De manier waarop door beïnvloeding van de expressie de activiteit van een gen op een gewenst niveau afgesteld wordt
Bij de regulatie van genexpressie zijn DNA-bindende eiwitten betrokken (transcriptiefactoren) die binden aan specifieke herkenningssequenties in de promoter. Transcriptiefactorbindingsplaatsen in de proximale promoter worden cis-regulerende elementen genoemd (cis = aan deze kant, hier: dichtbij). De transcriptiefactoren en hun genen heten ‘trans-werkzame” factoren (trans = aan de overkant, hier: van elders komend).
Transcriptiefactoren reguleren de expressie van verschillende genen (vaak een groot aantal). De doelwitgenen hebben allemaal de specifieke herkenningsplaatsen in hun promoter. Maar de modulaire organisatie van zulke cis-regulerende elementen, plus allerlei andere regulerende invloeden vanuit signaaltransductieketens, bepalen de plaats en de tijd waarop het gen tot expressie komt. Dit is voor de ontwikkeling van een morfologische structuur een zeer belangrijk gegeven.
Omdat promoters niet gebonden zijn aan de genetische code van een open leesraam kunnen zij gemakkelijker muteren dan de genen zelf. Natuurlijke populaties herbergen dan ook veel genetische variatie in promotersequenties. Naar schatting is 40% van alle promoters polymorf.
Verandering van cis-regulatie is een belangrijk mechanisme bij de evolutie van variatie in bouwplannen. Door promotermutaties kan de expressie van een gen veranderen of het gen kan onder invloed komen van een andere transcriptiefactor. Zulke veranderingen kunnen ook plaats vinden door recombinatie of door insertie van een transposon. Verandering van cis-regulatie kan leiden tot nieuwe morfologieën zonder structurele veranderingen in de genen zelf. Men neemt aan dat dit proces in hoofdzaak verantwoordelijk is voor de diversificatie van vormen binnen een evolutionaire lijn. Veranderingen in de expressie van transcriptiefactoren zouden dan verantwoordelijk zijn voor grootschalige innovaties in het bouwplan zelf.
