Точно так же как живые организмы реагируют на тепло, свет и некоторые другие физические факторы (например, на действие радиации) путем изменения характера транскрипции определенных генов, они реагируют и на действие металлов с помощью гомеостатических реакций. Одни металлы токсичны (например, кадмий и ртуть), другие являются необходимыми компонентами пищи, но ядовиты в высоких концентрациях (например, медь и цинк). Главная роль в ответе на действие металлов принадлежит активации транскрипции генов металлотионеина. Эти гены кодируют небольшие полипептиды, богатые цистеином, которые связывают как необходимые для организма, так и токсичные тяжелые металлы. У млекопитающих разных видов имеется несколько различающихся, но близких по строению генов металлотионеина, которые располагаются один за другим на одной и той же хромосоме и имеют одинаковое расположение экзонов и интронов. Те же самые тяжелые металлы, которые связываются с белком, вызывают преходящую индукцию транскрипции гена металлотионеина, лежащую в основе механизма защиты клеток от токсического действия металлов. Индуцибельный ответ на действие металлов характерен для всех клеток, причем активируется каждый из нескольких разных генов металлотионеина, которые могут присутствовать в одном организме. Гены млекопитающих, кодирующие металлотионеины, индуцируются также при стрессе и под действием некоторых ядовитых веществ, при этом индукция опосредуется высвобождением глюкокортикоидов. UASCu от меди можно объяснить тем, что формирование правильного домена связывания индуцируется только в том случае, когда несколько ионов меди соединяются при помощи хелатных связей с остатками цистеина, расположенными в этой части белковой молекулы. Интересно, что С-концевая половина CITF имеет четко выраженный кислый характер, что присуще и другим факторам активации тран крипции. Регуляторные элементы, контролирующие транскрипцию промотора металлотионеина II человека, были идентифицированы при помощи мутационного анализа и исследования транскрипции модифицированных промоторов in vivo. Перед точкой начала транскрипции в пределах участка размером (75 п. н. находятся элементы, необходимые для обеспечения фонового уровня транскрипции (т. е. транскрипции в отсутствие индуктора); к ним относятся элементы ТАТА и GC, а также два энхансера фонового уровня (BLE). Помимо фактора связывания ТАТА и вспомогательных факторов транскрипции, которые присоединяются к ТАТА-блок и соседним последовательностям, для фоновой транскрипции необходимы фактор Spl, связывающийся с элементом GC, и факторы API и АР2, связывающиеся с BLE. Для индукции транскрипции под действием металлов необходимы, кроме того, металл-акцепторные элементы (MRE) и белок, присоединение которого к MRE зависит от присутствия металлов. Таким образом, фактором, ответственным за регуляцию транскрипционной активности промоторов, является концентрация координационно связанного с ионами металла фактора связывания MRE, зависящая от концентрации свободного металла. Транскрипционный ответ на действие глюкокортикоидов, не зависящий от металлов-индукторов, обусловливается присоединением глюкокортикоидного рецептора в комплексе с лигандом к глюкокортикоид-акцепторному элементу промотора.