Un esempio ben studiato di repressione genetica è l’operone lac nei batteri. L'operone lac è costituito da un cluster di geni coinvolti nel metabolismo del lattosio. La sua espressione è strettamente regolata da una proteina repressore codificata dal gene lacI. Quando il glucosio è la fonte primaria di carbonio, il repressore lac si lega alla regione operatore dell'operone lac, bloccando la trascrizione dei geni coinvolti nel metabolismo del lattosio. Tuttavia, quando il glucosio è esaurito e il lattosio diventa la fonte primaria di carbonio, l'affinità del repressore per l'operatore diminuisce, consentendo alla RNA polimerasi di legarsi e avviare la trascrizione dei geni metabolici del lattosio.
Un altro meccanismo di repressione genetica prevede l’azione di piccole molecole di RNA non codificanti chiamate microRNA (miRNA). I miRNA regolano l'espressione genica legandosi a sequenze specifiche all'interno della regione 3' non tradotta (UTR) degli mRNA bersaglio. Questo legame impedisce la traduzione dell'mRNA in proteina o porta alla degradazione dell'mRNA, silenziando di fatto il gene. I miRNA svolgono ruoli cruciali in vari processi cellulari, tra cui lo sviluppo, la differenziazione e l'apoptosi.
In sintesi, la repressione genica si ottiene attraverso vari meccanismi, incluso il legame delle proteine repressori alle regioni operatori o l’azione dei miRNA. Questi meccanismi assicurano che i geni vengano espressi solo quando necessario, consentendo un controllo preciso sui processi cellulari e mantenendo l’omeostasi complessiva della cellula.
