Genekspression er et begreb der fortæller noget om hastigheden hvormed et gen (DNA) omsættes til et protein, dvs. hvor meget et gen bliver udtrykt eller hvor aktivt et gen er.
Ændringer i genekspression foregår ved kromatinremodelleringskomplekser, idet at kromatin skal lukkes op, så det er tilgængelig for genekspression, replikation og DNA repair. Disse kromatinremodelleringskomplekser påsætter methyl (M), acetyl (A) eller phosphat (P) på histonhalerne. På baggrund af dette bliver generne udtrykt (M+A eller P+A) eller ikke udtryk (M).
Det der gør cellerne forskellige er fordi genekspressionen er forskellig i cellerne – dette skaber forskellene i kroppens 210 forskellige celletyper. De har alle samme DNA, men generne udtrykkes forskelligt.
Genregulatoriske proteiner binder til DNA-baser i major groove og aktiverer eller hæmmer udtrykket af et gen – helt op til 50000 basepar (bp) væk. Herudover kan de genregulatoriske proteiner også påvirke kromatin strukturen – altså hvor løst den er bundet.
Genekspressionen reguleres også på transkriptionsniveau, hvor transkriptionsregulatorer der binder til regulatoriske sekvenser på DNA. Dette medfører en aktivering eller hæmning af transcriptionsinitiering, dvs. omdannelsen af DNA til RNA. Dette sker i eukaryoter ved looping af mRNA, dvs. hvor regulatoriske sekvenser kan ligge langt væk fra promoteren og hvor looping bringer disse sekvenser tæt på promoteren. Ved prokaryoter sker det ved en operon hvor en samling gener kan transcriberes til ét mRNA. En operator er så en regulatorisk DNA sekvens hvor hæmmere og aktivatorer kan binde.
Transcriptionsregulatorer i eukaryoter kan påvirke samling af RNA polymerase II og generelle transcriptionsfaktorer, samt påvirke kromatinstruktur ved at rekrutere kromatinremodelleringskomplekser og enzymer der modificerer histonhaler.
Efter transcriptionen foregår posttranscriptionelt kontrol, dvs. kontrol efter transcriptionen. Dette kan f.eks. foregå ved alternativ splicing eller selvregulerende mRNA med riboswitches.
Sidst opdateret 19. maj 2023