Ribonukleinska kiselina, ili RNA, igra nekoliko vitalnih uloga u životu stanice. Djeluje kao glasnik, prenoseći genetski kod iz deoksiribonukleinske kiseline ili DNA na stanični stroj za sintezu proteina. Ribosomska RNA spaja se s proteinima stvarajući ribosome, tvornice proteina u stanici. Prijenos RNA transportira aminokiseline u rastuće proteinske niti dok ribosomi prenose glasnu RNA. Ostali oblici RNA pomažu u kontroli aktivnosti stanica. Enzim RNA polimeraza ili RNAP, koji ima nekoliko oblika, odgovoran je za produljenje lanca RNA tijekom transkripcije DNA.
Struktura RNK polimeraze
U eukariotskim stanicama - tj. Stanicama s organiziranim jezgrama - različiti tipovi RNAP označeni su od I do V. Svaka ima malo drugačiju strukturu i svaka stvara drugačiji skup RNA. Na primjer, RNAP II odgovoran je za stvaranje glasničke RNA ili mRNA. Prokariotske stanice (koje nemaju organizirane jezgre) imaju jednu vrstu RNAP-a. Enzim se sastoji od nekoliko proteinskih podjedinica koje tijekom transkripcije obavljaju različite funkcije. Aktivno mjesto koje sadrži atom magnezija je mjesto unutar enzima na kojem se RNA izdužuje. Aktivno mjesto dodaje šećer-fosfatne skupine rastućem lancu RNA i veže nukleotidne baze u skladu s pravilima o uparivanju baza.
Osnovno uparivanje
DNA je duga molekula s okosnicom koja se sastoji od izmjeničnih jedinica šećera i fosfata. Jedna od četiri nukleotidne baze - molekule s jednim ili dvostrukim prstenom koje sadrže dušik - visi sa svake jedinice šećera. Četiri DNA baze označene su s A, T, C i G. Slijed parova baza uz molekulu DNA diktira slijed aminokiselina u proteinima koje stanica sintetizira. DNA obično postoji kao dvostruka zavojnica u kojoj se baze dviju lanaca međusobno vežu prema pravilima o razmještanju baza: A i T baze čine jedan skup parova, dok C i G čine drugi skup. RNA je srodna jednolančana molekula koja poštuje ista pravila o uparivanju baza tijekom transkripcije DNA, osim za zamjenu U baze za T u RNA.
Iniciranje transkripcije
Čimbenici inicijacije proteina moraju stvoriti kompleks s molekulom RNA polimeraze prije nego što započne transkripcija. Ti čimbenici omogućuju enzimu da se veže na promotorska područja - točke vezivanja za različite transkripcijske jedinice - na lancu DNA. Transkripcijske jedinice su sekvence jednog ili više gena, koji su dijelovi DNA lanca koji specificiraju proteine. Kompleks RNA polimeraze stvara mjehurić transkripcije otkopčavanjem dijela dvostruke spirale DNA na početku jedinice transkripcije. Tada enzimski kompleks započinje sakupljati RNA čitajući lanac DNA DNA jednu po jednu bazu.
Izduživanje i završetak
Kompleks RNA polimeraze može napraviti mnogo lažnih startova prije nego što započne produljenje. U lažnom startu, enzim transkribira oko 10 baza, a zatim prekida postupak i ponovno započinje. Elongacija može započeti tek kada RNAP oslobodi inicirajuće čimbenike proteina usidrivši ga u regiju promotora DNA. Jednom kada je produljenje u toku, enzim navodi faktore produljenja kako bi pomogao pomicanju mjehurića transkripcije niz DNA lanac. Pokretna molekula RNAP izdužuje novi RNA lanac dodavanjem šećer-fosfatnih jedinica i nukleotidnih baza koje nadopunjuju baze na DNA predlošku. Ako RNAP otkrije pogrešno uparenu bazu, može razdvojiti i ponovno sintetizirati pogrešni RNA segment. Transkripcija završava kad enzim očita zaustavnu sekvencu na DNA predlošku. Po završetku, enzim RNAP oslobađa RNA transkript, proteinske čimbenike i DNA obrazac.