У всіх організмів (виняток становлять деякі віруси) реалізація генетичного матеріалу відбувається по системі ДНК-РНК-білок. На першому етапі інформація переписується (транскрибується) з однієї нуклеїнової кислоти на іншу. Білки, які регулюють цей процес, називаються факторами транскрипції.

Що таке транскрипція

Транскрипція являє собою біосинтез молекули РНК на основі ДНК-матриці. Це можливо завдяки комплементарності певних азотистих основ, що входять до складу нуклеїнових кислот. Синтез здійснюється спеціалізованими ферментами – РНК-полимеразами і контролюється безліччю регуляторних білків. Транскрибується не відразу весь геном, а лише певний його ділянку, званий транскриптоном. До складу останнього входять промотор (місце приєднання РНК-полімерази) і термінатор (послідовність, що активує завершення синтезу).


Транскриптон прокаріотів являє собою оперон, що складається з кількох структурних генів (цистронов). На його основі синтезується полицистронная РНК, що містить інформацію про амінокислотної послідовності групи функціонально споріднених білків. У транскриптон еукаріотів входить лише один ген. Біологічна роль процесу транскрипції полягає в формуванні матричних послідовностей РНК, на підставі якої здійснюється в рибосомах білковий синтез (трансляція).

Синтез РНК у прокаріотів і еукаріотів

Схема синтезу РНК однакова для всіх організмів і включає 3 стадії:

Ініціація – приєднання полімерази до промотору, активація процесу.

Елонгація – нарощування нуклеотидної ланцюга в напрямку від 3к 5 кінця з замиканням фосфодиэфирных зв'язків між азотистими підставами, які підбираються комплементарно мономерам ДНК.

Термінація – завершення процесу синтезу.

У прокаріотів всі види РНК транскрибуються однієї РНК-полімеразою, що складається з п'яти протомеров (?, ?', ? і двох субодиниць ?), які в сукупності утворюють кор-фермент, здатний нарощувати ланцюг рибонуклеотидов. Є ще додаткова одиниця ?, без якої неможливе приєднання полімерази до промотору. Комплекс кора і сигма-фактора називається холоферментом.


Незважаючи на те що субодиниця ? не завжди асоційована з кором, вона вважається частиною РНК-полімерази. У диссоциированом стані сигма не здатна зв'язуватися з промотором, – тільки в складі холофермента. Після завершення ініціації цей протомер відокремлюється від кора, замінюючись фактором елонгації. Особливістю прокаріотів є поєднання процесів трансляції та транскрипції. До почала синтезуватися РНК відразу ж приєднуються рибосоми і будують аминокислотную ланцюг. Зупинка транскрипції відбувається за рахунок утворення шпилечной структури в області термінатора. На цьому етапі комплекс ДНК-полімераза-РНК розпадається. У клітинах еукаріотів транскрипція здійснюється трьома ферментами:

РНК-полімераза l – синтезує 28S і 18S-рибосомальные РНК.

РНК-полімераза ll – транскрибирует гени, що кодують білки і малі ядерні РНК.

РНК-полімераза lll – відповідає за синтез тРНК і 5S рРНК (мала субодиниця рибосом).

Жоден з цих ферментів не здатний ініціювати транскрипцію без участі специфічних білків, які забезпечують взаємодію з промотором. Суть процесу така ж, як і у прокаріотів, але кожен етап протікає значно складніше з участю більшої кількості функціональних і регуляторних елементів, у тому числі хроматин-модифікуючих. Тільки на стадії ініціації задіяно близько сотні білків, включаючи ряд транскрипційних факторів, тоді як у бактерій для зв'язку з промотором достатньо однієї субодиниці сигма і іноді потрібна допомога активатора.
Найважливіший внесок біологічної ролі транскрипції в процесах біосинтезу різних типів білків визначає необхідність існування суворої системи контролю зчитування генів.

