Transkriptionsregulation ist ein Begriff, der verwendet wird, um eine Reihe biologischer Prozesse zu beschreiben, durch die die Transkription, der Prozess, durch den die in der DNA gespeicherten genetischen Daten in RNA transkribiert werden, gesteuert wird. Die Transkription ist einer der Hauptschritte im zentralen Dogma der Biologie, das den Gesamtprozess beschreibt, durch den Gene exprimiert werden. Die genetischen Rohdaten sind in doppelsträngiger DNA enthalten, aber sie sind mit vielen irrelevanten Daten vermischt. Durch die Transkription werden die in der doppelsträngigen DNA enthaltenen Daten in ein einzelsträngiges RNA-Molekül transkribiert und die irrelevanten Daten werden herausgespleißt. Die Translation, der letzte Hauptschritt, findet statt, wenn RNA-Transkripte verwendet werden, um Proteine herzustellen, die letzten Einheiten der Genexpression, die unzählige Funktionen in jedem Organismus erfüllen.
Die Regulation der Genexpression kann auf jeder Ebene des zentralen Dogmas der Biologie erfolgen. Die Transkriptionsregulation ist eine spezifische Form der Genregulation, die während des Transkriptionsprozesses durch die Moderation der Transkriptionsrate erfolgt. Manchmal bedeutet dies, die Transkription vollständig zu stoppen, um die Expression eines bestimmten Gens zu stoppen, während es manchmal die Aktivierung der Transkription bedeuten kann, um Gene zu aktivieren, die nur unter bestimmten Umweltbedingungen verwendet werden. Die transkriptionelle Regulation ist effektiv, weil sie der erste große Schritt der Genexpression ist. Es erfordert einen deutlich geringeren Einsatz biologischer Ressourcen als die Regulierung durch Verhinderung der Translation oder Regulierung, die die Leistung bereits übersetzter Proteine beeinträchtigt.
Die transkriptionelle Regulation ist unglaublich wichtig für die Erhaltung der Gesundheit eines Organismus und umfasst viele verschiedene Faktoren. Es gibt zum Beispiel einen zeitlichen Faktor bei der Transkriptionsregulation; Es ist oft wichtig, dass Proteine mit einer bestimmten Geschwindigkeit produziert werden, um verschiedene wichtige biologische Funktionen aufrechtzuerhalten. Ebenso kann eine Reaktion auf Umweltfaktoren erfordern, dass die Transkription schnell eingeleitet wird. Es ist auch wichtig, sicherzustellen, dass die Transkription in angemessenem Umfang erfolgt; Werden zu viele oder zu wenige Proteine gebildet, können wichtige Gleichgewichte im Körper beeinträchtigt werden.
Es gibt viele verschiedene Mechanismen der Transkriptionsregulation. Repressoren und Enhancer sind zum Beispiel spezialisierte Moleküle, die die Fähigkeit eines Proteins, an eine Promotorstelle auf der DNA zu binden, um die Transkription zu initiieren, entweder hemmen oder verstärken. Transkriptionsfaktoren sind notwendig, um die RNA-Polymerase, das Protein, das für die RNA-Synthese verantwortlich ist, an einer geeigneten Stelle auf einem DNA-Strang für die Transkriptionsinitiation zu positionieren. Eine höhere Konzentration eines gegebenen Transkriptionsfaktors könnte dann zu einer höheren Transkriptionsrate führen.