É um notebook asus com sensor de luminosidade?
No meu caso o controle de brilho (tanto pelas teclas Fn+F5 e Fn+F6 quanto pelo applet no painel do gnome) não funcionam por causa do sensor de luminosidade. Depois de desativá-lo tudo funciona com deveria.
Se esse for o seu caso, teste o comando
echo 0 > /sys/devices/platform/asus-laptop/lw_swich