Ihmisten ihonväri johtuu pääasiassa melaniinin, otsidoidun tyrosiinin polymeerien tuotannosta, jotka muodostavat ihon tummia rakeita. Melanogeneesi on melaniinin tuotanto erikoissoluissa, joita kutsutaan melanosyyteiksi. Tällaiset solut sijaitsevat ihossa, hiuksissa ja silmissä. Entsyymi, joka välittää tämän pigmentin tuotantoa, on eräänlainen polyfenolioksidaasi, joka tunnetaan nimellä tyrosinaasi.
Melanosyytit, joissa melaniinin tuotanto tapahtuu, sijaitsevat pääasiassa orvaskeden eli ihokerroksen perustasolla. Noin 5-10% tämän ihon kerroksen soluista on melanosyyttejä. Melanogeneesi etenee taustalla tai perustasolla koko ajan. Se voidaan aktivoida myös auringon ultraviolettisäteilyltä (UV).
Vaaleahiuksisilla, kuten pohjoiseurooppalaisilla, melanogeneesin perustaso on alhainen. He ovat alttiita auringon vaurioille auringosta, koska heillä ei ole melaniinia. Ihmiset, joilla on tummempi iho, tuottavat paljon korkeampia pigmenttejä ja heillä on paljon parempi luonnollinen suoja auringolta. Nämä ihonvärin erot korreloivat alttiuteen ihosyöpämelanoomalle, ja niiden uskotaan johtuvan heidän esi -isiensä kehityksestä alueilla, joilla on eri määrä auringonvaloa ja UV -säteilyä.
Alhaisesta melanogeneesistä voi olla hyötyä. Korkea melaniinipitoisuus häiritsee UV -säteiden imeytymistä, joka on välttämätöntä tärkeiden yhdisteiden, kuten D -vitamiinin, tuotannolle. Matala D -vitamiinipitoisuus voi aiheuttaa erilaisia ongelmia. Tällaiset melaniinitasot suojaavat kuitenkin foolihapon hajoamiselta. Tämän yhdisteen alhaiset pitoisuudet voivat johtaa synnynnäisiin epämuodostumiin.
Melanogeneesiprosessiin kuuluu tyrosinaasientsyymi, joka tuo happiatomin aminohappo tyrosiinin fenoliryhmään. Tämä johtaa hydroksyyliryhmän (OH) läsnäoloon fenolissa. Sitten entsyymi suorittaa toisen reaktion lisäämällä toisen hydroksyyliryhmän ensimmäisen viereen. Nämä hapetetaan sitten kinoneiksi, epävakaisiksi happiyhdisteiksi, joista puuttuu vetymolekyyli. Kinonit reagoivat keskenään edelleen synnyttääkseen tumman pigmentin melaniinin, joka sitten kerääntyy rakeiksi.
Melanogeneesiä ohjataan useilla mekanismeilla. Se on hormonaalisessa hallinnassa, koska peptidit aktivoivat reseptorin. Monet muut molekyylit voivat stimuloida melaniinin tuotantoa, mukaan lukien koleratoksiini, D -vitamiinin metaboliitit ja retinoiinihapon johdannaiset. Kun UV -säteily vahingoittaa ihon DNA: ta, yksi DNA: n hajoamistuotteista voi myös käynnistää tämän prosessin.