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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，這些蛋白能準確地識別并結合到特異的DNA序列，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。
1 機制原理
圖1 哺乳動(dòng)物轉錄調控原理
RNA聚合酶II是三大RNA聚合酶之一，存在于基因轉錄裝置的核心位置，編碼蛋白質(zhì)基因的轉錄受到RNA聚合酶的調控。RNA聚合酶解開(kāi)DNA雙鏈，沿著(zhù)一條鏈移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中，它們一邊“解讀”DNA鏈上的核苷，一邊合成一條相應的RNA鏈。由Pol II合成的RNA就是mRNA，它們將合成蛋白質(zhì)的指令傳給核糖體。
過(guò)往的研究證實(shí)，在許多哺乳動(dòng)物的多個(gè)基因進(jìn)行轉錄時(shí)，RNAPII往往會(huì )在啟動(dòng)子附近的某些特定區域發(fā)生停頓。這種停頓往往是發(fā)生在RNAPII復合體形成和轉錄起始之后。而這個(gè)轉錄早期延伸的時(shí)期也是許多基因調控手段發(fā)生效用的時(shí)期，在基因調控方面有著(zhù)重要意義。
轉錄延長(cháng)促進(jìn)因子b（P-TEFb）是一個(gè)幫助RNAPII轉錄復合物從停頓位點(diǎn)釋放的具有激酶活性的重要輔助因子。通常情況下，P-TEFb被束縛于7SK snRNP復合體以中一種非活化狀態(tài)存在，當其解離出來(lái)時(shí)才能激活轉錄?，F在已經(jīng)證實(shí)了7SK snRNP復合體的組成元件SRSF2（SR剪接因子）積聚在了基因的啟動(dòng)子上，在轉錄停頓釋放中發(fā)揮了直接的作用。通過(guò) SRSF2結合轉錄起始位點(diǎn)附近的新生RNA，SRSF2以一種RNA依賴(lài)性的方式，介導了P-TEFb從7SK snRNP復合體中釋放出來(lái)，并激活了轉錄。這些新研究發(fā)現揭示了SR蛋白一個(gè)意外的功能，在基因激活過(guò)程中對啟動(dòng)子近端的新生RNA起作用，這與HIV Tat/TAR激活細胞基因的機制相類(lèi)似。
具體機制主要有以下幾點(diǎn)：
（1）特異性因子：改變RNA聚合酶對于特定啟動(dòng)子或一套啟動(dòng)子識別的特異性，使得RNA聚合酶更多或更少地結合到這些啟動(dòng)子上（如原核轉錄中用到的σ因子）。
（2）阻遏因子：結合到DNA鏈上的靠近或覆蓋啟動(dòng)子區域的那些非編碼序列上，阻礙RNA聚合酶順利進(jìn)入此鏈，故阻礙了基因的表達。
（3）通用轉錄因子：這些轉錄因子將RNA聚合酶安放至編碼蛋白序列的起始位置，繼而釋放聚合酶以轉錄mRNA。
（4）激活因子：增強RNA聚合酶與特定啟動(dòng)子的相互作用，促進(jìn)基因的表達。激活因子通過(guò)增強RNA聚合酶對啟動(dòng)子的吸引而達到此作用，這一機制是通過(guò)與RNA聚合酶亞基的相互作用或間接通過(guò)改變DNA結構而實(shí)現的。
（5）增強子：位于DNA螺旋結構上的一些位點(diǎn)，它們通過(guò)與激活因子相結合以將DNA彎曲使特定啟動(dòng)子朝向起始復合物。
圖2 啟動(dòng)子與轉錄因子的分類(lèi)及相互關(guān)系
2 調控激活方式
圖3 哺乳動(dòng)物轉錄起始GTFs的裝配
圖4 哺乳動(dòng)物轉錄調控激活方式
? A factor is tissue-specific because it is synthesized only in a particular type of cell. This is typical of factors that regulate development, such as homeodomain proteins.
? The activity of a factor may be directly controlled by modification. H5TF is converted to the active form by phosphorylation. API (a heterodimer between the subunitslunand Fos) is converted to the active form by phosphorylating the lun subunit.
? A factor is activated or inactivated by binding a ligand. The steroid receptors are prime examples. Ligand binding may influence the localization of the protein (causing transport from cytoplasm to nucleus), as well as determining its ability to bind to DNA.
? Availability of a factor may vary; for example, the factor NF-KB (which activates immunoglobulin Kgenes in B lymphocytes) is present in many cell types. It is sequestered in the cytoplasm, however, by the inhibitory protein I-KB. In B lymphocytes, NF-KB is released from I-KB and moves to the nucleus, where it activates transcription.
? A dimeric factor may have alternative partners. One partner may cause it to be inactive; synthesis of the active partner may displace the inactive partner. Such situations may be amplified into 652 CHAPTER 25 Activating Transcription networks in which various alternative partners pair with one another, especially among the HLH proteins.
? The factor may be cleaved from an inactive precursor. One activator is produced as a protein bound to the nuclear envelope and endoplasmic reticulum. The absence of sterols (such as cholesterol) causes the cytosolic domain to be cleaved; it then translocates to the nucleus and provides the active form of the activator.