با وجود این، مشخص شد که ما فقط حدود ۲۵ هزار ژن داریم، یعنی به همان اندازه که یک گیاه گلدار بسیار کوچک به نام Arabidopsis دارد و اندکی بیشتر از کرمی به نام Caenorhabditis elegans.
این شگفتی باعث بحث های نقادانه در حال رشدی در میان ژنتیک‌دانان شد. آنها به این نتیجه رسیدند که ژنوم ما و پستانداران دیگر انعطاف پذیرتر و پیچیده تر از آن چیزی است که تاکنون به نظر می رسید. تصور قدیمی یک ژن/ یک پروتئین کنار گذاشته شده است؛ اکنون مشخص شده است که ژن های زیادی می توانند چند پروتئین تولید کنند. پروتئین های تنظیمی،RNA و بخش های نارمزدهنده DNA و حتی تغییرهای شیمیایی و ساختاری خود ژنوم تعیین می کنند که ژن ها چگونه، کجا و چه زمانی بیان شوند. مشخص کردن اینکه همه این عوامل چگونه با هم کار می کنند تا چگونگی بیان ژن را پی ریزی کنند، یکی از چالش های اصلی پیش روی زیست شناسان است.

 
در چند سال گذشته، روشن شده است پدیده‌یی به نام «پیرایش جایگزین» (alternative‌splicing) یکی از علت هایی است که باعث می شود ژنوم انسان با تعداد اندکی ژن، چنین پیچیدگی را به وجود آورد. ژن‌های انسان هم DNA رمزدهنده (اگزون) و هم DNA غیررمزدهنده (اینترون) دارد. در برخی ژن‌ها، ترکیب متفاوتی از اگزون‌ها می‌تواند در زمان‌های مختلف فعال شود و از هر ترکیب، پروتئین متفاوتی به‌دست آید.

«پیرایش جایگزین» از مدت ها پیش به عنوان یک نقص نادر طی فرآیند رونویسی از ژن در نظر گرفته می شد، اما پژوهشگران هم اکنون به این نتیجه رسیده اند که این پدیده دست کم در نیمی از ژن های ما رخ می دهد؛ البته برخی ژنتیک‌دانان از همه ژن‌های ما یاد می‌کنند، این یافته گام بلندی به سوی توضیح این حقیقت بود که چگونه تعدادی ژن، صدها و هزاران پروتئین مختلف تولید می کنند. اما این پرسش که ماشین رونویسی چگونه تصمیم می گیرد کدام بخش های ژن در زمانی خاص خوانده شوند، هنوز یک راز است.

چنین چیزی را درباره سازوکارهایی که تعیین می‌کنند کدام ژن‌ها یا دسته‌یی از ژن‌ها در زمان و مکان خاص روشن یا خاموش می‌شوند، نیز باید گفت. پژوهشگران کشف کرده‌اند که هر ژن برای اینکه کارش را انجام دهد به بازیگران پشتیبانی نیاز دارد و گاهی تعداد آنها به صدها بازیگر می رسد. اینها شامل پروتئین هایی هستند که ژن‌ها را خاموش و فعال می کنند؛ برای مثال با افزودن گروه‌های استیل یا متیل به DNA پروتئین های دیگر که عوامل رونویسی نامیده می‌شوند، به طور مستقیم‌تری با ژن ها برهم کنش دارند؛ آنها به جایگاه‌های خاصی، نزدیک ژنی که زیر فرمان آنهاست متصل می شوند. مانند مورد «پیرایش جایگزین»، فعال‌شدن، ترکیب‌های مختلفی از جایگاه های اتصال، تنظیم ظریف بیان ژن را امکان پذیر می‌سازد، اما هنوز پژوهشگران باید به دقت مشخص کنند که چگونه همه این عوامل تنظیمی با هم کار می‌کنند و چگونه با پیرایش جایگزین هماهنگ می‌شوند.

 
در دهه گذشته یا اندکی پیش‌تر، پژوهشگران نقش کلیدی پروتئین‌های کروماتین و RNA را در تنظیم بیان ژن پذیرفتند. پروتئین های کروماتین در اصل به بسته بندی DNA و حفظ شکل مارپیچی آن کمک می کنند. با تغییر اندکی در شکل کروماتین، ممکن است ژن های مختلف در معرض ماشین رونویسی قرار گیرند.

ژن ها به میزان RNA نیز حساس هستند. مولکول‌های کوچکی از RNA، که بسیاری از آنها کمتر از ۳۰ باز دارند، اکنون به عنوان تنظیم کننده ژن در کانون توجه قرار گرفته‌اند. پژوهشگران زیادی که در ۵ سال گذشته روی RNA پیک و دیگر مولکول‌های به نسبت بزرگ RNA کار می کردند، اکنون به بررسی این خویشاوندان کوچک تر آنها از جمله RNA میکرو و RNA هسته‌یی کوچک روی آورده‌اند. شگفت آور است که این مولکول‌های کوچک، ژن ها را خاموش می‌کنند و بنابراین بیان ژن را تغییر می‌دهند. آنها در تمایز سلولی که طی رشد و نمو جانداران رخ می دهد نیز نقش مهمی دارند، اما چگونگی کارکرد آنها هنوز به درستی مشخص نیست.

 
پژوهشگران گام‌های زیادی برای روشن کردن این سازوکارهای گوناگون تنظیم فعالیت ژن‌ها برداشته اند. ژنوم شناسان با مقایسه ژنوم جانداران شاخه های مختلف درخت تکاملی تلاش می کنند جایگاه بخش‌های تنظیمی را مشخص کنند و سرنخ‌هایی برای چگونگی تکامل سازوکارهایی مانند «پیرایش جایگزین» پیدا کنند. این پژوهش‌ها راه را برای شناخت چگونگی کار این بخش های تنظیمی روشن خواهند کرد. آزمایش‌هایی روی موش‌ها مانند افزودن یا حذف بخش‌های تنظیمی و دستکاریRNA و مدل سازی رایانه‌یی می‌تواند در این راه به ما کمک کند. اما پرسش اساسی که به احتمال زیاد تا مدتی دراز بدون پاسخ خواهد ماند این است؛ چگونه همه این ویژگی ها با هم در یک قالب ریخته شده‌اند تا جانداری مانند ما را بسازند؟