تنظيم التعبير الجيني

تنظيم التعبير الجيني أو التنظيم الجيني (بالإنجليزية: 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.

مخطط يوضح المراحل التي يمكن فيها التحكم في وتنظيم التعبير الجيني من مسار تخليق البروتين (دنا-رنا رسول-بروتين).

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 مختلفة من نفس التسلسل الجينومي. رغم أن هذا لا يفسر منشأ وأصل التنظيم الجيني إلا أن علماء الأحياء التطوري يضيفونه كتفسير جزئي لطريقة عمل التطور على المستوى الجزيئي، وهو أمر مركزي لعلم الأحياء النمائي التطوري

حادث البدء الذي يقود إلى تغيُّر في التعبير الجيني يشمل تنشيط أو إيقاف نشاط المستقبلات.