a. 顺式作用元件（cis-acting element）：又称分子内作用元件，只存在于DNA分子上的一些与基因转录调控有关的特殊顺序。

b. 反式作用因子（trans-actiong factor）：又称为分子间作用因子，指一些与基因表达调控有关的蛋白质因子。反式作用因子与顺式作用元件之间的共同作用，才能够达到对特定基因进行调控的目的。

c. 顺式作用元件与反式作用因子之间的相互作用：大多数调节蛋白在与DNA结合之前，需先通过蛋白质—蛋白质相互作用，形成二聚体或多聚体，然后再通过识别特定的顺式作用元件，而与DNA分子结合。这种结合通常是非共价键结合。

2. 原核基因调控机制的类型和特点

原核生物的基因调控主要发生在转录水平上，其调控机制可以分为负调控和正调控。在负转录调控系统中，调节基因的物质是阻遏蛋白——组织结构基因转炉，其作用部位是操纵区，它与操纵区结合，转录受阻。在正转录调控系统中，调节基因的产物是激活蛋白，激活蛋白结合与DNA的启动子及RNA聚合酶后，转录才会进行。

原核基因转录调控的特点主要为：

（1）σ因子决定RNA聚合酶识别特异性；

（2）操纵子模型的普遍性；

（3）阻遏蛋白与阻遏机制的普遍性。

3. 乳糖操纵子与负控诱导系统

乳糖操纵子属于可诱导调节的基因表达。即在某些物质的诱导下使基因活化。

大肠杆菌乳糖操纵子（lac operon）包括3个结构基因：Z（编码β-半乳糖苷酶）、Y（编码β-半乳糖苷透过酶）和A（编码β-半乳糖苷乙酰转移酶），以及启动子（P）、操纵基因（O）和阻遏子（I）。转录的调控是在启动区和操纵区进行的。当培养基中同时存在葡萄糖和乳糖时，乳糖操纵子启动子表达受阻；当培养基中乳糖浓度升高而葡萄糖浓度降低时，乳糖作为诱导剂与阻遏蛋白结合，促使阻遏蛋白与操纵基因分离；另一方面，细胞中cAMP浓度升高，cAMP与cAMP蛋白受体结合并使之激活，cAMP蛋白受体与启动基因结合并促使RNA聚合酶与启动基因结合，基因转录激活；当葡萄糖消耗完后，细胞内cAMP浓度增加，乳糖操纵

子起始高效表达。

4. 色氨酸操纵子与负控阻遏系统

色氨酸操纵子属于可阻遏调节的基因表达，即在一些特殊物质积累时会导致基因表达的关闭，主要调控一系列用于色氨酸合成代谢的酶蛋白的转录合成。色氨酸的合成主要分五步完成，有7个基因参与整个合成过程。trpE和trpG融合成一个功能基因、trpC和trpB也融合成一个功能基因。大肠杆菌中的trp操纵子中各部分依次顺序为P区（启动子区）、O区（操纵区）、L区和a区（前导区和弱化子区）、E区（trpE基因）、D区（trpD基因）、C区（trpC基因）、B区（trpB基因）、A区（trpA基因）。trp操纵子中产生阻遏物的基因是trpR，该基因距trp基因簇很远。色氨酸操纵子通常处于开放状态，其辅阻遏蛋白不能与操纵基因结合而阻遏转录。而当色氨酸合成过多时，色氨酸作为辅阻遏物与辅阻遏蛋白结合而形成阻遏蛋白，后者与操纵基因结合而使基因转录关闭。色氨酸操纵子的调控还涉及转录弱化机制。即在色氨酸操纵子第一个结构基因与启动基因之间存在有一弱化区域，当细胞内色氨酸浓度很高时，通过与转录相偶联的翻译过程，形成一个弱化子结构，使RNA聚合酶从DNA上脱落，导致转录终止。

弱化作用要具备三个重要的条件：

（1）是前导顺序中要有相应氨基酸的密码子；

（2）要具有四组配对区；

（3）转录和翻译必须偶联。真核生物的转录和翻译是分别在核和胞质中进行，不能偶联，所以也不存在这种形式的调节。

十二、真核基因表达调控

1. 真核生物基因表达调控的特点

1、RNA聚合酶；2、多层次:转录、转录后、翻译、翻译后；3、个体发育复杂；4、活性染色体结构变化：对核酸酶敏感 、DNA拓扑 结构变化 、DNA碱基修饰变化 、组蛋白变化；

5、正性调节占主导；6、转录与翻译间隔进行；7、转录后修饰、加工

2. 反式作用因子

转录调控过程中，同时需要顺式作用元件与反式作用因子。根据各个蛋白质成分在转录中的作用，可以将整个转录复合物分为三部分。转录因子研究较多的有识别TATA区和TFIID，识别CAAT区的CTF，识别GGGCGG区的SP1，以及识别热激蛋白启动区的HSF。

（1）反式作用因子中的DNA识别位点或结合链

a. 螺旋-转角-螺旋结构。

b. 锌指结构：锌指结构家族蛋白大体可分为锌指、锌钮和锌簇结构，其特有的半胱氨酸和组氨酸残基之间氨基酸残基数基本恒定，有锌参与时才具备转录调控活性。重复的锌指样结构都是以锌将一个α螺旋与一个反向平行β片层的基部以锌原子为中心，通过与一对半胱氨酸和一对组氨酸之间形成配位键相连接，锌指环上突出的赖氨酸、精氨酸参与DNA的结合。 c. 碱性亮氨酸拉链。

d. 碱性螺旋-环-螺旋结构。

e. 同源域蛋白。

（2）转录活化结构域

反式作用因子的结构基础是具有转录活化域。不同的转录活化域具有几个特征性结构：a. 带带负电荷的螺旋结构。b. 富含谷氨酰胺的结构。c. 富含脯氨酸的结构。