La régulation génique est un processus dans lequel une cellule détermine quels gènes elle exprimera et quand. Il existe un certain nombre de raisons pour lesquelles des organismes, des animaux unicellulaires aux rorquals bleus, s’engagent dans ce processus, et la régulation des gènes est un sujet d’intérêt pour certains chercheurs qui souhaitent en savoir plus sur le fonctionnement du processus et sur ce qui se passe lorsqu’il tourne mal. .
L’une des manières les plus simples d’illustrer la régulation des gènes est d’en parler chez l’homme. Chaque cellule du corps humain contient une copie complète de l’ADN de cette personne, avec des dizaines de milliers de gènes potentiellement viables. Tous ces gènes ne peuvent pas être exprimés en même temps, les cellules doivent donc décider quels gènes activer et quels gènes désactiver. Par exemple, une cellule de la peau active les gènes qui en font une cellule de la peau, tandis qu’une cellule osseuse laisserait ces gènes désactivés. Aucune de ces cellules n’aurait besoin des gènes qui permettent à une cellule de se différencier en neurone, de sorte que ces gènes seraient également omis.
En plus d’être utile pour la différenciation cellulaire, la régulation génique est également utile pour la fonction cellulaire. Au cours de sa vie, une cellule a des besoins et des fonctions différents, qui peuvent être satisfaits à l’aide de ce processus pour déterminer quels gènes sont exprimés et à quel moment. De même, les cellules peuvent s’adapter aux changements environnementaux, comme une blessure qui nécessite une réparation en activant de nouveaux gènes. Pour la cellule, la régulation des gènes peut être accomplie de différentes manières, l’une des plus courantes étant simplement la régulation de la vitesse à laquelle se produit la transcription de l’ARN. Les gènes peuvent également être désactivés en modifiant la structure de l’ADN dans une cellule individuelle pour les désactiver ou les activer.
Les organismes unicellulaires utilisent également ce processus pour réguler leurs fonctions et leur activité. Ces organismes doivent être capables d’adapter rapidement le matériel génétique pour s’adapter aux circonstances changeantes et aux nouveaux environnements, car le fait de ne pas le faire entraînera non seulement la mort de la cellule, mais la mort de l’organisme lui-même. La régulation génétique permet à ces organismes de faire des choses qui leur permettront de s’adapter à des environnements hostiles et extrêmes et de s’adapter aux changements, tels que l’introduction d’antibiotiques dans leur environnement.
Il existe également des applications thérapeutiques potentielles pour le processus. En sachant quels gènes sont impliqués dans un cancer ou une maladie génétique, par exemple, il est théoriquement possible de désactiver ces gènes afin qu’ils ne puissent pas être actifs dans le corps.