A differenza delle cellule eucariotiche, una cellula procariotica come un batterio generalmente non ha strutture individuali chiamate organelli al suo interno. Di solito non c’è nucleo, mitocondri o altre aree in cui si verificano processi metabolici separati; tutto è per lo più libero di fluttuare all’interno della parete cellulare e della membrana plasmatica. Come le cellule eucariotiche, di solito ci sono filamenti di acido desossiribonucleico (DNA) e acido ribonucleico (RNA) che possono essere copiati attraverso la trascrizione. La trascrizione procariotica è tipicamente controllata da un enzima chiamato RNA polimerasi procariotica, che deve avviare la trascrizione del DNA, mentre la conclusione del processo è solitamente innescata da altre sequenze di nucleotidi.
Quando l’enzima RNA polimerasi percorre la lunghezza di un filamento di DNA, lo dipana nel sito di trascrizione e può essere prodotto RNA messaggero, di trasferimento e ribosomiale. Ci sono tipicamente due tipi dell’enzima nella trascrizione procariotica; uno è un enzima centrale che può fare copie ma non è in grado di trovare il sito appropriato su un gene. Una forma oloenzima della molecola è spesso in grado di avviare la trascrizione nella regione specifica, e quindi è progettata per localizzare le sequenze promotrici che dicono alla molecola quando iniziare a copiare il DNA. L’oloenzima svolge questa funzione tramite un componente chiamato sigma.
La trascrizione procariotica inizia quando l’RNA polimerasi si attacca al sito del promotore del DNA. La molecola e la struttura a doppio filamento, chiamata complesso chiuso, possono quindi interagire e il DNA viene aperto in una sequenza a filamento singolo vicino a dove ha inizio la trascrizione. Questo è chiamato un complesso aperto. L’enzima in genere inizia il processo di trascrizione creando circa 10 trascritti inutilizzabili, a cui una proteina impedisce di lasciare il complesso.
Una volta che questa proteina viene rilasciata, l’enzima continua con la trascrizione. A volte ci sono differenze nella forza con cui l’RNA polimerasi e le proteine si legano al DNA; la forza di questo legame può essere correlata alla probabilità statistica che una certa base si trovi in un dato luogo. Quanto strettamente le basi corrispondono a questa sequenza di consenso spesso determina quanto sarà forte il legame.
La trascrizione procariotica dell’RNA di solito avviene a circa 40 nucleotidi al secondo. Alcune proteine possono modificare la velocità con cui ciò accade e anche la velocità di copia di determinate sequenze può essere diversa. I geni regolatori spesso cambiano il modo in cui le sequenze vengono espresse a seconda di ciò di cui la cellula ha bisogno. La trascrizione procariotica può essere interrotta sia quando le sequenze nell’RNA causano la separazione del complesso molecolare e del DNA, sia quando una proteina specifica si lega e viaggia fino all’enzima RNA polimerasi.