Какие вещества в многоклеточном организме играют важнейшую роль в координации работы тысяч генов?

Гормоны.

Это химические сигналы эндокринной системы, которые разносятся кровью и синхронно «переключают» экспрессию огромных наборов генов в разных тканях. Стероидные и тиреоидные гормоны проникают в клетку и связываются с ядерными рецепторами — по сути, с транскрипционными факторами, напрямую влияя на то, какие гены будут считаны (пример: кортизол, эстрогены, тироксин). Пептидные и белковые гормоны (инсулин, гормон роста и др.) действуют через мембранные рецепторы, запускают каскады вторичных посредников (например, cAMP, Ca²⁺, киназы), что приводит к активации/репрессии множества транскрипционных факторов и изменяет работу тысяч генов одновременно. Именно так организм координирует метаболизм, рост, развитие и стресс-ответ на уровне целых органов и систем.