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2.1.2 轉錄水平調控
轉錄是遺傳信息從DNA流向RNA的過(guò)程。第一步合成原始轉錄產(chǎn)物（過(guò)程包括轉錄的啟動(dòng)、延伸和終止）；第二步轉錄產(chǎn)物的后加工，主要有mRNA前體的后加工（裝上5′端帽子、裝上3′端多聚A尾巴、剪接、修飾）、tRNA前體的后加工（修飾、切除5′端和3′端多余核苷酸、3′端不含CCA順序的tRNA前體需裝上CCA順序）、rRNA前體的后加工（修飾、剪切、剪接）。
轉錄調控是指以DNA為模板合成RNA的調控，所有的細胞都具有大量序列特異的DNA結合蛋白（反式作用因子），這些蛋白能準確地識別并結合到特異的DNA序列（順式作用元件），在轉錄水平上起著(zhù)開(kāi)關(guān)的作用。轉錄水平調控是真核基因表達調控的重要環(huán)節。根據真核基因表達是否受環(huán)境影響可分為：發(fā)育調控和瞬時(shí)調控。其中發(fā)育調控是指真核生物為確保自身生長(cháng)、發(fā)育、分化等對基因表達按“預定”和“有序”的程序進(jìn)行的調控，是不可逆的過(guò)程；瞬時(shí)調控是指真核生物在內、外環(huán)境的刺激下所做出的適應性轉錄調控，是可逆過(guò)程。
2.1.2.1 啟動(dòng)子
啟動(dòng)子是位于結構基因5'端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之與模板DNA準確的結合并具有轉錄起始的特異性。啟動(dòng)子是基因（gene）的一個(gè)組成部分，控制基因表達（轉錄）的起始時(shí)間和表達的程度。啟動(dòng)子（Promoters）就像“開(kāi)關(guān)”，決定基因的活動(dòng)。既然基因是成序列的核苷酸（nucleotides），那么啟動(dòng)子也應由核苷酸組成。啟動(dòng)子本身并不控制基因活動(dòng)，而是通過(guò)與稱(chēng)為轉錄因子（transcription factor）的這種蛋白質(zhì)（proteins）結合而控制基因活動(dòng)的。轉錄因子就像一面“旗子”，指揮著(zhù)酶（enzymes）(RNA聚合酶RNA polymerases) 的活動(dòng)。這種酶指導著(zhù)RNA合成。
（1）核心啟動(dòng)子
核心啟動(dòng)子是指保證RNA聚合酶Ⅱ轉錄正常起始所必需的、最少的DNA序列，通常由起始點(diǎn)和Pribnow盒/Hogness盒兩部份組成。DNA模板上的轉錄起始點(diǎn)，一般富含嘧啶堿基，稱(chēng)為起始子（initiator，Inr）。在結構基因上游的-10/-45區，一般存在一段富含TA的保守序列，在原核生物中稱(chēng)為Pribnow盒，在真核生物中稱(chēng)為Hogness盒或TATA盒。核心啟動(dòng)子單獨起作用時(shí)只能確定轉錄起始位點(diǎn)和產(chǎn)生基礎水平的轉錄。
（2）上游啟動(dòng)子元件
上游啟動(dòng)子元件(upstream promoter element，UPE)：又叫近端啟動(dòng)子元件（Promoter Proximal Element，PPE）,或稱(chēng)為上游激活序列（upstream activating sequence，UAS）。是位于結構基因上游-35 ~ -250區的保守序列，包括通常位于－70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距轉錄起始點(diǎn)更遠的上游元件。這些元件與相應的蛋白因子結合能提高或改變轉錄效率。不同基因具有不同的上游啟動(dòng)子元件，其位置也不相同，這使得不同的基因表達分別有不同的調控。存在于原核生物啟動(dòng)子近端元件通常是–35區的保守序列，富含TTGACA序列，故稱(chēng)為GACA盒。存在于真核生物–70區的啟動(dòng)子近端元件保守序列，一般富含GCCAAT或GGGGCGG序列，故稱(chēng)為CCAAT盒或GC盒。
（3）增強子
