IV.A. Les 3 niveaux du phénotype et leur relation

Le phénotype correspond à l’état des caractères observables ou mesurables. Il est défini à 3 échelles

• le phénotype macroscopique (état des caractères macroscopiques), 

• le phénotype cellulaire (état des caractères cellulaires) 

• le phénotype moléculaire (état des caractères moléculaires). 

La nature et les propriétés des molécules qui composent les cellules ainsi que leur quantité déterminent les propriétés des cellules (forme, couleur, capacités métaboliques). Ces propriétés cellulaires déterminent à leur tour les propriétés du tissu ou de l’organe. Le phénotype moléculaire détermine donc le phénotype cellulaire qui détermine à son tour le phénotype macroscopique. 

IV.B. La régulation de l’expression génétique

L’expression des gènes est un processus finement contrôlé par des facteurs internes (identité cellulaire, hormones) ou externe (lumière, température etc..). C’est, entre autre, la séquence régulatrice d’un gène qui détermine où, quand et à quelle intensité ce gène s’exprime. Cette séquence, qui se situe en amont du gène, n'est pas transcrite mais elle contient des sites de liaisons de facteurs de transcription, protéines qui se lient à l'ADN et qui recrutent l'ARN polymérase (cf. II). Lorsqu'une cellule exprime un facteur de transcription, les gènes qu'il active seront transcrits et donc eux aussi exprimés.

Ainsi, bien que toutes les cellules d’un organisme possèdent la même information génétique, les différents types cellulaires ne produisent pas les mêmes protéines (Différents phénotypes moléculaires engendrant différents phénotypes cellulaires).