जीन अभिव्यक्ति एवं नियमन (GENE EXPRESSION AND REGULATION)
आनुवंशिक पदार्थ तथा प्रोटीन्स (HEREDITARY MATERIAL AND PROTEINS)
आनुवंशिक पदार्थ, डीऑक्सीराइबोन्यूक्लीक अम्ल (deoxyribonucleic acid DNA) की रासायनिक संरचना तथा पीढ़ी-दर-पीढ़ी इसके सतत् प्रसारण के लिए इसके द्विगुणन (replication or duplication) की प्रक्रिया का वर्णन पिछले अध्याय में दिया गया है। अब यह जानना महत्त्वपूर्ण है कि जीवों में आनुवंशिक लक्षणों (hereditary characters or traits) का दिखाई देने वाले रूप में विकास अर्थात् दृश्यरूप प्रकटन (phenotypic expression ) DNA अणुओं में संचित संकेत सूचनाओं (coded informations) के अनुसार कैसे होता है। अब वह प्रमाणित हो चुका है कि प्रत्येक जीव के प्रत्येक संरचनात्मक (structural) तथा क्रियात्मक (functional) लक्षण का दृश्यरूप प्रकटन उन विशेष प्रकार की प्रोटीन्स (proteins) के कारण होता है जो इस लक्षण से सम्बन्धित अंगों और ऊतकों की कोशिकाओं में बनतीं अर्थात् संश्लेषित (synthesize) होती हैं। अतः स्पष्ट है कि DNA अणुओं में आरक्षित संकेत सूचनाएँ वास्तव में विविध प्रकार की कोशिकाओं में विविध प्रकार की प्रोटीन्स के संश्लेषण के रासायनिक संदेश होते हैं। कोशिकाओं के प्रत्येक भाग की संरचना में विविध प्रकार की संरचनात्मक प्रोटीन्स (structural proteins) की ही प्रमुख भूमिका होती है। इसी प्रकार, कोशिकीय उपापचय (physiology or cellular metabolism) की प्रत्येक रासायनिक अभिक्रिया (chemical reaction) का उत्प्रेरण (catalysis) तथा संचालन एक विशेष प्रकार की क्रियात्मक प्रोटीन (functional protein) करती है जिसे विकर अर्थात् एन्जाइम (enzyme) कहते हैं। कुछ प्रोटीन्स ताप, pH आदि के परिवर्तनों का बोध कराती है, कुछ बाह्यकोशिकीय एवं अन्तःकोशिकीय संकेतकों (signals) का काम करती हैं और कुछ कोशिकाकला के आर-पार अणुओं के लेन-देन का संचालन करती हैं।
प्रोटीन अणु एक या कई पोलीपेप्टाइड श्रृंखलाओं (polypeptide chains) के बने होते हैं और पॉलीपेप्टाइड श्रृंखलाएँ 20 प्रकार की ऐमीनो अम्ल इकाइयों अर्थात् एकलकों (amino acid units or monomers) के बहुलकीकरण (polymerization) से बनी बहुलक (polymers) होती हैं। इसके विपरीत, DNA के अणु केवल चार प्रकार के डीऑक्सीराइबोन्यूक्लिओटाइड (deoxyribonucleotide) एकलकों अर्थात् मोनोमर (monomers) अणुओं के बहुलक होते हैं।
