Białka wiążące się z DNA posiadają domeny np. helisa-skręt-helisa (HTH) (ze skrętem alfa pasującym do wnętrza większego rowka DNA – helisa rozpoznająca) lub palec cynkowy (struktury a-helisy i b-harmonijki z atomem cynku, którego helisa wnika do większego rowka).
Substraty: ATP, GTP, UTP, CTP
Zwykle tylko jedna nić jest transkrybowana – nić sensowna, druga, antysensowna, stanowi matrycę, z której zasadami rybonukleotydy tworzą pary.
Sekwencje zachowawcze – miejsca wiązań polimerazy w promotorach.
Występuje jedna polimeraza RNA – dwie podj. alfa, beta, beta’, sigma
Polimerazy rozpoznają promotory, które zawierają specyficzne sekwencje dzięki podjednostce sigma, a dzięki beta’ i sigma – otwiera go przez otwarcie bloku -10 (A-T).
Oprócz operonowych aktywatorów i korepresorów występują także wzmacniacze i wyciszacze.
W fazie elongacji polimeraza RNA składa się z dwóch podj. alfa, beta i beta’. Tworzy z 12-14 parami zasad pęcherzyk transkrypcyjny, gdzie transkrypt utrzymywany jest w połączeniu z matrycą za pomocą połączeń poprzecznych. Pierwszą zasadą odczytywaną jest najczęściej tymina.
Uwolnienie promotora umożliwia rozpoczęcie transkrypcji przez kolejną polimerazę.
Transkrypcja jest nieciągła – by zaszła terminacja polimeraza musi dojść do miejsca, gdzie dysocjacja jest korzystniejsza niż kontynuowanie syntezy DNA. Może tak stać się, gdy samodzielny terminator (sekwencja palindromowa) ulegnie transkrypcji i na RNA powstanie spinka do włosów. Ew. sygnał zależny od Rho, kiedy białko Rho przyczepia się do transkryptu i przesuwa wzdłuż RNA w stronę polimerazy i rozbija połączenie transkryptu z matrycą.
Antyterminacja jest kontrolowana przez białko antyterminacyjne. Inną metodą wyboru między elongacją a terminacją jest atenuacja.
Degradacja RNA następuje dzięki RNAzom, w kierunku 3’-5’ tworząc degradosom.
Polimerazy RNA łączą się z DNA bezpośrednio lub na platformie z białek wiążących DNA.
Polimeraza RNA I – geny kodujące rRNA
Polimeraza RNA II – geny kodujące białka, snRNA, miRNA
Polimeraza RNA III – tRNA, 5S rRNA, snoRNA
Polimerazy rozpoznają promotory podstawowe oraz położone wyżej elementy promotorowe:
polimeraza RNA I – element kontrolny UCE + promotor podstawowy
Polimeraza II –PSE, motyw GC, sekwencja TATA (kaseta Pribnowa), i sekwencję inicjatorową Inr
Polimerazy III – w zależności od typu: bloki A, B, C, PSE i TATA.
Kaseta TATA znajduje się w małym rowku.
Z promotorem łączy się TFIID (białko wiążące sekwencję TATA + białka z nim oddziałujące (TBP)) – tworzy się kompleks preinicjacyjny. Przyłączane są TFIIA (stabilizuje), B – pośredniczy w przyłączeniu polimerazy DNA II; F (umożliwia przyłączenie polimerazy), E (wpływa na TFIIH) i TFIIH (helikaza i kinaza).
Aktywowane przez fosforylację domeny C-końcowej polimerazy (TFIIH), która odłącza się od kompleksu i zaczyna transkrypcję.
Regulacja poprzez moduły: promotora podstawowego, konstytutywne, odpowiedzi, komórkowo specyficzne oraz aktywatory lub koaktywatory – tworzące kompleksy wzmacniające.
Eukariotyczne mRNA podlega dojrzewaniu w trakcie trwania syntezy - gdy tylko kompleks preinicjacyjny przekształci się w kompleks syntezujący RNA (uwolnienie promotora) i oddali się od niego (opuszczenie) dodawana jest czapeczka.
Dołączenie guanozyny do końca 5’ (reakcja między 5’trifosforanem nukleotydu a GTP dzięki transferazie guanylilowej – wiązanie 5’-5’) oraz przyłączenie grupy metylowej do azotu nr 7 (metylotransferaza guaninowa powstaje 7-metyloguanozyna) – czapeczka typu 0
Druga metylacja – zamiast wodoru grupy 2’OH drugiego nukleotydu – czapeczka typu 1
Trzecia metylacja wodoru grupy 2’OH trzeciego nukleotydu – czapeczka typu 2
Zatrzymaniu się zapobiegają czynniki elongacyjne – TFIIF, TFIIS, elongina
Następnie przyłączany jest ogonek za pomocą polimerazy poli(A). Gdy pojawi się sekwencja sygnałowa będąca miejscem wiązania czynników specyficzności cięcia i poliadenylacji (CPSF) przyłączany jest ogonek, który stanowi część mechanizmu terminacyjnego. CPSF oddziałuje z polimerazą przyłączając ją – ta syntetyzuje ogonek. Niektóre geny mają wiele takich sekwencji, a ich wybór warunkuje rodzaj powstającego transkryptu.
Introny są wycinane poprzez reakcję transestryfikacji (atak grupy hydroksylowej) przez co intron zawija się w strukturę lassa z jednej strony; cięcie po stronie 3’ następuje za sprawą grupy 3’-OH, atakująca wiązanie estrowe. snDNA wspomagają wycinanie intronów, tworząc małe jądrowe rybonukleoproteiny (snRNP), które robią to dokładniej i przy okazji odpowiadają za składanie. Może dojść do alternatywnego splicingu. Introny rRNA są samowycinalne.