Kombinatoryczna kontrola genów to synergistyczne działanie kilku czynników transkrypcyjnych w celu regulacji ekspresji pojedynczego genu. Brak jednego lub więcej z tych czynników może prowadzić do znacznej różnicy w poziomie ekspresji lub represji genów.

Ekspresja ponad 30 000 genów jest kontrolowana przez około 2000-3000 czynników transkrypcyjnych. Jest to możliwe, ponieważ pojedynczy czynnik transkrypcyjny może rozpoznać więcej niż jedną sekwencję regulatorową. Specyficzność w ekspresji genów zachodzi dzięki temu, że białka te współpracują ze sobą w różnych kombinacjach w celu regulacji ekspresji różnych genów.

Kombinatoryczna kontrola genów zachodzi poprzez kilka różnych mechanizmów. U drożdży opisano trzy różne mechanizmy. W systemie oczekująco-aktywującym wszystkie czynniki transkrypcyjne wymagane do regulacji ekspresji genu wiążą się z DNA i aktywują transkrypcję tylko wtedy, gdy otrzymują sygnał. Na przykład czynniki transkrypcyjne, które regulują geny potrzebne w późnej fazie cyklu komórkowego G1, wiążą się z miejscem regulatorowym genów docelowych we wczesnym G1. Jednak indukują transkrypcję tylko wtedy, gdy kinaza cyklinowo-białkowa jest aktywowana w późnej fazie G1.

W kontroli kombinatorycznej w fazie wspólnej czynniki transkrypcyjne wymagane przede wszystkim dla określonej fazy cyklu komórkowego pozostają przyłączone do sekwencji regulatorowej przez cały cykl komórkowy i uczestniczą wspólnie w regulacji genów podczas innych faz. Na przykład SBF i Fkh2 to dwa czynniki transkrypcyjne, które są przede wszystkim zaangażowane w regulację genów, które muszą być wyrażane odpowiednio w fazach G1 i G2. Jednak niektóre niezbędne geny, które muszą ulec ekspresji w fazie S, są również regulowane przez połączone działanie SBF i Fkh2.

Kombinacja procesów stawowych polega na użyciu pojedynczego czynnika transkrypcyjnego wspomaganego przez różne kombinacje innych czynników transkrypcyjnych w celu regulacji różnych procesów komórkowych. Na przykład czynniki transkrypcyjne, które regulują ekspresję genów potrzebnych w fazie G1 cyklu komórkowego, uczestniczą również w regulacji genów wymaganych w procesie kojarzenia w połączeniu z innym zestawem regulatorów.