Regulatorinen sekvenssi
Eukaryoottisen proteiinia koodaavan geenin rakenne. Säätelysekvenssi kontrolloi, milloin ja missä proteiinia koodaavan alueen (punainen) ilmentyminen tapahtuu. Promoottori- ja enhancer-alueet (keltainen) säätelevät geenin transkriptiota pre-mRNA:ksi, jota muokataan poistamalla intronit (vaaleanharmaa) ja lisäämällä 5′ cap ja poly-A-häntä (tummanharmaa). MRNA:n 5′ ja 3′ kääntämättömät alueet (sininen) säätelevät translaatiota lopulliseksi proteiinituotteeksi.
Proteiineja koodaavien geenien prokaryoottisen operonin rakenne. Säätelysekvenssi kontrolloi, milloin useiden proteiineja koodaavien alueiden ilmentyminen tapahtuu (punainen). Promoottori-, operaattori- ja tehostinalueet (keltainen) säätelevät geenin transkriptiota mRNA:ksi. MRNA:n kääntämättömät alueet (sininen) säätelevät translaatiota lopullisiksi proteiinituotteiksi.
DNA:ssa geeniekspression säätely tapahtuu tavallisesti RNA:n biosynteesin (transkriptio) tasolla, ja se tapahtuu transkriptiota aktivoivien tai estävien proteiinien (transkriptiofaktoreiden) sekvenssispesifisen sitoutumisen avulla. Transkriptiotekijät voivat toimia aktivaattoreina, repressoreina tai molempina. Repressorit toimivat usein estämällä RNA-polymeraasia muodostamasta tuottavaa kompleksia transkription aloitusalueen (promoottorin) kanssa, kun taas aktivaattorit helpottavat tuottavan kompleksin muodostumista. Lisäksi DNA-motiivien on osoitettu ennustavan epigenomisia modifikaatioita, mikä viittaa siihen, että transkriptiotekijöillä on rooli epigenomin säätelyssä.
RNA:ssa säätely voi tapahtua proteiinien biosynteesin (translaation), RNA:n pilkkomisen, RNA:n pilkkomisen tai transkription lopettamisen tasolla. Regulatoriset sekvenssit liittyvät usein messenger RNA (mRNA) -molekyyleihin, joissa niitä käytetään mRNA:n biogeneesin tai translaation ohjaamiseen. Erilaiset biologiset molekyylit voivat sitoutua RNA:han tämän säätelyn toteuttamiseksi, mukaan lukien proteiinit (esim. translaation repressorit ja splikointitekijät), muut RNA-molekyylit (esim. miRNA) ja pienet molekyylit, kun kyseessä ovat ribokytkimet.
Tutkimus kaikkien säätelyalueiden löytämiseksi kaikenlaisten organismien genomeista on meneillään. Konservoituneet ei-koodaavat sekvenssit sisältävät usein säätelyalueita, joten ne ovat usein näiden analyysien kohteena.