En cada célula se almacena toda la información genética. Sin embargo, las células tomas distintos destinos, forman tejidos, órganos (organogénesis y morfogénesis).

Por otra parte dentro de la célula ya diferenciada, el metabolismo celular varía continuamente a lo largo de su ciclo vital. La economía celular obliga a que la expresión génica no sea continua ni simultánea para todos los genes, sino que se active solo cuando los correspondientes polipéptidos se necesitan.

La expresión génica está regulada de forma precisa durante las sucesivas etapas del desarrollo del organismo, como a lo largo del ciclo vital celular.

Regulación de la Expresión Génica a Corto Plazo

Relacionado con el control del metabolismo celular y produce alteraciones pasajeras de la expresión génica. Están implicados los genes reguladores que codifican la secuencia de las proteínas reguladoras o factores de transcripción, los cuales impiden la expresión de los genes estructurales. Para ello se unen de forma selectiva a una región específica del ADN situada al inicio de los genes estructurales, la secuencia reguladora.

Los correpresores son moléculas a las que necesitan acoplarse algunas proteínas reguladoras para adotar el espacio adecuado que les permita unirse a una secuencia reguladora concreta del ADN e impedir la expresión de un gen. Un caso especial de correpresores parece constituirlo el denominado ARN de interferencia.

El Modelo del Operón representa un ejemplo claro de una forma de regular la expresión génica, este se produce cuando cerca de los genes lac se encuentra el denominado gen regulador, que codifica la secuencia de una proteína 12 reguladora llamada represor. Esta proteína reconoce y se une a un segmento de ADN, que tiene una secuencia especifica de nucleótidos, denominada operador (secuencia reguladora) La unión del represor al operador impide que el ARN polimerasa pueda acoplarse al ADN, y, por tanto, que la transcripción de los genes lac se lleve a cabo.

Regulación de la Expresión Génica a Largo Plazo

La distribución espacial adecuada de órganos y tejidos también está regulada por una familia de genes, los homeogenes. El desarrollo y diferenciación del sistema nervioso humano depende de estos genes. En la diferenciación celular están involucrados también otros mecanismos de inactivación génica permanente, como la mentilación y la condesación del ADN. Dos procesos que permiten a las células que solo se expresen determinados genes del total que portan en su núcleo, permitiendo con ello su diferenciación y especialización en tareas concretas (procesamiento y transmisión de información, producción y secreción de hormonas, etc.)