En las células procariotas existe una única ARN polimerasa que cataliza la síntesis de todos los ARN. La ARN polimerasa consta de 6 subunidades aunque la de las Archeas oscila entre 8 y 14 subunidades:

• 2 subunidades α
• 2 subunidades (ββ’)
• ω (omega)
• La subunidad σ (sigma), aunque a veces no se la considera como parte de la estructura de la polimerasa y se le llama factor σ. Se desprende de la enzima antes de empezar la transcripción y tiene tres funciones principales:
  • asegurar el reconocimiento de una secuencia promotora específica
  • posicionar correctamente la enzima en un promotor diana
  • facilitar la apertura de la doble hélice de ADN cerca del inicio de transcripción.

Se distinguen las siguientes etapas en la síntesis del ARNm:

INICIO

La ARN polimerasa debe reconocer una región concreta del ADN llamada PROMOTOR. En el promotor hay unas secuencias de consenso (TTGACA o TATAAT), situadas antes del punto de inicio, que indican dónde debe comentar la síntesis de ARN y qué cadena de ADN tiene que ser transcrita. Estas 2 secuencias de consenso se sitúan a 35 y 10 pares de bases del inicio de la transcripción.

Sin desenrollar la doble hélice, la subunidad σ se une de forma inespecífica al ADN, avanza por la doble hélice, localiza el punto de inicio de la transcripción y sitúa a la enzima en una posición correcta para transcribir el gen.

Cuando ya se ha fijado en el lugar correcto, la ARN polimerasa desenrolla una vuelta de la hélice de la molécula de ADN, creando burbuja de transcripción. La ARN polimerasa libera el factor σ que podrá ser utilizado por otras enzimas.

ELONGANCIÓN

Después de que la ARN polimerasa haya desenrollado una vuelta de hélice del ADN, se desplazará por la cadena molde de ADN en sentido 3’→5′, mientras añade ribonucleótidos (40 n/s) a la nueva cadena de ARNm en sentido 5’→3′, siendo ambas cadenas antiparalelas. Para la síntesis de ARN no hace falta cebador.

Según se va desplazando la ARN polimerasa sobre la cadena de ADN, ésta recupera su configuración inicial de doble hélice. La ARN polimerasa selecciona el ribonucleótido trifosfato cuya base nitrogenada es complementaria al desoxirribonucleótido de la cadena de ADN molde, y lo une mediante enlace éster, desprendiéndose un grupo pirofostato (PPi). C, G, A y U del ARN se emparejan con G, C, T y A del ADN.

Un ejemplo de transcripción sería:

• Secuencia de ADN:    3’… ATGCGCTAG … 5′

• Secuencia de ARNm: 5’… UACGCGAUC … 3′

FINALIZACIÓN

La ARN polimerasa sigue añadiendo nucleótidos hasta que llega a una zona del ADN, llamada señal de terminación. Esta zona se caracteriza por tener una secuencia palindrómica (secuencias que se leen de la misma forma de izquierda a derecha que de derecha a izquierda) con muchos nucleótidos con G y C, seguidos de varios con T.

Esto permite que se autocomplete el extremo de ARN y se genere un bucle autocomplementario que impide que la ARNpolimerasa pueda seguir trabajando. En ese momento, la ARN polimerasa se separa y se vuelve a formar la doble hélice en el ADN.