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2.1.2 转录水平调控
转录是遗传信息从DNA流向RNA的过程。第一步合成原始转录产物（过程包括转录的启动、延伸和终止）；第二步转录产物的后加工，主要有mRNA前体的后加工（装上5′端帽子、装上3′端多聚A尾巴、剪接、修饰）、tRNA前体的后加工（修饰、切除5′端和3′端多余核苷酸、3′端不含CCA顺序的tRNA前体需装上CCA顺序）、rRNA前体的后加工（修饰、剪切、剪接）。
转录调控是指以DNA为模板合成RNA的调控，所有的细胞都具有大量序列特异的DNA结合蛋白（反式作用因子），这些蛋白能准确地识别并结合到特异的DNA序列（顺式作用元件），在转录水平上起着开关的作用。转录水平调控是真核基因表达调控的重要环节。根据真核基因表达是否受环境影响可分为：发育调控和瞬时调控。其中发育调控是指真核生物为确保自身生长、发育、分化等对基因表达按“预定”和“有序”的程序进行的调控，是不可逆的过程；瞬时调控是指真核生物在内、外环境的刺激下所做出的适应性转录调控，是可逆过程。
2.1.2.1 启动子
启动子是位于结构基因5'端上游的DNA序列，能活化RNA聚合酶，使之与模板DNA准确的结合并具有转录起始的特异性。启动子是基因（gene）的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。启动子（Promoters）就像“开关”，决定基因的活动。既然基因是成序列的核苷酸（nucleotides），那么启动子也应由核苷酸组成。启动子本身并不控制基因活动，而是通过与称为转录因子（transcription factor）的这种蛋白质（proteins）结合而控制基因活动的。转录因子就像一面“旗子”，指挥着酶（enzymes）(RNA聚合酶RNA polymerases) 的活动。这种酶指导着RNA合成。
（1）核心启动子
核心启动子是指保证RNA聚合酶Ⅱ转录正常起始所必需的、最少的DNA序列，通常由起始点和Pribnow盒/Hogness盒两部份组成。DNA模板上的转录起始点，一般富含嘧啶碱基，称为起始子（initiator，Inr）。在结构基因上游的-10/-45区，一般存在一段富含TA的保守序列，在原核生物中称为Pribnow盒，在真核生物中称为Hogness盒或TATA盒。核心启动子单独起作用时只能确定转录起始位点和产生基础水平的转录。
（2）上游启动子元件
上游启动子元件(upstream promoter element，UPE)：又叫近端启动子元件（Promoter Proximal Element，PPE）,或称为上游激活序列（upstream activating sequence，UAS）。是位于结构基因上游-35 ~ -250区的保守序列，包括通常位于－70bp附近的CAAT盒和GC盒、以及距转录起始点更远的上游元件。这些元件与相应的蛋白因子结合能提高或改变转录效率。不同基因具有不同的上游启动子元件，其位置也不相同，这使得不同的基因表达分别有不同的调控。存在于原核生物启动子近端元件通常是–35区的保守序列，富含TTGACA序列，故称为GACA盒。存在于真核生物–70区的启动子近端元件保守序列，一般富含GCCAAT或GGGGCGG序列，故称为CCAAT盒或GC盒。
（3）增强子
增强子(enhancer)指能强化转录起始的一段DNA序列，它增加同它连锁的基因转录频率的DNA序列。增强子是通过启动子来增加转录的。有效的增强子可以位于基因的5’端，也可位于基因的3’端，有的还可位于基因的内含子中。增强子的效应很明显，一般能使基因转录频率增加10～200倍，有的甚至可以高达上千倍。例如，人珠蛋白基因的表达水平在巨细胞病毒(cytomegalovirus，CMV)增强子作用下可提高600～1 000倍。增强子的作用同增强子的取向(5’一3’或3’一5’)无关，甚至远离靶基因达几千kb也仍有增强作用。
增强子具有以下几个特点：① 具有远距离效应；② 无方向性；③ 顺式调节；④ 无物种和基因的特异性；⑤ 具有组织特异性；⑥ 有相位性；⑦ 有的增强子可以对外部信号产生反应。
增强子有别于启动子处有两点:（1）、增强子对于启动子的位置不固定，而能有很大的变动；（2）、它能在两个方向产生相互作用。一个增强子并不限于促进某一特殊启动子的转录，它能刺激在它附近的任一启动子。
2.1.2.2 转录因子
转录因子（Transcription factor，TF）也称为反式作用因子，是一类能与基因5`端上游特定序列专一性结合并调节基因转录的调控蛋白。人类基因组中35000多个基因在不同的组织、不同的时间具有表达差异性，转录因子的调控起到重要的作用。转录因子的调控导致基因表达的差异。与此同时，通常它们也是信号转导通路的靶标，也是被调控的对象。
转录因子的结合位点（transcription factor binding site，TFBS）是转录因子调节基因表达时，与基因模板链结合的区域。按照常识，转录因子（transcription factor，TF）的结合位点一般应该分布在基因的前端，但是，新的研究发现，人21和22号染色体上，只有22%的转录因子结合位点分布在蛋白编码基因的5'端。
真核生物转录起始十分复杂，往往需要多种蛋白因子的协助，转录因子与RNA聚合酶Ⅱ形成转录起始复合体，共同参与转录起始的过程。根据转录因子的作用特点可分为二类；第一类为通用转录因子,它们与RNA聚合酶Ⅱ共同组成转录起始复合体时，转录才能在正确的位置开始。除TFⅡD以外，还发现TFⅡA，TFⅡB，TFⅡF，TFⅡE，TFⅡH等，它们在转录起始复合体组装的不同阶段起作用。第二类转录因子为组织细胞特异性转录因子，这些TF是在特异的组织细胞或是受到一些类固醇激素\生长因子或其它刺激后，开始表达某些特异蛋白质分子时，才需要的一类转录因子。
（1）基本转录因子
基本转录因子（basic transcription factor），也叫通用转录因子，是一类能特异识别并结合于编码基因上游启动子区的蛋白分子，它对编码基因的转录起始起关键作用，是RNA聚合酶结合启动子所必须的一组蛋白分子。当只有通用转录因子参与的时候，转录以很低的速率进行，称为基础转录。原核生物转录中，起始需要转录因子，但随后不需要。与原核相反，真核生物中由辅助因子识别启动子，即为基本转录因子。
（2）特异性转录因子
特异性转录因子（specific transcrption factor），结合于启动子上游调控区或增强子等顺式作用元件中的特异性识别序列上，调节转录的时间、位置、水平。
激活因子是指与特定DNA序列结合以促进基因转录的因子。反之，阻遏因子，也叫转录抑制因子(包括蛋白质因子等)通过直接结合基因顺式元件或间接相互作用，多方式、可选择地抑制目标基因表达的一种蛋白因子。