La régulation transcriptionnelle est un terme utilisé pour décrire un certain nombre de processus biologiques par lesquels la transcription, le processus par lequel les données génétiques stockées dans l’ADN sont transcrites en ARN, est contrôlée. La transcription est l’une des étapes majeures du dogme central de la biologie qui décrit le processus global par lequel les gènes sont exprimés. Les données génétiques brutes sont contenues dans l’ADN double brin, mais elles sont mélangées à un grand nombre de données non pertinentes. Grâce à la transcription, les données contenues dans l’ADN double brin sont transcrites en une molécule d’ARN simple brin et les données non pertinentes sont épissées. La traduction, la dernière étape majeure, se produit lorsque des transcrits d’ARN sont utilisés pour produire des protéines, les unités finales d’expression génique qui remplissent d’innombrables fonctions au sein de chaque organisme.
La régulation de l’expression des gènes peut se produire à tous les niveaux du dogme central de la biologie. La régulation transcriptionnelle est une forme spécifique de régulation génique qui se produit pendant le processus de transcription en modérant le taux de transcription. Parfois, cela implique d’arrêter complètement la transcription pour arrêter l’expression d’un gène particulier, tandis que d’autres fois, cela peut signifier activer la transcription afin d’activer des gènes qui ne sont utilisés que dans certaines conditions environnementales. La régulation transcriptionnelle est efficace car c’est la première étape majeure de l’expression des gènes. Elle nécessite nettement moins d’utilisation de ressources biologiques que la régulation en empêchant la traduction ou la régulation qui affecte les performances des protéines déjà traduites.
La régulation transcriptionnelle est extrêmement importante pour maintenir la santé d’un organisme et implique de nombreux facteurs différents. Il existe, par exemple, un facteur temporel à la régulation transcriptionnelle ; il est souvent important que les protéines soient produites à un taux particulier pour maintenir diverses fonctions biologiques importantes. De même, une réponse à des facteurs environnementaux peut nécessiter une transcription rapide. Il est également important de s’assurer que la transcription se produit dans une mesure appropriée ; si trop ou trop peu de protéines sont produites, des équilibres importants dans le corps peuvent être affectés.
Il existe de nombreux mécanismes différents de régulation transcriptionnelle. Les répresseurs et les amplificateurs, par exemple, sont des molécules spécialisées qui inhibent ou améliorent la capacité d’une protéine à se lier à un site promoteur sur l’ADN afin d’initier la transcription. Les facteurs de transcription sont nécessaires pour positionner l’ARN polymérase, la protéine responsable de la synthèse de l’ARN, à un site approprié sur un brin d’ADN pour l’initiation de la transcription. Une concentration plus élevée d’un facteur de transcription donné pourrait alors entraîner un taux de transcription plus élevé.