表達就是“使用”一個基因
基因是一段攜帶某種產物（通常是蛋白質）指令的DNA。但擁有食譜並不等於做出了菜。基因表達就是真正讀取這份食譜並製造出產物的過程。當我們說一個基因“開啟”時，意思是細胞正透過轉錄把它抄錄成信使RNA，隨後常常再經由翻譯用這條訊息合成蛋白質。當一個基因“關閉”時，食譜仍在書裡，只是沒人照著做菜。
這正是中心法則的前半段：DNA抄錄為RNA，RNA再用來製造蛋白質。表達就是從基因到有功能產物的整條流程。產物的量可以很高、很低或為零，而細胞會不斷地加以調節。
細胞為何不會運行每一個基因
一個人類細胞攜帶大約兩萬個基因，但在任一時刻它只使用其中一小部分。運行一個基因要耗費能量和原料，而在錯誤的地點製造錯誤的蛋白質可能有害。因此細胞很挑剔：它在需要時表達所需之物。這種有選擇的使用稱為基因調控，是整個梯級的核心主題。
不過，有些基因幾乎每個細胞在幾乎所有時間都需要——那些構建核糖體、負責基礎代謝或複製DNA的基因。它們是管家基因，會穩定地保持開啟。大多數其他基因則是“受調控”的：依據細胞類型、時間和環境而上調或下調。肝細胞和肌肉細胞共享同一套基因組，卻表達著截然不同的受調控基因集合，這正是它們最終如此不同的原因。
- 一個信號到來——激素、營養物、發育線索或壓力。
- 細胞決定該信號應讓哪些基因上調或下調。
- 這些基因的轉錄隨之改變，於是mRNA的量也改變。
- 蛋白質水平隨之變動，細胞行為也隨之不同——這個基因就被“調控”了。