Регуляція транскрипції

Ні в одній клітці генетичний матеріал не реалізується в повному обсязі: транскрибується тільки частина генів, а інші неактивні. Це можливо завдяки складним механізмам регуляції, що визначає, з яких ділянок ДНК і в якій кількості будуть синтезуватися РНК-послідовності. У одноклітинних організмів диференціальна активність генів має адаптивне значення, тоді як у багатоклітинних вона ще й обумовлює процеси ембріогенезу і онтогенезу, коли на підставі одного генома формуються різні типи тканин. Контроль експресії генів здійснюється на кількох рівнях. Найважливішим етапом є регуляція транскрипції. Біологічний сенс цього механізму полягає у підтриманні необхідної кількості різних білків, необхідних клітині або організму в конкретний момент існування.
Існує коригування біосинтезу і на інших рівнях, таких як процесинг, трансляція і транспорт РНК з ядра в цитоплазму (останнє відсутній у прокаріотів). При позитивній регуляції ці системи відповідають за виробництво білка на основі активованого гена, в чому і полягає біологічний сенс транскрипції. Однак на кожному з етапів ланцюжок може бути припинена. Деякі особливості регуляції у еукаріотів (альтернативні промотори, сплайсинг, модифікація сайтів полиаденелирования) призводять до появи різних варіантів білкових молекул на підставі однієї ДНК-послідовності. Так як формування РНК – це перший етап дешифрування генетичної інформації на шляху до біосинтезу білка, біологічна роль процесу транскрипції в модифікації клітинного фенотипу набагато значнішими, ніж регуляція процесингу або трансляції. Визначення активності конкретних генів як у прокаріотів, так і у еукаріотів відбувається на стадії ініціації за допомогою специфічних елементів, до яких відносять регуляторні області ДНК і транскрипционные фактори (ТФ). Робота таких перемикачів не автономна, а знаходиться під суворим контролем інших клітинних систем. Є також механізми неспецифічної регуляції синтезу РНК, забезпечують нормальне проходження ініціації, елонгації і термінації.

Поняття про транскрипційних факторів

На відміну від регуляторних елементів геному, фактори транскрипції за хімічною природою є білками. Зв'язуючись з певними ділянками ДНК, вони можуть активувати, інгібувати, прискорювати або уповільнювати процес транскрипції. В залежності від виробленого ефекту фактори транскрипції прокаріотів та еукаріотів можна розділити на дві групи: активатори (ініціюють або збільшують інтенсивність синтезу РНК) і репрессоры (пригнічують або пригнічують процес). Зараз у різних організмів в сукупності виявлено більше 2000 ТФ.

Регуляція транскрипції у прокаріотів

У прокаріотів контроль синтезу РНК відбувається переважно на стадії ініціації за рахунок взаємодії ТФ зі специфічною областю транскриптона – оператором, який розташовується поруч з промотором (іноді перетинаючись з ним) і, по суті, є посадкової майданчиком для регуляторного білка (активатора або репрессора). Для бактерій характерний ще один спосіб диференціального контролю генів – синтез альтернативних ?-субодиниць, призначених для різних груп промоторів. Частково експресія оперона може регулюватися на стадіях елонгації і термінації, але вже не за рахунок що з ДНК ТФ, а завдяки білкам, взаємодіючим з РНК-полімеразою. До них відносять Gre-білки і антитерминаторные фактори Nus і RfaH. На элонгацию і терминацию транскрипції у прокаріотів певним чином впливає відбувається паралельно синтез білка. У еукаріотів як самі ці процеси, так і фактори транскрипції і трансляції просторово розділені, а отже, функціонально не пов'язані.

Активатори та репрессоры

У прокаріотів є два механізми регуляції транскрипції на стадії ініціації:

позитивна – здійснюється білками-активаторами;

негативна – контролюється репрессорами.

При позитивній регуляції приєднання фактора до оператора активує ген, а при негативній, навпаки, вимикає. Здатність регуляторного білка зв'язуватися з ДНК залежить від приєднання ліганду. В ролі останнього зазвичай виступають низькомолекулярні клітинні метаболіти, які в такому випадку виконують роль коактиваторов і корепрессоров. Механізм дії репрессора заснований на перекриванні областей промотора та оператора. У оперонах з такою структурою приєднання білкового фактора до ДНК закриває частину посадкового майданчика для РНК-полімерази, не даючи останньої ініціювати транскрипцію. Активатори працюють на слабких промоторах з низькою функціональністю, які погано розпізнаються РНК-полимеразами або важко піддаються плавленню (розділення ланцюгів спіралі ДНК, необходмому для початку транскрипції). Приєднавшись до оператора, білковий фактор взаємодіє з полімеразою, значно підвищуючи ймовірність ініціації. Активатори здатні збільшувати інтенсивність транскрипції в 1000 разів. Деякі ТФ прокаріотів можуть діяти і як активатори, і як репрессоры в залежності від розташування оператора по відношенню до промотору: якщо ці області перекриваються, фактор інгібує транскрипцію, а в інакше – запускає. Схема дії транскрипційних факторів прокаріотів

