Wat is een regulerend gen?
Een regulerend gen is een gen dat bepaalt of genen al dan niet tot expressie worden gebracht. Ook bekend als regulatorgenen, houden sommige regulatorische genen verband met een specifiek gen, terwijl anderen een groep verwante genen aankunnen. Deze genen worden door alle organismen geproduceerd en vormen een belangrijk onderdeel van het systeem van checks and balances dat wordt gebruikt om de genetische expressie te matigen, zodat een organisme effectief en efficiënt werkt.
In sommige gevallen fungeert een regulerend gen als een activator, waardoor een gen of een groep genen wordt ingeschakeld zodat expressie kan optreden. Het regulerende gen kan reageren op omgevingsdruk, zoals wanneer een activator in een bacterie een gen activeert voor antibioticaresistentie wanneer het organisme in de buurt van antibiotica is. In complexe meercellige organismen zijn regulerende genen betrokken bij het proces van celdifferentiatie en bepalen waar een cel zich in ontwikkelt. Hierdoor kunnen organismen een grote diversiteit in celtypen hebben, waardoor alles van neuronen tot huidcellen wordt gemaakt.
Andere genen fungeren als repressoren en schakelen genen uit zodat ze zich niet kunnen uitdrukken. Net als activators kunnen suppressors actie ondernemen als reactie op een aantal verschillende dingen, waaronder druk op het milieu en de behoeften van embryonale ontwikkeling. Deze genen kunnen dingen doen zoals het voorkomen van RNA-transcriptie zodat genetisch materiaal niet kan worden gebruikt. Dit type regulatorisch gen kan ook een schadelijk gen onderdrukken en een organisme gezond houden.
Net als andere genen bevatten regulatorische genen informatie die wordt gebruikt om eiwitten te coderen. Ze worden getranscribeerd in RNA, dat door de cellen wordt gebruikt om de eiwitten op te bouwen die deze genen zijn ontworpen om tot expressie te brengen. Eenmaal gemaakt, kan het eiwit op verschillende manieren werken op het genetische materiaal in de cel, afhankelijk van wat het moet doen. Een regulerend gen kan bijvoorbeeld een eiwit maken dat op een deel van het DNA wordt vergrendeld zodat het niet kan worden getranscribeerd.
Identificatie van regulerende genen wordt gedaan door het genoom te bestuderen, specifieke genen te vinden, te kijken naar de eiwitten waarvoor ze coderen en het effect van deze eiwitten te bestuderen. Onderzoekers die met organismen zoals fruitvliegjes werken, kunnen dingen doen als het in- of uitschakelen van genen en vervolgens de resultaten observeren om meer te weten te komen over wat deze genen doen. In organismen zoals mensen, waar genetische manipulatie niet als ethisch wordt beschouwd, kunnen onderzoekers genetische informatie tussen veel mensen vergelijken om naar overeenkomsten en verschillen te zoeken, met behulp van deze informatie om de functie van specifieke genen te beperken.