轉錄的分子機制解析從 Kornberg 父子兩代人的貢獻可見一斑：Arthur Kornberg 發現 DNA 聚合酶（1959 年諾貝爾獎），兒子 Roger Kornberg 解析了酵母 Pol II 的原子解析度結構（2006 年諾貝爾化學獎）。Cramer et al.（2001, Science）以 2.8 Å 解析 Pol II 的結構，揭示活性位點的雙金屬離子催化機制和 bridge helix 的角色。
轉錄起始的精細調控
Pol II PIC 的組裝是一個高度有序的過程：TBP（TFIID 亞基）結合 TATA box 並彎曲 DNA 約 80°→ TFIIA/TFIIB 穩定 TBP-DNA 複合體 → TFIIF 護送 Pol II 至啟動子 → TFIIE/TFIIH 完成 PIC。Mediator complex（~30 亞基）橋接 enhancer-bound 的轉錄活化因子與 PIC，是信號整合的核心平台。
大部分人類基因的啟動子含 CpG island 而非 TATA box，使用 dispersed initiation 模式。Enhancer-promoter 之間的遠距互作透過 chromatin looping（cohesin + CTCF 介導）實現。近年的 3D genome 研究（Hi-C、Micro-C）揭示 enhancer-promoter 互作發生在 TAD 內部，CTCF/cohesin 定義的邊界限制了 enhancer 的作用範圍。
轉錄延伸與 Pol II pausing
許多基因的 Pol II 在轉錄起始位點下游 +20 至 +60 處暫停（promoter-proximal pausing），受 NELF 和 DSIF 調控。P-TEFb（CDK9/Cyclin T）磷酸化 NELF、DSIF 和 Pol II CTD Ser2，使 Pol II 進入生產性延伸（productive elongation）。pausing 提供了一個額外的基因表現調控節點——rapid inducible genes（如 c-Myc、heat shock genes）通過 pause release 實現快速轉錄活化。
CTD code
Pol II 最大亞基的 CTD 含 52 次（人類）Y₁S₂P₃T₄S₅P₆S₇ 七肽重複。不同位置的磷酸化招募不同的 RNA processing 因子：Ser5P（CDK7/TFIIH）招募 capping enzyme；Ser2P（CDK9/P-TEFb）招募 splicing 和 polyadenylation 因子。CTD 的修飾模式隨轉錄進程動態變化，被稱為「CTD code」（Buratowski, 2003, Nat Struct Mol Biol）。