Функція ліганду по відношенню до фактору



Стан ліганду



Негативна регуляція



Позитивна регуляція



Забезпечує відділення від ДНК



Приєднання



Видалення білка-репрессора, активація гена



Видалення білка-активатора, виключення гена



Приєднує фактор до ДНК



Видалення



Видалення репрессора, включення транскрипції



Видалення активатора, вимикання транскрипції

Негативну регуляцію можна розглянути на прикладі триптофанового оперона бактерії E. coli, для якого характерне розташування оператора всередині послідовності промотору. Білок-репрессор активується приєднанням двох молекул триптофану, які змінюють кут нахилу ДНК-зв'язуючого домену таким чином, щоб він міг увійти у велику борозенку подвійної спіралі. При низькій концентрації триптофану репрессор втрачає ліганд і знову стає неактивні. Іншими словами, частота ініціації транскрипції обернено-пропорційна кількості метаболіту. Деякі опероны бактерій (наприклад, лактозный) поєднують позитивний і негативний механізми регуляції. Така система необхідна тоді, коли одного сигналу для раціонального контролю експресії недостатньо. Так, лактозный оперон кодує ферменти, траспортирующие всередину клітини, а потім розщеплюють лактозу – альтернативне джерело енергії, менш вигідний, ніж глюкоза. Тому тільки при низькій концентрації останньої білок CAP зв'язується з ДНК і запускає транскрипцію. Однак це доцільно тільки при наявності лактози, відсутність якої призводить до активації Lac-репрессора, що блокує доступ полімерази до промотору навіть при наявності функціональної форми білка-активатора. Завдяки оперонной структурі у бактерій кілька генів контролюється однією регуляторної областю і 1-2 ТФ, тоді як у еукаріотів на один-єдиний ген припадає велика кількість регуляторних елементів, кожен з яких залежить від багатьох інших чинників. Така складність відповідає високому рівню організації еукаріотів, і особливо – багатоклітинних організмів.

Регуляція синтезу мРНК у еукаріотів

Контроль експресії эукариотических генів визначається сукупною дією двох елементів: білкових фактів транскрипції (ТФ) і регуляторних послідовностей ДНК, які можуть знаходитись поряд з промотором, набагато вище нього, в интронах або після гена (мається на увазі кодує область, а ген не в повному значенні). Деякі ділянки виконують функцію перемикачів, а інші не взаємодіють безпосередньо з ТФ, але надають молекулі ДНК гнучкість, необхідну для формування петлеподібною структури, що супроводжує процес транскрипционной активації. Такі ділянки називаються спейсерами. Всі регуляторні послідовності разом з промотором складають контролюючу область гена (gene conrol region). Варто відзначити, що дія самих транскрипційних факторів є лише частиною складної багаторівневої регуляції генетичної експресії, в якій величезну кількість елементів складаються в результуючий вектор, що визначає, чи буде в підсумку з конкретної ділянки геному синтезуватися РНК. Додатковим фактором контролю транскрипції в ядерній клітці служить зміна структури хроматину. Тут присутній як тотальна регулювання (забезпечується розподілом ділянок гетерохроматину та эухроматина), так і локальна, пов'язана з конкретним геном. Для роботи полімерази повинні бути усунені всі рівні компактизації ДНК, включаючи нуклеосомный. Різноманітність факторів транскрипції у еукаріотів пов'язана з великою кількістю регуляторів, до яких відносять підсилювачі, глушники (энхансеры і сайленсоры), а також адаптерні елементи і инсуляторы. Ці ділянки можуть перебувати як поблизу, так і на значній відстані від гена (до 50 тис н. п.).

Энхансеры, сайленсоры і адаптерні елементи

Энхансеры – це короткі послідовні ДНК, здатні при взаємодії з регуляторним білком запускати транскрипцію. Наближення підсилювача до промоторной області гена здійснюється за рахунок утворення петлеподібною структури ДНК. Зв'язування активатора з энхансером або стимулює складання комплексу ініціації, або допомагає полимеразе перейти до елонгації. Енхансер має складне будову і складається з декількох сайтів-модулів, кожному з яких відповідає свій регуляторний білок. Сайленсоры – це ділянки ДНК, які знижують або повністю виключають можливість транскрипції. Механізм роботи такого перемикача поки невідомий. Одним з можливих способів є окупирование великих областей ДНК особливими білками групи SIR, які закривають доступ факторів ініціації. В такому випадку виключаються всі гени, розташовані в межах кількох тисяч нуклеотидних пар від сайленсора. Адаптерні елементи в комплексі з зв'язуються з ними ТФ складають окремий клас генетичних перемикачів, вибірково реагують на стероїдні гормони, циклічний АМФ і глюкокортикоїди. Цей регуляторний блок відповідає за реакцію клітини на тепловий шок, вплив металів і деяких хімічних сполук. У числі контролюючих ділянок ДНК виділяють ще один тип елементів – инсуляторы. Це специфічні послідовності, які перешкоджають впливу факторів транскрипції на віддалені гени. Механізм дії инсуляторов досі не з'ясований.

