Regulace transkripce
Regulace transkripce představuje regulaci na úrovni syntézy. Dalšími stupni jsou regulace na úrovni aktivity (postsyntetické transformace, změny konformace ...).
1. indukce a represe - každý gen je tvořen strukturními geny a regulační oblastí tvořenou promotorem, operátorem a případně atenuátorem. Induktorem je malá molekula, která má vztah jak k enzymu jehož se indukce týká (zpravidla substrát) tak k represoru. Represor je syntetizován podle informace umístěné někde na chromosomu (může mít i vlastní promotor) a brání napojení RNA-polymerasy na promotor příslušného enzymu. Je-li přítomen induktor, vyváže represor z jeho vazby na promotor a umožní tak zahájení transkripce.
2. regulační protein (negativní a pozitivní regulace) - jedná se o obecný termín - o protein s represivní a induktivní vlastností. Má aktivační prvky (usnadňuje navázání RNA-polymerasy - např. CAP). Induktor reaguje s regulačním proteinem a ten tak získává aktivační účinky (získává novou funkci). Produkt prvního strukturálního genu se tak stane aktivačním (kromě jeho ostatních funkcí - např. katalytických) a usnadňuje transkripci. Promotor se může aktivovat i více proteiny (pro využití genů v různých případech). Regulační bílkovina může být modulována i jako inhibitor a může v oblasti promotoru nebo operonu bránit nasednutí RNA-polymerasy.
3. regulace bez vlivu regulačního proteinu - atenuace (zastavení, zeslabení) - regulace syntézy aminokyselin. Po rozběhnutí se transkripce po chvíli zastaví na samém začátku. Předpokládá se, že vedoucí sekvence končí částí nazývanou atenuátor (stop kodon) - palindrom nebo pseudopalindrom. Za určitých okolností dojde k sepnutí tohoto mechanismu a zastavení transkripce (jedná se vlastně o jakousi pojistku). Atenuace je ovlivněna rychlostí translace a v případě velké rychlosti a dostatku aminokyselin se transkripce zastaví.
Indukovaná sporogenese
Bylo zjištěno, že pokud ke sporogenesi dojde, proběhne celá. Zahajuje ji určitý strukturální gen a následuje sekvenční proces. Produkt tohoto genu totiž působí na operon dalšího genu jako induktor. Výběrem genů, které se účastní sporogenese se získá genom sporogenese (vlastně subgenom). Na bakteriální úrovni vytváří tyto geny shluky (clustry). Produkt posledního kroku stupně I indukuje první krok stupně II a jeho produkt indukuje další krok a zároveň reprimuje všechny kroky (kromě posledního) stupně I (zpětná vazba). Zpětná vazba je interakce finálního produktu s prvním enzymem v sekvenci - jedná se o regulaci na úrovni aktivivity (zpravidla allosterickým efektem).
Katabolická represe - některé induktivní enzymy nejsou indukovány v přítomnosti glukosy (nejlepší substrát). Tento efekt je ovlivněn hladinou cAMP. Je-li ho dostatek, jde do kontaktu s bílkovinou CRP (CAP) a tento komplex tvoří aktivační regulační bílkovinu. Při kultivaci na glukose je ovšem hladina cAMP nízká, protože se cAMP účastní transportu glukosy do buňky.