تنظيم التعبير الجيني أو التنظيم الجيني (Regulation of gene expression) هو مجموعة متنوعة من الآليات المستخدمة من قبل الخلايا لزيادة أو إنقاص نواتج جينية محددة (بروتين أو رنا). توجد أنظمة تعبير جيني متطورة في علم الأحياء ذات أهداف متعددة كتحفيز مسارات النماء، الاستجابة لمنبهات بيئية أو التأقلم مع مصادر غذاء جديدة. عمليا يمكن التحكم في أي مرحلة من التعبير الجيني، ابتداء من بدء الترجمة مرورا بمعالجة الرنا وانتهاء بتعديل ما بعد الترجمة. غالبا ما يتحكم منظم جين واحدٍ في منظم آخر -وهكذا- مشكلين شبكة تنظيم جينية.
التنظيم الجيني أساسي للفيروسات، بدائيات النوى وحقيقيات النوى لأنه يزيد من تعدد وظائف وقابلية تأقلم الكائن عبر السماح للخلية بالتعبير عن البروتين عند الحاجة وتثبيط إنتاجه عند زوالها. رغم أن باربرا مكلنتوك أظهرت سنة 1951 تآثرا بين موقعين جينيين منشط (Ac) وينقول (Ds) لتكوين لون بذور الذرة، يُعتبر أول اكتشاف لنظام تنظيم جيني هو اكتشاف مشغل lac بواسطة فرنسوا جاكوب وجاك مونو سنة 1961، وفيه لا يُعبَّر عن بعض الإنزيمات المسؤولة عن أيض اللاكتوز في الإشريكية القولونية سوى عند تواجد اللاكتوز وغياب الغلوكوز.[1]
في الكائنات متعددة الخلايا، يقود التنظيم الجيني عمليتي التمايز الخلوي[2] والتخلق الحيوي لدى الجنين وينتج عن ذلك تكون أنواع خلايا مختلفة تملك بروفايلات تعبير جيني
يمكن التحكم في أي مرحلة من التعبير الجيني، من نسخ الدنا إلى رنا إلى تعديل ما بعد الترجمة للبروتين. هذه قائمة بالمراحل التي يتم فيها تنظيم التعبير الجيني، والمرحلة التي يتم فيها التنظيم بشكل كبير جدا هي بدء الترجمة:
- نطاقات الكروماتين
- النسخ
- تعديل ما بعد النسخ
- نقل الرنا
- الترجمة
- تفكيك الرنا الرسول
مراجع
- Griffiths, Anthony J.F.; Wessler, Susan R.; Carroll, Sean B.; Doebley, John (2015). An Introduction to Genetic Analysis (الطبعة 11). Freeman, W.H. & Company. صفحات 400–412. .
- Jaenish R., Bird A., 2003. "Epigenetic regulation of gene expression: how the genome integrates intrinsic and environmental signals", Nature genetics supplement, 33(245:254)