Транскрипционные фактори еукаріотів

Якщо у бактерій транскрипционные фактори мають тільки регуляторну функцію, то в ядерних клітинах є ціла група ТФ, що забезпечують фонову ініціацію, але при цьому безпосередньо залежать від що з ДНК білків-регуляторів. Кількість і різноманітність останніх у еукаріотів величезна. Так, в організмі людини частка послідовностей, що кодують білкові фактори транскрипції, становить близько 10 % геному. На даний момент ТФ еукаріотів вивчені недостатньо, як і механізми роботи генетичних перемикачів, пристрій яких набагато складніше моделей позитивної і негативної регуляції у бактерій. На відміну від останніх, на активність факторів транскрипції ядерної клітини впливає не один-два, а десятки і навіть сотні сигналів, які можуть взаємно посилювати, або послаблювати виключати один одного. З одного боку, для активації конкретного гена потрібна ціла група транскрипційних факторів, але з іншого - одного регуляторного білка може бути достатньо, щоб запустити експресію декількох генів за механізмом каскаду. Вся ця система являє собою складну обчислювальну машину, обробну сигнали від різних джерел (як зовнішніх, так і внутрішніх) і складала їх ефекти в кінцевий результат зі знаком "плюс" або "мінус". Регуляторні фактори транскрипції у еукаріотів (активатори і репрессоры) взаємодіють не з оператором, як у бактерій, а з розсіяними по ДНК контролюючими ділянками і впливають на ініціацію через посередників, у якості яких можуть виступати білки медіатора, фактори комплексу ініціації і ферменти, що змінюють структуру хроматину. За винятком деяких ТФ, що входять в преинициаторный комплекс, всі транскрипционные фактори мають у своєму складі ДНК-зв'язуючий домен, який відрізняє їх від інших численних білків, що забезпечують нормальне проходження транскрипції або виступають у ролі посередників при її регуляції. Останні дослідження довели, що ТФ еукаріотів можуть впливати не тільки на ініціацію, але і на элонгацию транскрипції.

Різноманітність і класифікація

У еукаріотів виділяють 2 групи білкових факторів транскрипції: базальні (інакше називаються загальними або головними) та регуляторні. Перші відповідають за розпізнавання промоторів та створення преинициаторного комплексу. Необхідні для початку транскрипції. Ця група налічує кілька десятків білків, які завжди присутні в клітці і не впливають на диференційну експресію генів. Комплекс з базальних факторів транскрипції являє собою інструмент, за функції аналогічний сигма-субодиниці у бактерій, тільки більш складний і підходить для всіх видів промоторів. Чинники іншого типу впливають на транскрипцію за рахунок взаємодії з регуляторними послідовностями ДНК. Так як ці ферменти ген-специфічні, їх налічується величезна кількість. Зв'язуючись з ділянками конкретних генів, вони контролюють секрецію певних білків. Класифікація факторів транскрипції у еукаріотів заснована на трьох принципах:

механізм дії;

умови функціонування;

структура ДНК-зв'язуючого домену.

За першою ознакою розрізняють 2 класу факторів: базальні (взаємодіють з промотором) і зв'язуються з upstream-ділянками (розташованими вище гена регуляторними областями). Цей вид класифікації по суті відповідає функціональному поділу ТФ на загальні і специфічні. Upstream-фактори поділяються на 2 групи залежно від необхідності додаткової активації. За особливостями функціонування розрізняють конститутивні ТФ (завжди присутні в будь-якій клітині) та індуковані (властиві не всім типам клітин і можуть вимагати певних механізмів активації). Фактори другої групи, в свою чергу, поділяються на клетко-специфічні (беруть участь в онтогенезі, характеризуються суворим контролем експресії, але не вимагають активації) і сигнал-залежні. Останні диференціюються за типом і способом дії активуючого сигналу. Структурна класифікація білкових факторів транскрипції досить обширна і включає 6 надклассов, в які входять безліч класів і родин.

