Είναι όλες οι γενετικές πληροφορίες ενός κυττάρου που πραγματοποιείται στον πολυκύτταρο οργανισμό;
* Κυτταρική εξειδίκευση: Οι πολυκύτταροι οργανισμοί είναι κατασκευασμένοι από εξειδικευμένα κύτταρα. Αυτά τα κύτταρα έχουν διαφορετικές λειτουργίες (μυϊκά κύτταρα, νευρικά κύτταρα, κύτταρα του δέρματος κ.λπ.) εκφράζουν μόνο τα γονίδια που είναι απαραίτητα για τον συγκεκριμένο ρόλο τους. Αυτό σημαίνει ότι ένα κύτταρο μυών δεν θα εκφράσει γονίδια για την παρασκευή χρωστικών που βρίσκονται στα κύτταρα του δέρματος και αντίστροφα.
* Κανονισμός γονιδίων: Η διαδικασία της γονιδιακής έκφρασης ρυθμίζεται σε μεγάλο βαθμό. Περιβαλλοντικά σημάδια, αναπτυξιακό στάδιο και μόρια σηματοδότησης από άλλα κύτταρα όλα επηρεάζουν τα γονίδια που ενεργοποιούνται ή απενεργοποιούνται σε ένα κύτταρο. Αυτό εξασφαλίζει ότι μόνο τα απαραίτητα γονίδια εκφράζονται την κατάλληλη στιγμή και τόπο.
* Σιωπηλά γονίδια: Ορισμένα γονίδια μπορεί να είναι εντελώς ανενεργά σε ορισμένους κυτταρικούς τύπους ή ακόμα και σε ολόκληρο τον οργανισμό. Αυτά τα γονίδια μπορεί να είναι "αδρανή" ή μπορεί να έχουν χάσει τη λειτουργία τους κατά τη διάρκεια του εξελικτικού χρόνου.
* επιγενετικές τροποποιήσεις: Οι χημικές τροποποιήσεις στο DNA και οι σχετικές πρωτεΐνες του μπορούν να επηρεάσουν την έκφραση γονιδίων χωρίς να μεταβάλλουν την υποκείμενη αλληλουχία DNA. Αυτό επιτρέπει έναν πιο δυναμικό και ευέλικτο έλεγχο της γονιδιακής έκφρασης.
Παράδειγμα: Κάθε κελί στο σώμα σας περιέχει ολόκληρο το ανθρώπινο γονιδίωμα. Ωστόσο, ένα μυϊκό κύτταρο εκφράζει μόνο τα γονίδια που απαιτούνται για να λειτουργήσουν ως κύτταρο μυών, ενώ ένας νευρώνας εκφράζει τα γονίδια που απαιτούνται για τη μετάδοση σημάτων. Πολλά γονίδια που υπάρχουν και στους δύο κυτταρικούς τύπους παραμένουν ανενεργά.
Συνοπτικά: Ενώ όλα τα κύτταρα περιέχουν τις ίδιες γενετικές πληροφορίες, δεν εκφράζονται όλα τα γονίδια σε όλα τα κύτταρα ανά πάσα στιγμή. Οι πολυκύτταροι οργανισμοί χρησιμοποιούν ένα σύνθετο σύστημα γονιδιακής ρύθμισης για να εξασφαλίσουν ότι τα κύτταρα ειδικεύονται και λειτουργούν σωστά.