Wiele złożonych procesów komórkowych jest kontrolowanych przez kilka kluczowych czynników transkrypcyjnych, znanych jako główne regulatory transkrypcji. Te główne regulatory promują lub hamują transkrypcję grup genów, takich jak te wymagane do różnicowania komórek.

Te ważne białka mogą funkcjonować bezpośrednio lub pośrednio w celu regulacji ekspresji genów.

Główne regulatory transkrypcji mogą wiązać się bezpośrednio z sekwencjami cis-regulatorowymi, aby kontrolować transkrypcję wielu genów zaangażowanych w powiązane odpowiedzi komórkowe.

MyoD jest głównym regulatorem transkrypcji wymaganym do różnicowania komórek mięśniowych. Wiąże się z sekwencjami cis-regulatorowymi setek genów zaangażowanych w rozwój mięśni, w tym łańcucha ciężkiego miozyny, białka motorycznego znajdującego się w mięśniach, i desminy, włókna pośredniego specyficznego dla mięśni.

Główne regulatory transkrypcji mogą również działać pośrednio, wiążąc się z sekwencjami regulatorowymi cis, które kontrolują produkcję innych czynników transkrypcyjnych.

MyoD wiąże się z sekwencjami regulatorowymi, które indukują ekspresję innych czynników transkrypcyjnych, takich jak specyficzny dla miocytów czynnik wzmacniający 2, który reguluje dodatkowe geny potrzebne do rozwoju i naprawy tkanki mięśniowej.

Główne regulatory często współpracują ze sobą, aby promować różnicowanie komórek. Główne regulatory Oct4 i Sox2 współpracują ze sobą, aby regulować ekspresję Zfp206. Ten czynnik transkrypcyjny musi być silnie eksprymowany w embrionalnych komórkach macierzystych myszy i ludzi, aby wywołać różnicowanie komórek.

Podobnie, razem, PPARγ i C/EBPα wyzwalają adipocyty lub rozwój komórek tłuszczowych poprzez wiązanie się z miejscami regulatorowymi cis-regulatorowymi dla białek specyficznych dla adipocytów. Dodatkowo, PPARγ i C/EBPα wiążą się z miejscem regulatorowym transkrypcji dla drugiego, tworząc pętlę dodatniego sprzężenia zwrotnego, aby jeszcze bardziej zwiększyć transkrypcję podczas różnicowania.