Regulatorgen
En regulatorgen är en gen vars uppgift är att styra hur andra gener slås på eller av. Den fungerar som en dirigent som bestämmer när, var och hur mycket andra gener ska användas i cellen.
Alla celler i kroppen bär på samma DNA, men ändå ser en nervcell helt annorlunda ut än en muskelcell eller en hudcell. Förklaringen ligger till stor del i regulatorgener. Dessa gener kodar ofta för proteiner som kallas transkriptionsfaktorer, vilka binder till särskilda avsnitt av DNA och därmed styr om en annan gen ska avläsas eller tystas. På så sätt avgör regulatorgenerna vilka delar av arvsmassan som faktiskt används i en viss celltyp och vid en viss tidpunkt.
Man kan tänka sig genomet som en enorm orkester där varje gen är ett instrument. Alla instrument finns på plats i varje cell, men regulatorgenerna är dirigenten som bestämmer vilka som ska spela just nu. Utan denna styrning skulle alla gener vara aktiva samtidigt, vilket vore kaotiskt och omöjligt för en organism att hantera.
Ett klassiskt exempel kommer från bakterien E. coli och det så kallade lac-operonet. När det inte finns någon mjölksocker (laktos) i omgivningen producerar en regulatorgen ett protein, en repressor, som binder till DNA och stänger av de gener som behövs för att bryta ner laktos. Så fort laktos dyker upp släpper repressorn sitt grepp, och nedbrytningsgenerna slås på. Bakterien sparar alltså energi genom att bara tillverka enzymerna när de behövs.
Hos människor är systemet betydligt mer invecklat. Regulatorgener är centrala under fosterutvecklingen, där särskilda homeobox-gener (Hox-gener) styr hur kroppens olika delar bildas i rätt ordning. Fel i sådana gener kan leda till allvarliga utvecklingsstörningar, eftersom hela byggplanen rubbas.
För DNA-test och släktforskning är det främst andra typer av genetiska markörer som används för att kartlägga släktskap. Men regulatorgener är viktiga för att förstå varför vissa egenskaper och sjukdomsrisker varierar mellan individer. Ibland sitter inte skillnaden i själva genen som kodar för ett protein, utan i de reglerande avsnitt som bestämmer hur mycket av proteinet som tillverkas. Forskning om genreglering förklarar därför en stor del av den biologiska mångfald vi ser, även när själva generna är nästan identiska.