RNA聚合酶II（Pol II）的转录延伸最初被认为是核糖核苷三磷酸向不断延伸的新生RNA链上的单调添加过程。然而，目前的多条证据表明，转录延伸是基因表达中的一个调控枢纽，需要越来越多的延伸因子（EFs）参与，这些因子的失调会导致病理状态。在本综述中，研究人员提供了Pol II延伸阶段的当前观点，重点关注哺乳动物细胞。研究人员描述了控制转录延伸的机制日益增加的复杂性。研究人员检视了不断增长的EFs及其功能角色，以及它们在人类疾病中的系统性含义。最后，研究人员讨论了EFs作为有前景的治疗靶点的出现。
Pol II转录周期的延伸阶段
RNA聚合酶II（Pol II）转录真核细胞中几乎所有蛋白质编码基因及大量非编码RNA基因，其转录过程通常分为起始、延伸和终止三个阶段。在延伸阶段，Pol II形成由模板DNA链、新生RNA链、12亚基Pol II酶及延伸因子（EFs）组成的高度稳定三元延伸复合物。Pol II解开DNA短区域形成11–12碱基对的转录泡，并维持9–10碱基对的DNA–RNA杂交体，该杂交体是Pol II延伸复合物稳定性的重要因素。Pol II合成新生RNA的平均速率为2–4 kb/min，但延伸速率在基因内部及基因之间均存在显著差异。转录终止通常发生在终止区。
转录延伸调控的新兴复杂性
转录延伸已成为基因表达的调控枢纽。在早期延伸中，绝大多数哺乳动物基因中Pol II在转录起始位点（TSS）下游约20–100 nt的启动子近端区域短暂暂停。DRB敏感性诱导因子（DSIF，由SPT5和SPT4组成）与负性延伸因子（NELF）复合物共同建立暂停：NELF通过直接限制Pol II移动诱导暂停，DSIF则通过结合退出的新生RNA参与短暂暂停。暂停释放需要正性转录延伸因子b（P-TEFb），其由细胞周期蛋白依赖性激酶9（CDK9）和细胞周期蛋白T1组成。CDK9磷酸化Pol II的C端重复结构域（CTD）、SPT5和NELF，SPT5磷酸化使其从负性因子转变为正性因子，NELF磷酸化导致其解离，从而将暂停的Pol II释放至生产性延伸。其他参与因子包括7SK snRNP复合物、BET蛋白BRD4、c-Myc、PAF1复合物（PAF1C）、PNUTS磷酸酶复合物、SPT6、TFIID、TRIM28和U2 snRNP。DNA序列及TSS下游第一个核小体（+1核小体）也构成延伸屏障，近期提出的双屏障模型认为NELF诱导第一暂停，+1核小体构成第二屏障，而SPT6对Pol II克服该屏障是必需的。
生产性延伸复合物包含核心EFs：DSIF（SPT5/SPT4）、ELOF1、IWS1、PAF1C和SPT6。SPT5是唯一普遍保守的转录因子，与SPT4共同维持Pol II裂隙关闭以保留核酸。ELOF1完成由RPB1和RPB2形成的DNA进入隧道，对转录偶联DNA修复（TCR）至关重要。IWS1作为支架与其他核心EFs相互作用，稳定延伸复合物并刺激延伸速度。PAF1C由CDC73、CTR9、LEO1、PAF1、RTF1和WDR61组成，参与H2B K120泛素化及H3 K4和H3 K79甲基化等共转录组蛋白修饰。SPT6结合RPB4/7亚基及磷酸化CTD接头，作为组蛋白伴侣储存组蛋白以保留表观遗传信息。
早期转录延伸中的一个主要决策点
启动子近端暂停标志着一个关键决策点：Pol II或被释放进入生产性延伸，或经历提前终止。Integrator复合物识别暂停的Pol II–DSIF–NELF复合物，通过INTS11介导的新生RNA切割及磷酸酶PP2A介导的Pol II CTD和SPT5去磷酸化促进提前终止，从而拮抗P-TEFb驱动的暂停释放。结构分析显示Integrator在暂停的Pol II复合物上形成前终止复合物。Restrictor复合物等其他因子也可能参与该决策。Pol II在启动子近端区域发生大量周转，表明提前终止频繁发生。
