L’acido ribonucleico (RNA) polimerasi I è un enzima che si trova nella maggior parte delle cellule eucariotiche e trascrive l’RNA ribosomiale (rRNA). L’RNA polimerasi I si trova in tutti gli organismi ad eccezione di batteri e virus, che non hanno nuclei. Questo enzima è una macromolecola composta da diverse catene di aminoacidi e include diversi componenti, tra cui una regione responsabile della fusione dei filamenti di DNA e un’altra che consente l’ingresso di RNA nei filamenti separati. Il processo di trascrizione comporta l’abbinamento dei nucleotidi su un singolo filamento di DNA ai corrispondenti nucleotidi di RNA. Questo enzima trascrive solo dai modelli di geni del DNA che codificano per l’RRNA e trascrive in un processo in tre fasi che coinvolge l’inizio, l’allungamento della catena dell’RNA e la fine del processo.
Quando si verifica la trascrizione, una molecola nota come fattore di selettività 1 può legarsi a una regione del DNA, nota come promotore, proprio prima del gene RNA. Questa azione crea un complesso a cui si lega facilmente l’RNA polimerasi I, che è un modo per incoraggiare la trascrizione dell’RRNA. Le aree idrofobiche dell’enzima si attaccano quindi ai nucleotidi idrofobici sul DNA, che separa i due filamenti di DNA l’uno dall’altro e apre la regione del gene in modo che possa essere trascritto. Il sito attivo dell’RNA polimerasi I consente quindi alle molecole chiamate ribonucleoside-tripospati di diffondersi nella regione aperta e legarsi ai nucleotidi complementari sul DNA fino a quando l’enzima raggiunge il suo sito di terminazione, una curva del DNA legata al fattore di trascrizione tiroidea-1 ( TTF-1) proteine. Questo forma una catena di RNA che è temporaneamente legata al DNA, che viene staccata dopo il completamento, consentendo ai ribosomi di tradurre l’RNA in proteine.
L’RNA polimerasi I è l’unico enzima in grado di trascrivere l’RRNA e l’RRNA rappresenta circa la metà dell’RNA in una cellula, quindi è un enzima importante coinvolto nel processo di crescita cellulare. Il tasso di crescita cellulare è limitato dalla velocità con cui le proteine ??possono essere sintetizzate, il che dipende da quanto rapidamente vengono sintetizzati i ribosomi e dalla velocità con cui l’RNA polimerasi trascrive l’RRNA. L’enzima quindi può regolare la sua velocità di trascrizione attraverso un meccanismo sconosciuto e anche rispondendo alla cellula, diminuendo il numero di geni di rRNA disponibili da trascrivere. Le diverse centinaia di geni di rRNA disponibili vengono disattivate quando le cellule diventano più differenziate in un organismo, perché non hanno bisogno di crescere così rapidamente e quindi non hanno bisogno di un tasso di trascrizione dell’RRNA così elevato come le cellule indifferenziate.