二、基因表达的调控

基因表达在多个阶段均受到控制，其中转录起始阶段是主要的调控点，真核生物通过顺式作用元件（cis-acting element）和反式作用因子（trans-acting factor）的相互作用来完成。顺式作用元件包括启动子、增强子、沉默子和绝缘子等参与转录调节的DNA序列，通常位于被调控基因的上游，不编码蛋白。反式作用因子多为转录因子，其结构包含DNA结合域、转录激活域和连接区。众多转录因子与RNA聚合酶同启动子结合形成前起始复合物开始转录，而实际上基因的调控是极为精细的，受到机体内外多种生化信号影响，DNA与蛋白以及蛋白与蛋白复杂的相互作用共同参与。

（一）信号转导系统

基因的表达通常取决于其环境中的各种信号，包括激素、生长因子、营养物质或其他化合物，这些胞外刺激必须影响细胞内的事件才能对基因表达产生影响。细胞具有一套完整严密的信号转导系统，在细胞受到外来信号刺激时，调控细胞的反应，以实现细胞功能的转变，如生长、分裂、分化和细胞死亡（包括细胞程序化死亡）等。信号物质通过穿过细胞膜进入胞内或与细胞表面受体结合以直接或间接的方式发挥作用。直接进入胞内的信号物质自身可作为转录因子或通过影响胞内已知蛋白活性调节基因表达，如转录激活因子乳铁蛋白。而细胞表面受体结合外部刺激后多数通过级联途径将信号传至基因，常见的级联途径如MAP激酶系统和Ras系统等。

信号转导包括许多环节，任何一部分有缺陷都可影响细胞发育及其功能。不同信号转导系统间也有相互联系的情况，如生长因子和类固醇激素受体之间，但这部分内容更为复杂。一般来说，许多信号转导系统最终都要通过激活或抑制基因的表达来发挥作用。

（二）激活/抑制基因

许多生物学反应均需转录因子的参与，如转录因子FoxO1，参与细胞分化、凋亡、DNA损伤修复、细胞周期阻滞等生物学过程，并与肿瘤的发生发展密切相关。这些因子的差异表达或缺失可对其生物学功能造成影响。

某些转录因子可专一识别基因启动子或增强子中应答元件，如热激应答元件、糖皮质激素应答元件和血清应答元件，它们的相互作用促进了一些基础性的转录激活复合物的合成，可以调节转录的速度。某些蛋白则可与启动子或沉默子中的元件结合，通过组蛋白去乙酰化或DNA甲基化抑制基因的表达。而一些蛋白则可根据所处环境的改变发挥激活或抑制基因表达的作用。