W danym momencie komórkom potrzebne są tylko niektóre enzymy, w związku z czym niezbędna jest aktynowość tylko tych genów, które je kodują. Ponieważ nie ma potrzeby, aby w tym samym czasie były czynne wszystkie geny, w organizmie muszą istnieć pewne mechanizmy regulujące ekspresję genów. Mechanizmy te różnią się w komórkach prokariotycznych i eukariotycznych, co związana jest między innymi z sposobem organizacji ich materiału genetycznego.
Regulacja ekspresji genów u organizmów prokariotycznych:
Jednym z najbardziej znanych sposób regulacji ekspresji genów u bakterii jest mechanizm według którego działa operon laktozowy. DNA bakterii składa się praktycznie wyłącznie z samych odcinków kodujących. Jego geny tworzą grupę, który ulega wspólnej transkrypcji i kontroli. Ten zespół genów nazywany jest operonem.
W skład każdego operonu wchodzą:
• promotor – niekodująca sekwencja DNA, do której przyłącza się polimeraza
• operator – niekodująca sekwencja DNA, położona pomiędzy promotorem a genami struktury, do której może przyłączyć się białko represorowe
• geny struktury – kodują enzymy określonego szlaku metabolicznego, w przypadku operonu laktozowego są to trzy geny kodujące trzy enzymy
