La regolazione genica è un processo in cui una cellula determina quali geni esprimerà e quando. Ci sono una serie di ragioni per cui gli organismi, dagli animali unicellulari alle balene blu, si impegnano in questo processo e la regolazione dei geni è un argomento di interesse per alcuni ricercatori che sono interessati a saperne di più su come funziona il processo e cosa succede quando va storto .
Uno dei modi più semplici per illustrare la regolazione genica è parlarne negli esseri umani. Ogni cellula del corpo umano contiene una copia completa del DNA di quella persona, con decine di migliaia di geni potenzialmente vitali. Tutti questi geni non possono essere espressi contemporaneamente, quindi le cellule devono decidere quali geni attivare e quali disattivare. Ad esempio, una cellula della pelle accende i geni che la rendono una cellula della pelle, mentre una cellula ossea lascerebbe questi geni spenti. Nessuna di queste cellule avrebbe bisogno dei geni che consentono a una cellula di differenziarsi in un neurone, quindi anche questi geni verrebbero lasciati fuori.
Oltre ad essere utile per la differenziazione cellulare, la regolazione genica è anche preziosa per la funzione cellulare. Mentre una cellula si muove attraverso la sua vita, ha esigenze e funzioni diverse, che possono essere affrontate con l’uso di questo processo per determinare quali geni sono espressi e quando. Allo stesso modo, le cellule possono adattarsi ai cambiamenti ambientali, come un danno che richiede riparazione attivando nuovi geni. Per la cellula, la regolazione genica può essere realizzata in molti modi diversi, uno dei più comuni è semplicemente la regolazione della velocità con cui avviene la trascrizione dell’RNA. I geni possono anche essere disattivati modificando la struttura del DNA in una singola cellula per disattivarli o attivarli.
Anche gli organismi unicellulari utilizzano questo processo per regolare le loro funzioni e attività. Questi organismi devono essere in grado di adattare rapidamente il materiale genetico per adattarsi alle mutevoli circostanze e ai nuovi ambienti, poiché l’incapacità di farlo causerà non solo la morte della cellula, ma anche la morte dell’organismo stesso. La regolazione genica consente a tali organismi di fare cose che consentiranno loro di adattarsi ad ambienti ostili ed estremi e di adattarsi ai cambiamenti, come l’introduzione di antibiotici nel loro ambiente.
Ci sono anche potenziali applicazioni terapeutiche per il processo. Sapendo quali geni sono coinvolti in un cancro o in una condizione genetica, ad esempio, è teoricamente possibile disattivare questi geni in modo che non possano essere attivi nel corpo.