Принцип дії

Функціонування базальних факторів являє собою каскадну складання різних субодиниць з утворенням комплексу ініціації і активацією транскрипції. По суті, цей процес є заключним етапом впливу білка-активатора. Специфічні фактори можуть регулювати транскрипцію на двох етапах:

складання комплексу ініціації;

перехід до продуктивної елонгації.

У першому випадку робота специфічних ТФ зводиться до первинної перебудови хроматину, а також залучення, орієнтації і модифікації медіатора, полімерази і базальних факторів на промоторе, що призводить до активації транскрипції. Головним елементом передачі сигналу є медіатор - комплекс із 24 субодиниць, який виступає в якості посередника між регуляторним білком і РНК-полімеразою. Послідовність взаємодій індивідуальна для кожного гена та відповідного фактора. Регуляція елонгації здійснюється за рахунок взаємодії фактора з білком P-Tef-b, який допомагає РНК-полимеразе подолати асоційовану з промотором паузу.

Функціональні структури ТФ

Фактори транскрипції мають модульну структуру і виконують свою роботу за рахунок трьох функціональних доменів:

ДНК-зв'язуючого (DBD) – потрібен для розпізнавання та взаємодії з регуляторним ділянкою гена.

Транс-активуючого (TAD) – дозволяє взаємодіяти з іншими регуляторними білками, включаючи транскрипционные фактори.

Сигнал-версії (SSD) – необхідний для сприйняття і передачі регуляторних сигналів.

У свою чергу ДНК-зв'язуючий домен має безліч типів. До основних мотивів у його структурі відносяться:

"цинкові пальці";

гомеодомен;

"?"-шари;

петлі;

"лейцинова блискавка";

спіраль-петля-спіраль;

спіраль-поворот-спіраль.

Завдяки цьому домену транскрипційний фактор "прочитує" нуклеотидну послідовність ДНК за формою малюнка на поверхні подвійної спіралі. Завдяки цьому можливо специфічне впізнавання певних регуляторних елементів. Взаємодія мотивів зі спіраллю ДНК ґрунтується на точній відповідності між поверхнями цих молекул.

Регуляція і синтез ТФ

Існує кілька шляхів регуляції транскрипційних факторів впливу на транскрипцію. До них відносяться:

активація – зміна функціональності фактора по відношенню до ДНК за рахунок фосфорилювання, приєднання ліганду або взаємодії з іншими регуляторними білками (в тому числі ТФ);

транслокація – транспортування фактора з цитоплазми в ядро;

доступність сайту зв'язування – залежить від ступеня конденсації хроматину (в стані гетерохроматину ДНК недоступна для ТФ);

комплекс механізмів, характерних і для інших білків (регулювання всіх процесів від транскрипції до пострансляционной модифікації і внутрішньоклітинної локалізації).

Останній спосіб визначає кількісний і якісний склад транскрипційних факторів у кожній клітці. Деякі ТФ здатні регулювати свій синтез за типом класичної зворотного зв'язку, коли інгібітором реакції стає її власний продукт. У такому разі певна концентрація фактора зупиняє транскрипцію кодує його гена.

Загальні фактори транскрипції

Ці фактори необхідні для початку транскрипції будь-яких генів і в номенклатурі позначаються як TFl, TFll і TFlll в залежності від виду РНК-полімерази, з якою вони взаємодіють. Кожен фактор складається з декількох субодиниць. Базальні ТФ виконують три основні функції:

правильне розташування РНК-полімерази на промоторе;

расплетание ланцюгів ДНК в області початку транскрипції;

звільнення полімерази від промотора в момент переходу до елонгації;

Певні субодиниці базальних факторів транскрипції зв'язуються з регуляторними елементами промотору. Найважливішим є ТАТА-бокс (характерний не для всіх генів), розташований на відстані "-35" нуклеотидів від точки ініціації. Інші сайти зв'язування включають послідовності INR, BRE і DPE. Деякі ТФ безпосередньо з ДНК не контактують. В групу головних чинників транскрипції РНК полімерази ll входять TFllD, TFllB, TFllF, TFllE і TFllH. Латинська літера в кінці позначення вказує на черговість виявлення цих білків. Так, першим був виділений фактор TFlllA, відноситься до РНК-полимеразе lll. Базальні фактори транскрипції РНК-полімерази ll