增強子(enhancer)指能強化轉錄起始的一段DNA序列，它增加同它連鎖的基因轉錄頻率的DNA序列。增強子是通過(guò)啟動(dòng)子來(lái)增加轉錄的。有效的增強子可以位于基因的5’端，也可位于基因的3’端，有的還可位于基因的內含子中。增強子的效應很明顯，一般能使基因轉錄頻率增加10～200倍，有的甚至可以高達上千倍。例如，人珠蛋白基因的表達水平在巨細胞病毒(cytomegalovirus，CMV)增強子作用下可提高600～1 000倍。增強子的作用同增強子的取向(5’一3’或3’一5’)無(wú)關(guān)，甚至遠離靶基因達幾千kb也仍有增強作用。
增強子具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：① 具有遠距離效應；② 無(wú)方向性；③ 順式調節；④ 無(wú)物種和基因的特異性；⑤ 具有組織特異性；⑥ 有相位性；⑦ 有的增強子可以對外部信號產(chǎn)生反應。
增強子有別于啟動(dòng)子處有兩點(diǎn):（1）、增強子對于啟動(dòng)子的位置不固定，而能有很大的變動(dòng)；（2）、它能在兩個(gè)方向產(chǎn)生相互作用。一個(gè)增強子并不限于促進(jìn)某一特殊啟動(dòng)子的轉錄，它能刺激在它附近的任一啟動(dòng)子。
2.1.2.2 轉錄因子
轉錄因子（Transcription factor，TF）也稱(chēng)為反式作用因子，是一類(lèi)能與基因5`端上游特定序列專(zhuān)一性結合并調節基因轉錄的調控蛋白。人類(lèi)基因組中35000多個(gè)基因在不同的組織、不同的時(shí)間具有表達差異性，轉錄因子的調控起到重要的作用。轉錄因子的調控導致基因表達的差異。與此同時(shí)，通常它們也是信號轉導通路的靶標，也是被調控的對象。
轉錄因子的結合位點(diǎn)（transcription factor binding site，TFBS）是轉錄因子調節基因表達時(shí)，與基因模板鏈結合的區域。按照常識，轉錄因子（transcription factor，TF）的結合位點(diǎn)一般應該分布在基因的前端，但是，新的研究發(fā)現，人21和22號染色體上，只有22%的轉錄因子結合位點(diǎn)分布在蛋白編碼基因的5'端。
真核生物轉錄起始十分復雜，往往需要多種蛋白因子的協(xié)助，轉錄因子與RNA聚合酶Ⅱ形成轉錄起始復合體，共同參與轉錄起始的過(guò)程。根據轉錄因子的作用特點(diǎn)可分為二類(lèi)；第一類(lèi)為通用轉錄因子,它們與RNA聚合酶Ⅱ共同組成轉錄起始復合體時(shí)，轉錄才能在正確的位置開(kāi)始。除TFⅡD以外，還發(fā)現TFⅡA，TFⅡB，TFⅡF，TFⅡE，TFⅡH等，它們在轉錄起始復合體組裝的不同階段起作用。第二類(lèi)轉錄因子為組織細胞特異性轉錄因子，這些TF是在特異的組織細胞或是受到一些類(lèi)固醇激素\生長(cháng)因子或其它刺激后，開(kāi)始表達某些特異蛋白質(zhì)分子時(shí)，才需要的一類(lèi)轉錄因子。
（1）基本轉錄因子
基本轉錄因子（basic transcription factor），也叫通用轉錄因子，是一類(lèi)能特異識別并結合于編碼基因上游啟動(dòng)子區的蛋白分子，它對編碼基因的轉錄起始起關(guān)鍵作用，是RNA聚合酶結合啟動(dòng)子所必須的一組蛋白分子。當只有通用轉錄因子參與的時(shí)候，轉錄以很低的速率進(jìn)行，稱(chēng)為基礎轉錄。原核生物轉錄中，起始需要轉錄因子，但隨后不需要。與原核相反，真核生物中由輔助因子識別啟動(dòng)子，即為基本轉錄因子。
（2）特異性轉錄因子
特異性轉錄因子（specific transcrption factor），結合于啟動(dòng)子上游調控區或增強子等順式作用元件中的特異性識別序列上，調節轉錄的時(shí)間、位置、水平。
激活因子是指與特定DNA序列結合以促進(jìn)基因轉錄的因子。反之，阻遏因子，也叫轉錄抑制因子(包括蛋白質(zhì)因子等)通過(guò)直接結合基因順式元件或間接相互作用，多方式、可選擇地抑制目標基因表達的一種蛋白因子。