Stap 1

Bij eukaryotische transcriptie is RNA Polymerase II (PolII) het kernenzym dat het RNA-transcript synthetiseert. PolII wordt naar de transcriptiestartplaats gerekruteerd door een reeks algemene transcriptiefactoren die de TATA-box herkennen, een geconserveerd promotorelement stroomopwaarts van het coderende gebied. Deze TFII-factoren positioneren PolII op het DNA en vergemakkelijken de overgang van initiatie naar verlenging. Terwijl PolII zich langs de matrijsstreng verplaatst, katalyseert het de vorming van fosfodiesterbindingen, waarbij ribonucleotiden worden toegevoegd die complementair zijn aan de DNA-matrijs.

Prokaryotische transcriptie

Stap 1

Bacteriële transcriptie begint met het holo-enzym van RNA-polymerase, dat het kernpolymerase (α₂ββ′ω) en de sigma (σ)-factor omvat. In tegenstelling tot eukaryoten herkent de σ-subeenheid direct promotersequenties en leidt het holoenzym naar de startplaats. De σ-factor smelt ook de DNA-duplex om de templatestreng bloot te leggen, waardoor het kernenzym een korte RNA-primer kan synthetiseren voordat het overgaat naar processieve verlenging.

DNA-replicatie

Stap 1

Replicatie in zowel prokaryoten als eukaryoten verloopt door bidirectioneel afwikkelen van de duplex bij replicatievorken. Elke ouderlijke streng dient als sjabloon voor een nieuwe complementaire streng. De leidende streng wordt continu gesynthetiseerd door DNA-polymerase III (PolIII) in bacteriën, of Polδ/ε in eukaryoten, terwijl de achterblijvende streng wordt samengesteld in korte Okazaki-fragmenten door PolIII (bacteriën) of Polδ (eukaryoten). DNA-polymerase I (bacteriën) of Polα in eukaryoten verwijdert RNA-primers en vult de resulterende gaten op.

Polymerasediversiteit

Stap 1

Bacteriën coderen voor vijf DNA-polymerasen, terwijl mensen er vijftien bezitten, grofweg onderverdeeld in drie families:A, B en X. Klasse A-polymerasen, zoals bacteriële PolIII, vertonen een hoge processiviteit en genereren lange stukken DNA (≈30.000 nt) voordat ze dissociëren. KlasseB-polymerasen, waaronder PolI, synthetiseren korte Okazaki-fragmenten (~600nt) en bezitten 5'→3'-exonuclease-proefleesactiviteit. ClassX-enzymen zijn gespecialiseerd in DNA-reparatie; ze voegen nucleotiden toe in korte, vaak foutgevoelige stukken tijdens niet-homologe eindverbinding.