Kontrolle der Genexpression bei Eukaryoten

Viele der bedeutendsten und faszinierendsten Bereiche der modernen Biologie und der Medizin, wie die Stoffwechselwege, die für die Entwicklung vielzelliger Organismen notwendig sind, die Eigenschaften, die gesunde Zellen von Krebszellen unterscheiden, und auch die Veränderungen, die im Verlauf der Evolution zur Entstehung neuer Arten führten, umfassen ganze Netzwerke aus genregulatorischen Signalwegen. Bei Eukaryoten ist die Genregulation in mehrfacher Hinsicht erheblich komplizierter als bei Prokaryoten. Erstens ist das Genom, das reguliert werden muss, beträchtlich größer. Das E. coli-Genom ist ein einzelnes, ringförmiges Chromosom von 4,6 Mb, das rund 2 000 Proteine codiert. Dagegen enthält schon die Bäckerhefe Saccharomyces cerevisiae, einer der einfachsten Eukaryoten, 16 Chromosomen mit einer Größe von 0,2 bis 2,2 Mb. Insgesamt besteht das Hefegenom aus 12 Mb und codiert ungefähr 6 000 Proteine. In einer menschlichen Zelle verteilt sich das Genom auf 23 Chromosomenpaare. Die Größe der Chromosomen reicht von 50 bis 250 Mb und in den insgesamt 3 000 Mb der menschlichen DNA befinden sich ungefähr 23 000 Gene.