi i cromosomi X negli ermafroditi.