Regulacija gena je proces u kojem stanica određuje koje će gene eksprimirati i kada. Postoji niz razloga zašto se organizmi od jednostaničnih životinja do plavih kitova uključuju u ovaj proces, a regulacija gena je tema od interesa za neke istraživače koji žele saznati više o tome kako taj proces funkcionira i što se događa kada pođe po zlu. .
Jedan od najlakših načina za ilustriranje genske regulacije je razgovor o njoj kod ljudi. Svaka stanica u ljudskom tijelu sadrži potpunu kopiju DNK te osobe, s desecima tisuća potencijalno održivih gena. Svi ti geni ne mogu se izraziti odjednom, pa stanice moraju odlučiti koje će gene uključiti, a koje isključiti. Na primjer, stanica kože uključuje gene koji je čine stanicom kože, dok bi stanica kostiju te gene ostavila isključenima. Niti jednoj od ovih stanica ne bi bili potrebni geni koji omogućuju stanici da se diferencira u neuron, tako da bi i ti geni bili izostavljeni.
Osim što je korisna za diferencijaciju stanica, regulacija gena je također vrijedna za staničnu funkciju. Kako se stanica kreće kroz svoj život, ona ima različite potrebe i funkcije, koje se mogu riješiti korištenjem ovog procesa kako bi se odredilo koji su geni izraženi i kada. Isto tako, stanice se mogu prilagoditi promjenama okoline, kao što je ozljeda koja zahtijeva popravak aktiviranjem novih gena. Za stanicu, regulacija gena može se postići na više različitih načina, a jedan od najčešćih je jednostavno regulacija brzine transkripcije RNA. Geni se također mogu deaktivirati promjenom strukture DNK u pojedinoj stanici kako bi se isključili ili uključili.
Jednostanični organizmi također koriste ovaj proces za regulaciju svojih funkcija i aktivnosti. Ti organizmi moraju biti sposobni brzo prilagoditi genetski materijal kako bi se prilagodili promjenjivim okolnostima i novim okruženjima, budući da će neuspjeh u tome uzrokovati ne samo smrt stanice, već i smrt samog organizma. Regulacija gena omogućuje takvim organizmima da rade stvari koje će im omogućiti da se uklope u neprijateljska i ekstremna okruženja i da se prilagode promjenama, kao što je uvođenje antibiotika u njihovu okolinu.
Postoje i potencijalne terapijske primjene za proces. Znajući koji su geni uključeni u rak ili genetsko stanje, na primjer, teoretski je moguće isključiti te gene tako da ne mogu biti aktivni u tijelu.