Назва



Кількість білкових субодиниць



Функція



TFllD



16 (TBP +15 TAFs)



TBP зв'язується з ТАТА-боксом, а TAFs дізнаються інші послідовності промотору



TFllB



1



Розпізнає BRE-елемент, точно орієнтує полімеразу на сайті ініціації



TFllF



3



Стабилизарует взаємодія полімерази з TBP і TFllB, полегшує приєднання TFllE і TFllH



TFllE



2



Приєднує і регулює TFllH



TFllH



10



Роз'єднує ланцюга ДНК в точці ініціації, звільняє синтезує фермент РНК від промотора та головних факторів транскрипції (біохімія процесу ґрунтується на фосфолирировании Cer5-C-кінцевого домену РНК-полімерази)

Збірка базальних ТФ відбувається тільки при сприянні активатора, медіатора і хроматин-модифікуючих білків.

Специфічні ТФ

Через контроль генетичної експресії ці фактори транскрипції регулюють биосинтетические процеси як окремих клітин, так і цілого організму починаючи від ембріогенезу закінчуючи тонкої фенотипової адаптацією до мінливих умов середовища. Сфера впливу ТФ включає 3 основних блоку:

розвиток (ембріо - та онтогенез);

клітинний цикл;

відповідь на зовнішні сигнали.

Особлива група факторів транскрипції регулює морфологічну диференціацію зародка. Цей білковий набір кодується особливої консенсусною послідовністю довжиною 180 пар нуклеотидів, названої гомеобоксом. Для того щоб визначити, який саме ген повинен бути транскрибирован, регуляторний білок повинен "відшукати" і зв'язатися зі специфічною ділянкою ДНК, які виконують роль генетичного перемикача (енхансер, сайленсор тощо). Кожній такій послідовності відповідають один або кілька споріднених транскрипційних факторів, які дізнаються потрібний сайт за рахунок збігу хімічних конформацій конкретного зовнішнього відрізка спіралі ДНК-зв'язуючого домену (принцип ключ-замок). Для розпізнавання використовується ділянка первинної структури ДНК, званий великий борозенкою. Після зв'язування з ДНК дії білка-активатора запускають ряд послідовних етапів, що приводять до складання преинициаторного комплексу. Узагальнена схема цього процесу виглядає наступним чином:

Зв'язування активатора з хроматином в області промотору, залучення АТФ-залежних перестраивающих комплексів.

Перебудова хроматину, активація гистон-модифікуючих білків.

Ковалентна модифікація гістонів, залучення інших білків-активаторів.

Зв'язування додаткових активуючих білків з питань регуляторної областю гена.

Залучення медіатора і загальних ТФ.

Збірка преинициаторного комплексу на промоторе.

Вплив інших білків-активаторів, перебудова субодиниць преинициаторного комплексу.

Початок транскрипції.

Порядок цих подій від гена до гену може змінюватися. Такої великої кількості механізмів активації відповідає настільки ж широкий набір способів репресії. Тобто інгібуючи один з етапів на шляху до ініціації, регуляторний білок може знизити її ефективність або повністю блокувати. Найчастіше репрессор задіює відразу кілька механізмів, гарантуючи відсутність транскрипції.

Координований контроль генів

Незважаючи на те що кожен транскриптон має свою систему регуляції, у еукаріотів є механізм, що дозволяє подібно бактеріям запускати або зупиняти групи генів, спрямованих на виконання конкретного завдання. Це досягається з допомогою визначального чинника транскрипції, який завершує комбінації інших регуляторних елементів, необхідних для максимальної активації або пригнічення гена. У транскриптонов, схильних до такої регуляції, взаємодія різних компонентів веде до одного і того ж білку, що виконує роль результуючого вектора. Тому активація такого фактора впливає відразу на декілька генів. Система працює за принципом каскаду. Схему координованого контролю можна розглянути на прикладі онтогенетичної диференціації клітин скелетних м'язів, попередниками яких є миобласты. Транскрипція генів, що кодують синтез характерних для зрілої м'язової клітини білків, запускається за допомогою будь-якого з чотирьох миогенных факторів: MyoD, Myf5 MyoG і Mrf4. Ці білки активують синтез самих себе і один одного, а також включають гени додаткового фактора транскрипції Mef2 і структурних м'язових білків. Mef2 бере участь у регуляції подальшої диференціації міобластів, одночасно підтримуючи концентрацію миогенных білків за механізмом позитивного зворотного зв'язку.