การควบคุมการแสดงออกของยีน

การควบคุมการแสดงออกของยีน คือ กระบวนการใด ๆ ที่เซลล์หรือไวรัสใช้ในการควบคุมแนวทางที่ข้อมูลจากยีนถูกสร้างเป็นผลผลิตของยีน ทั้งนี้แม้ผลผลิตของยีนที่ทำหน้าที่อาจจะเป็นอาร์เอ็นเอหรือโปรตีนได้ทั้งคู่ แต่กระบวนการควบคุมการแสดงออกของยีนส่วนใหญ่จะควบคุมยีนที่ถอดรหัสออกมาเป็นโปรตีน ทุกขั้นตอนของการแสดงออกของยีนสามารถถูกควบคุมได้ ตั้งแต่การถอดรหัสจากดีเอ็นเอเป็นอาร์เอ็นเอ ไปจนถึงการเปลี่ยนแปลงโปรตีนภายหลังการแปลรหัสเสร็จเรียบร้อยแล้ว

แผนภาพแสดงระยะที่สามารถมีการควบคุมการแสดงออกของกระบวนการสร้างโปรตีนจากดีเอ็นเอได้

การควบคุมการแสดงออกของยีนเป็นกระบวนการที่สำคัญสำหรับไวรัส โปรคารีโอต และยูคารีโอต เนื่องจากเป็นการเพิ่มความสามารถในการปรับตัวของสิ่งมีชีวิตนั้นๆ โดยเป็นการทำให้โปรตีนหนึ่งๆ สามารถแสดงออกได้เมื่อมีความจำเป็น ถือกันว่าระบบควบคุมการแสดงออกของยีนที่ค้นพบเป็นครั้งแรกคือการค้นพบ lac operaon โดย Jacques Monod ใน ค.ศ. 1961 ซึ่งพบว่า E. coli จะแสดงออกซึ่งโปรตีนที่มีบทบาทในเมตาบอลิซึมของน้ำตาลแลกโตส เฉพาะในภาวะที่สิ่งแวดล้อมมีแลกโตสมาก และไม่มีน้ำตาลกลูโคสเท่านั้น

นอกจากนี้การควบคุมการแสดงออกของยีนยังเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการจำแนกชนิดของเซลล์ และการก่อรูปร่างเป็นอวัยวะขึ้น ทำให้ในสิ่งมีชีวิตหลายเซลล์มีเซลล์ที่มีการแสดงออกหลายๆ แบบ เพื่อทำหน้าที่เฉพาะ โดยที่แต่ละเซลล์ต่างก็มีลำดับพันธุกรรมเหมือนกันทุกประการได้

ดูเพิ่ม

• Enhancer (genetics)
• Artificial transcription factors (small molecules that mimic transcription factor protein)
• Cellular model
• Conserved non-coding DNA sequence
• Spatiotemporal gene expression

อ่านเพิ่มเติม

• Latchman, David S. (2005). Gene regulation: a eukaryotic perspective. Psychology Press. ISBN 9780415365109.